Fotobiorreactores

Conciencia Tecnológica No. 47, Enero-Junio 2014

Estimación de Iluminación en un Fotobiorreactor Productor de Biomasa a
Partir de Microalgas
Investigación

M.C. Carlos Francisco González Hernández, M.C. Manuel de Jesús Sol Hernández,
Dr. Miguel Ángel Franco Nava.
Departamento de Metal-Mecánica y Química-Bioquímica. Calle Corsario I No. 203, Colonia Urías. C.P. 82070,
Tel: 01(669) 9838400,Extensión 115, cgonzalez@itmazatlan.edu.mx
Resumen

reproduction of microalgae and generates the conditions
for a better metabolic process within the microalgae,
those who need in average 2500 lx.

En el presente trabajo se realizó el análisis de
iluminación artificial para un fotobiorreactor productor
de biomasa a partir de microalgas, el cual fue diseñado
previamente con fines en aplicación para laproducción
de biocombustibles. En el análisis, se utilizó como
herramienta la técnica de contornos o también conocida
como método de superficie de respuesta, para lo cual
se establecieron 132 puntos de intensidad luminosa
distribuidos de forma simétrica a diferentes alturas del
contenedor. Se realizaron dos bioensayos uno con la
iluminación en la parte inferior del recipiente usando
Diodos Emisores deLuz (LED’s, por sus siglas en
inglés) y el otro adicionando 3 lámparas fluorescentes
más, situadas periféricamente a la mitad de la altura total
del fotobiorreactor. Los resultados de las mediciones
muestran una mejoría en el sistema de iluminación que
favorece la reproducción continua de las microalgas,
cuando se utilizó la combinación de luz emitida por
LED’s y por lámparas fluorescentes. Estacombinación
de sistemas de iluminación generó las condiciones
para poder realizar las funciones metabólicas de las
microalgas, quienes necesitan en promedio 2500 lx de
forma homogénea.

Key words: Efficiency, lighting, photobioreactor,
biomass, microalgae
Introducción
Los fotobiorreactores se pueden definir como
dispositivos diseñados en material transparente para el
cultivo de microorganismosfotosintéticos acuáticos,
que consta de un receptor solar (sistema tubular a
dos niveles optimizado) y un sistema de impulsión
(burbujeo de aire en un desgasificador plano), y que
es operable tanto en continuo como en discontinuo,
permitiendo la inyección de dióxido de carbono,
el control del pH y de la concentración de oxígeno
disuelto en el cultivo [1]-[5]. Así mismo, debe tener
la cantidadsuficiente de luz que permita realizar una
función adecuada en el crecimiento y reproducción de
los microorganismos. El estudio que se reporta, tuvo
como objetivo determinar los niveles de iluminación
en el interior de un fotobiorreactor diseñado para la
obtención de biomasa a partir de microalgas, el cual
utilizó dos sistemas de iluminación diferentes.

Palabras clave: Eficiencia, iluminación,fotobiorreactor, biomasa, microalgas.

Fundamentos teóricos
Diseño de Fotobiorreactores

Abstract
An analysis of artificial lighting was performed on a
photobioreactor for microalgaes biomass production.
The biomass from the bioreactor will be employed
for the production of biofuels and their evaluation
is reported in other scientific paper. The contours
analysis was used in order to known the distributionof
luminous intensity using 132 measuring points, which
were symmetrically distributed at different heights
of the container. Measurements were performed with
two lighting configurations, by means of LED’s from
the bottom of the container and by adding of three
fluorescent lamps at the periphery located at middle
height of the photobioreactor. Results show a best
performance of LED’s basedlighting system with
fluorescent lamps, this configuration favors a constant

Las primeras propuestas en el diseño y construcción de
fotobiorreactores fue en la década los 50’s, en donde se
propuso utilizar luz solar y agua marina para permitir el
funcionamiento de los diseños realizados. En aquellos
años, los objetivos principales de las propuestas eran la
obtención de cultivos de microalgas...