การพัฒนาระบบการเลี้ยงสาหร่ายประสิทธิภาพสูงเพื่อเป็นต้นแบบในการผลิตสาหร่ายในเชิงพาณิชย์ = Development of high efficiency algae cultivation model for an industrial usage / Kanjana Tuantet [et al.] (CONFIDENTIAL)
โดย: Kanjana Tuantet
ผู้แต่งร่วม: Kanjana Tuantet | Sophon Sirisattha | Narisara Wongsing | Artapol Matonda | Sayan Nancha | Winai Senakhan | Boontawee Duangsawat | Boontawee Duangsawat | Viroj Boochapan | Rungnapa Kunprom | Pavarisa Homjumpa | กาญจนา ต่วนเทศ | โสภณ สิริศรัทรา | นาริสรา วงศ์สิงห์ | อรรถพล มะตนเด | สายันต์ นันชะนะ | วินัย เสนาขันธ์ | บุญทวี ดวงสวัสดิ์ | ณธรรศ คำยนต์ | วิโรจน์ บูชาพันธ์ | รุ่งนภา กันพร้อม | ปวริศา หอมจำปา
ชื่อชุด: Res. Proj. no. 65-23, Sub Proj. no. 1; no.1 (Final report)ข้อมูลการพิมพ์: Pathumthani : Thailand Institute of Scientific and Technological Research, 2023 รายละเอียดตัวเล่ม: 114 p. : ill. ; 30 cm.ชื่อเรื่องอื่นๆ: โครงการวิจัยที่ ภ.65-23 แผนงานการพัฒนาพืช (สาหร่าย) เศรษฐกิจชนิดใหม่เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มในระบบเกษตรอุตสาหกรรมอย่างครบวงจรเชิงพาณิชย์หัวเรื่อง: สาหร่ายสาระสังเขป: The research focuses on developing innovative systems for cultivating microalgae that can be used for various applications, including agriculture, food, pharmaceuticals, energy, and environmental uses. Additionally, the goal is to expand and continually utilize the microalgal resources available at the TISTR Algal Excellence Centre (TISTR AEC), while also serving as a mechanism for collaboration between public and private sectors and research cooperation networks both domestically and internationally. The study's primary objectives included designing a laboratory-level high-concentration microalgae cultivation system suitable for commercialization, creating prototypes that can be used for commercial scale-up sizes ranging from 20-200 liters, and testing these cultivation systems on selected microalgae species, specifically Coelastrella sp. TISTR 9427 using BG-11 as a culture medium.This research involved the development of a high-concentration microalgal cultivation system using a photobioreactor (PBR) system that increases the surface to volume ratio of the PBR. The system was created using horizontally aligned pipes with a diameter of 5 cm and vertical flow, and was scaled up by connecting it to the original 20 cm diameter vertical reactor system The developed system was able to increase the production of algae biomass in the laboratory, illuminated by fluorescent lamps with a light intensity of 9,000 lux for 24 hours and fed with CO2 at a concentration of 10% (v/v), to the highest biomass density of 3.81 g/L on day 23 of cultivation. This was 58% higher than the original system, which obtained 2.41 g/L on day 37 of cultivation, with the same CO2 feeding rate in a 30 cm diameter vertical reactor. When the system was scaled up from 75 liters to 420 and 435 liters in the laboratory, the biomass densities reached up to 2.10 and 1.96 g/L on the 19th day of cultivation. The biomass yield was 2.6-5.4 times higher than the conventional system with CO2 addition at the same cultivation duration. The developed system was also tested in outdoor conditions with controlled temperature below 40ºC, and the highest biomass density of 4.66 g/liter was achieved on day 43 of cultivation, yielding a volumetric productivity of 0.108 g/L/day. As the system reached a nitrogen