Biorreactor experimental
Diseñado para la biorremediación de aguas contaminadas mediante esferas inmovilizadas de Chlorella vulgaris. Utilizando agar agar como matriz de inmovilización, el biorreactor facilita la absorción eficiente de contaminantes y permite un control preciso sobre las condiciones de cultivo, optimizando así la depuración del agua
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Contenedor
Este proyecto innova con un biorreactor casero para la biorremediación, utilizando técnicas de laboratorio adaptadas para ser más accesibles y económicas. Utiliza la microalga Chlorella vulgaris, contenida en esferas de agar agar, para purificar el agua del arroyo El Clavel. La instalación central es una pecera de 2 litros, elegida por su transparencia para optimizar la fotosíntesis. Con sistemas de aireación y agitación, permite monitorear el crecimiento de las algas y la purificación del agua. Tras experimentar durante 6 días, se analiza la eficiencia de limpieza y la viabilidad de esta técnica para el tratamiento del agua a pequeña escala, proponiendo una opción sostenible para comunidades con recursos limitados.
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Aireación
Para emular los fermentadores de tanque agitado de investigaciones previas, este biorreactor incorpora un sistema de aireación por burbujeo, con una bomba de aire de acuario capaz de ajustar el flujo de oxígeno y CO2. Esta bomba de aire, cuidadosamente seleccionada por su capacidad de entre 4 a 20 litros por hora, garantiza una oxigenación adecuada y evita la estratificación del agua, esencial para mantener las algas en suspensión y en condiciones óptimas para la fotosíntesis.
Además, la bomba cuenta con un difusor que dispersa el flujo de manera uniforme, promoviendo una distribución equitativa de los nutrientes y la luz. La configuración permite ajustar la intensidad de la aireación para evitar el estrés de las microalgas y mantener la integridad de las esferas de agar donde están inmovilizadas. La posición estratégica de la bomba y el uso de difusores aseguran una agitación efectiva sin crear zonas muertas, crucial para un biorreactor casero destinado a la investigación y aplicación de biorremediación.
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PH
Los experimentos en biorreactores mantuvieron condiciones de pH y temperatura controladas, cruciales para optimizar el crecimiento y la fotosíntesis de Chlorella vulgaris, típicamente entre un pH de 6.5-8.5 y temperaturas de 20-30°C. El pH influye significativamente en la biosorción de metales, con un rendimiento máximo a pH 7.5, indicando condiciones óptimas ligeramente alcalinas para la eliminación de iones metálicos por Chlorella Vulgaris. Ajustar el pH es esencial en biorremediación y se realiza comúnmente con bicarbonato de sodio para elevarlo o ácido cítrico para reducirlo, siendo el monitoreo continuo clave para la eficacia del proceso.
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Temperatura
Se utiliza un termómetro para controlar la temperatura en valores de 24 ± 2°C.
Para aumentarla se tenía manta térmica con termostato para acuarios, la cual no fue necesaria utilizar. La temperatura fue constante. El rango óptimo para el crecimiento de Chlorella Vulgaris es generalmente entre 20-30°C.
Mantas Térmicas para Acuarios: Son una opción efectiva para mantener una temperatura constante y pueden ser particularmente útiles si se necesita elevar la temperatura del biorreactor por encima de la temperatura ambiente.
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Iluminación
Para lograr la fotosíntesis se iluminó con luces LED de baja intensidad.
Se decidió mantener una iluminación de 16h con 8 horas de oscuridad. La iluminación se aseguró mediante un conjunto de luces LED, proporcionando una irradiancia específica.
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Evaporación
Se utilizó una cubierta transparente para el biorreactor que permitió el paso de luz pero que redujo la evaporación. Nos aseguramos que la cubierta tuviera algunas aberturas para permitir el intercambio de gases y evitar el sobrecalentamiento del sistema.
Cómo se ve...
