Stel je een aquarium voor waarin voortdurend fijne luchtbelletjes opstijgen. In een fotobioreactor doen die belletjes meer dan sfeer maken, zij brengen kooldioxide in het water en voeren zuurstof af. Een Indonesisch onderzoeksteam laat zien dat je met slimmer borrelen de groei van microalgen merkbaar kunt versnellen. De studie verscheen op 1 september 2025 in Scientific Reports.
Slimmer borrelen
De onderzoeksgroep bouwde een rechthoekige airlift reactor met schotten en gebruikte een paddenstoelvormige luchtverdeler die veel kleine belletjes produceert. Schotten houden de belletjes langer in de kolom en breken grotere bellen in kleinere exemplaren. Dat vergroot het contactoppervlak tussen gas en water, precies wat algen nodig hebben om snel kooldioxide op te nemen en te groeien.
Reactor in beeld
De soort Synechococcus HS 9 werd gekweekt in een installatie van 25 liter. De beluchting stond op twee liter per minuut met lucht die 0,04 procent kooldioxide bevatte. De onderzoekers volgden pH, opgeloste gassen en optische dichtheid, filmden het belgedrag en rekenden door hoe belgrootte en stijgsnelheid samenhangen met menging en massatransport. Zij melden uitdrukkelijk dat het om één doorlopend, niet herhaald experiment gaat.
Cijfers die tellen
De belletjes bleven klein, rond zevenhonderd micrometer, en stegen gematigd snel. De gemeten massatransfercoëfficiënten waren hoog voor zuurstof en kooldioxide, respectievelijk ongeveer 0,114 en 0,099 per seconde. Rond dag dertien bereikte de cultuur de top van de groeifase met in totaal 3,226 gram droge biomassa. Bij dit type reactor is juist het contact tussen gas en vloeistof vaak de beperkende factor, wat deze waarden relevant maakt.
Rendement uit beluchting
Voor iedereen die werkt aan biobrandstoffen of biogebaseerde chemicaliën is dit een praktische aanwijzing. Productiviteit hangt niet alleen af van de algensoort of het medium, maar net zo goed van de belletjes zelf. Met een andere verdeler en schotgeometrie kun je meer kooldioxide laten oplossen en dus meer celmateriaal produceren per liter en per dag. Airlift systemen hebben bovendien weinig bewegende delen en zijn zuinig met energie, wat helpt bij opschaling.
De resultaten zijn veelbelovend, maar het gaat om één proef. Herhaling en testen op grotere schaal, met variaties in licht, voeding en beluchting, moeten uitwijzen of de winst met kleine bellen ook buiten het lab standhoudt. Alle formules, meetreeksen en videobeelden staan in de open access publicatie.
Bron: Nature.com
