Análisis y modelado de los procesos químicos asociados al cultivo de organismos fotosintéticos en fotobiorreactores

Abstract

[ES] Las cianobacterias son microorganismos capaces de llevar a cabo la fotosíntesis oxigénica. Hoy en día, son consideradas una fuente viable para la producción de biofueles o compuestos farmacéuticos entre otros. En el presente Trabajo Final de Grado, se pretende modelizar matemáticamente los procesos químicos asociados al cultivo de microorganismos (la cianobacteria Synechocystis sp. PCC6803, en concreto) en fotobiorreactores. Para ello se analizarán fenómenos como la solubilización del CO2 en el medio de cultivo, la transferencia Gas-Líquido presente en el interior del fotobiorreactor o los mecanismos de concentración de carbono inorgánico presentes en éstos microorganismos fotosintéticos. También se tendrán en cuenta variables importantes como la luz, crecimiento o pH del medio de cultivo.

[CA] Les cianobactèries son microorganisms capaços de dur a terme la fotosíntesi oxigènica. Hui en dia, són considerades una font viable per a la producció de biofuels o compostos farmacèutics entre altres. En el present Treball Final de Grau, es pretén modelitzar matemàticament els processos químics associats al cultiu de microorganismes fotosintètics (synechocystis sp. PCC6803, en concret) en fotobioreactors. Per a açò, s’analitzaran fenòmens com a la solubiltzació del CO2 en el medi de cultiu, la transferencia Gas-Líquid present a l’interior del fotobioreactor o els mecanismos de concentració de carboni inorgànic presents en aquestos microorganismes fotosintètics. També, es tindran en compte variables importants com la llum, el creixement o el pH del medi de cultiu.

[EN] Cyanobacteria are microorganisms which are capable of doing oxygenic photosynthesis. Nowadays, they are considered as a viable source for the production of biofuels and pharmaceutical compounds, between others. This thesis presents a mathematical model for modelling the chemical processes associated to the culture of photosynthetic microorganisms (Synechocystis sp. PCC6803, specifically) in photobioreactors. To achieve this, an analysis of phenomena like CO2 solubilisation in the medium, Gas-Liquid mass transfer and uptake and concentration mechanisms of inorganic carbon (characteristic of cyanobacteria) is required. Also, important variables like light, growth or the pH of the growth medium will be analysed.