Waar ben je naar op zoek?
Bronkhorst
Datasheet A109 - CO2 flowregeling voor algengroei
Application note A109 - EN02

Geregelde CO2 aanvoer voor algengroei

Radius, een strategische onderzoeksgroep van de Belgische Thomas More University of Applied Sciences, onderzoekt de conversie van CO2 met zonlicht in speciale chemicaliën. Microalgen spelen hierbij een belangrijke rol en hun CO2-fixatie en groeicapaciteiten worden onderzocht. 


Dit onderzoek valt binnen de Europese inspanningen om een koolstofarme economie op te bouwen om een duurzame, betrouwbare en betaalbare energievoorziening (bv. biobrandstof) en materialen (bv. chemicaliën en cosmetica) te garanderen. In dit opzicht wordt het broeikasgas CO2 beschouwd als een waardevolle alternatieve bron van koolstof die ruimschoots beschikbaar is, in toepassingen voor voedsel, veevoer en biogebaseerde chemicaliën.
 
De onderzoekers van Radius kweken microalgen in fotobioreactoren. Om te onderzoeken hoeveel CO2-gas door hun algen wordt opgevangen en omgezet, hebben ze een nauwkeurige meting nodig van CO2 die tijdens de kweek aan de algen wordt geleverd. Hiervoor werd de hulp van Bronkhorst gevraagd.

Application Algae farming
(Source: Thomas More | Agro- and Biotechnology)

Applicatie-eisen

De hoeveelheid CO2 die aan de microalgen wordt gedoseerd, beïnvloedt de pH in het kweeksysteem, wat op zijn beurt een grote invloed heeft op de groei van de microalgen. Daarom is de nauwkeurigheid van de CO2-toevoer in overeenstemming met de pH-waarde in het groeimedium van de microalgen van belang. Bovendien moeten alle parameters die bij het proces betrokken zijn, worden gecontroleerd.

Belangrijke onderwerpen

  • Geautomatiseerd proces voor een nauwkeurige toevoer van CO2 op basis van de huidige pH-waarde
  • Bewaking van procesparameters

Procesoplossing

Bij Radius worden experimenten voor microalgenkweek op proefschaal uitgevoerd in gesloten, buisvormige fotobioreactoren met een totaal volume van 300 liter elk, die bij atmosferische druk werken in een klimaatgecontroleerde kas. Er worden twee thermische IN-FLOW thermische massflowregelaars gebruikt, elk voor de toevoer van CO2 naar deze pilootschaalreactoren, met een maximaal gedoseerd debiet van 886 milliliter CO2 per minuut voor elke reactor. Er is een directe, automatische terugkoppeling tussen de huidige pH-waarde en de geleverde CO2-flow.

Na een vergadering met hun leverancier van CO2-gas werd Radius voorgesteld aan Gefran, die distributeur is van Bronkhorst producten in België. Radius en Gefran zochten samen naar een systeem dat nauwkeurig CO2 kan doseren op basis van de pH-waarde in het groeimedium van de microalgen. De combinatie van hun eisen leidde uiteindelijk tot de aanschaf van de IN-FLOW massflowregelaars uit Bronkhorst.

Flow scheme
Flow schema

Vroeger moest de toevoer van CO2-gas en de controle van de pH-waarde handmatig gebeuren. Met dit nieuwe systeem, dat gebruik maakt van LabVIEW (instrument driver), ze kunnen de CO2-dosering in hun pilot plant perfect in de gaten houden en de pH-waarde zonder al te veel moeite op het gewenste niveau houden. De beste omstandigheden voor de algen om te groeien zijn in het pH-bereik tussen de 6,5 en 9,5, bij voorkeur rond de 8. De pH-waarde van de algen ligt tussen de 6,5 en 9,5, bij voorkeur rond de 8.

Volgens Radius, de nauwkeurigheid van de massflowregelaars, de mogelijkheden van de PID-regelaar en de bruikbaarheid van LabVIEW maken Bronkhorst IN-FLOW massflowregelaars een robuust en betrouwbaar systeem. Momenteel zijn ze op zoek naar een uitbreiding van het systeem om de uitgaande CO2-flow te monitoren, om zo de CO2 opname door hun microalgen nog nauwkeuriger te kunnen monitoren.
Bovendien zullen in de toekomst de twee grotere reactoren met een totaal volume van 1800 liter elk ook door Bronkhorst massflowregelaars voor de CO2-voorziening worden voorzien.

Vraag advies Lees onze blog over algenteelt

Reactie Thomas More University

Joris Doumen: "Met een uitgebalanceerd CO2-doseersysteem wordt de toekomst van de algenkweek nog duurzamer en groener!"

Algae farming
(Source: Thomas More | Agro- and Biotechnology)
Algae farming
(Source: Thomas More | Agro- and Biotechnology)
Bus on Hydrozine

Wil je meer informatie over flowmeters of -regelaars?

Wil je het laatste nieuws ontvangen over trends in flow control? Schrijf je dan in voor onze maandelijkse nieuwsbrief. 

Vraag advies Inschrijven nieuwsbrief
Download als PDF

Bronkhorst High-Tech designs and manufactures innovative instruments and subsystems for low-flow measurement and control for use in laboratories, machinery and industry. Driven by a strong sense of sustainability and with many years of experience, we offer an extensive range of (mass) flow meters and controllers for gases and liquids, based on thermal, Coriolis and ultrasonic measuring principles. Our global sales and service network provides local support in more than 40 countries. Discover Bronkhorst®!