deprivation level and the temperature was no longer controlled, the microalgal cells changed color from green to orange. This demonstrated the potential for developing a system that can produce high-value co-products, such as carotenoid pigments. The development of a high-efficiency microalgal cultivation system provides a model for commercial algae production that can be produced domestically at a cheaper price than imported systems. This enhances the research potential of industrial production and promotes domestic economic value. สาระสังเขป: งานวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อการวิจัยและพัฒนาระบบการเพาะเลี้ยงสาหร่ายแบบต่างๆ เพื่อการประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ เช่น เกษตร อาหาร เภสัช พลังงาน และสิ่งแวดล้อม เพื่อขยายผลและใช้ประโยชน์อย่างต่อเนื่องจากคลังทรัพยากรสาหร่ายของ วว. และเพื่อเป็นกลไกการทำงานร่วมกันระหว่างภาครัฐ เอกชน และเครือข่ายความร่วมมือด้านงานวิจัยทั้งภายในและภายนอกประเทศ โดยกิจกรรมหลักของการศึกษา ได้แก่ การออกแบบระบบผลิตหัวเชื้อสาหร่ายความเข้มข้นสูงเพื่อการใช้ขยายขนาดการเลี้ยงในเชิงพาณิชย์ ในระดับห้องปฏิบัติการ พัฒนาระบบผลิตหัวเชื้อสาหร่ายความเข้มข้นสูงจากต้นแบบที่ได้เพื่อการใช้ขยายขนาดการเลี้ยงในเชิงพาณิชย์ ขนาดตั้งแต่ 20-200 ลิตร และการทดสอบระบบการเพาะเลี้ยงกับสาหร่ายสายพันธุ์คัดเลือก Coelastrella sp. TISTR 9427 ในอาหารเพาะเลี้ยงสาหร่ายชนิด BG-11 เพื่อการใช้ประโยชน์และพัฒนาเพื่อการผลิตด้านต่างๆ ในงานวิจัยนี้ได้มีการพัฒนาระบบผลิตหัวเชื้อสาหร่ายความเข้มข้นสูง ในระบบโฟโต้ไบโอรีแอคเตอร์ที่เพิ่มอัตราส่วนพื้นที่รับแสงต่อปริมาตร โดยพัฒนาระบบปฏิกรณ์แบบท่อขนาดเล็กในแนวนอนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 5 เซนติเมตร ที่มีการไหลแนวดิ่ง พร้อมการขยายขนาดระบบโดยต่อพ่วงกับระบบปฏิกรณ์แนวตั้งในระบบเดิม ทั้งนี้ระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถเพิ่มผลผลิตชีวมวลสาหร่ายในระดับห้องปฏิบัติการที่ให้แสงด้วยหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ความเข้มแสง 9,000 ลักซ์ 24 ชั่วโมง เติมคาร์บอนไดออกไซด์ที่ความเข้มข้นร้อยละ 10 โดยปริมาตร ได้ปริมาณชีวมวลแห้งสูงสุดที่ 3.81 กรัม/ลิตร ในวันที่ 23 ของการเพาะเลี้ยง โดยสูงกว่าระบบดั้งเดิมในปฏิกรณ์แนวตั้งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 30 เซนติเมตร ที่มีการเติมคาร์บอนไดออกไซด์ (2.41 กรัม/ลิตร ในวันที่ 37 ของการเพาะเลี้ยง) ถึงร้อยละ 58 เมื่อมีการขยายขนาดระบบจาก 75 ลิตร ไปสู่ขนาด 420 และ 435 ลิตร ในห้องปฏิบัติการ สามารถผลิตผลผลิตชีวมวลได้สูงสุด 2.10 และ 1.96 กรัม/ลิตร ในวันที่ 19 ของการเพาะเลี้ยง โดยให้ผลผลิตชีวมวลสูงกว่าระบบดั้งเดิมที่มีการเติมคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 2.6-5.4 เท่า ที่ระยะเวลาการเพาะเลี้ยงเท่ากัน เมื่อทำการทดสอบระบบที่พัฒนาขึ้นในสภาวะการเพาะเลี้ยงกลางแจ้ง ควบคุมอุณหภูมิไม่เกิน 40 องศาเซลเซียส พบว่า ให้ผลผลิตชีวมวลสูงสุดอยู่ที่ 4.66 กรัม/ลิตร ในวันที่ 43 ของการเพาะเลี้ยง หรือคิดเป็นอัตรา 0.108 กรัม/ลิตร/วัน เมื่อเดินระบบต่อไปถึงระดับที่ขาดแคลนไนโตรเจนและปิดระบบควบคุมอุณหภูมิ สาหร่ายสามารถเปลี่ยนสีจากสีเขียวเป็นสีส้มได้ แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาระบบให้สามารถใช้ผลิตสารผลิตภัณฑ์ร่วมมูลค่าสูง อาทิ สารสีในกลุ่มแคโรทีนอยด์ได้ซึ่งการพัฒนาระบบการเลี้ยงสาหร่ายประสิทธิภาพสูงเพื่อเป็นต้นแบบในการผลิตสาหร่ายเชิงพาณิชย์ที่สามารถผลิตเองในประเทศ ราคาถูกกว่าการนำเข้า จึงเป็นการเสริมศักยภาพของงานวิจัยด้านการผลิตผลิตภัณฑ์ในระดับอุตสาหกรรม ส่งเสริมมูลค่าเชิงเศรษฐกิจภายในประเทศ
ไม่มีรายการทางกายภาพสำหรับระเบียนนี้
Click on an image to view it in the image viewer
There are no comments on this title.