Cultivo de Microalgas em Fotobiorreatores
Um fotobiorreator cultiva microalgas em um recipiente transparente fechado ou semi-fechado, sendo comuns os designs tubulares, de placa plana ou de saco, que permite controle preciso sobre a exposição à luz, temperatura, fornecimento de CO2 e dosagem de nutrientes, e criticamente exclui a contaminação externa, permitindo que os operadores mantenham uma monocultura de uma cepa específica de microalga, muitas vezes comercialmente valiosa, com densidade celular e pureza muito maiores do que o cultivo em lagoas abertas pode sustentar de forma confiável. Esse controle vem com custos de capital e operacionais substancialmente mais altos por unidade de biomassa produzida do que as lagoas de raceway abertas, razão pela qual os fotobiorreatores são geralmente reservados para aplicações de alto valor, microalgas como alimento vivo para enriquecimento de rotíferos e larvas de moluscos em incubatórios, pigmentos especiais e compostos nutracêuticos, cepas muito delicadas ou facilmente superadas por contaminantes para sobreviver em condições de lagoa aberta, em vez de para a produção de biomassa a granel e de baixo valor, onde as lagoas abertas permanecem a escolha mais econômica. A entrega de luz é o principal desafio de engenharia em escala, uma vez que o auto-sombreamento à medida que a densidade celular aumenta limita a quantidade de luz que atinge as células mais profundas na cultura, o que significa que o design do fotobiorreator (diâmetro do tubo, comprimento do caminho da luz, turbulência de mistura que cicla as células entre zonas bem iluminadas e sombreadas) determina diretamente a produtividade máxima sustentável que um determinado sistema pode alcançar, independentemente de quão bem os nutrientes e a temperatura sejam gerenciados. Para incubatórios de aquicultura especificamente, as microalgas cultivadas em fotobiorreatores fornecem uma qualidade de alimento vivo mais consistente e livre de contaminação do que a cultura de algas em lagoas abertas, um prêmio de confiabilidade que as operações em estágio larval, onde uma cultura de algas contaminada ou colapsada pode comprometer um lote larval inteiro, muitas vezes consideram valer o custo de produção mais alto por unidade de alga.
