微藻养殖是利用光合作用,光合生长需要光、二氧化碳、水和无机盐,温度必须保持在20~30℃。为了降低成本,微藻的生产必须使用自然光,光的水平会随着昼夜和季节变化,大量生产微藻生物质需要在白天进行连续培养。用这种方法需要以恒定的速率加入新鲜培养基,这样才能持续地收获微藻。由于晚间的呼吸作用,白天产生的生物质会在夜间损失大约25%,所以晚上要停止进料,但是仍然要防止生物质的沉淀。损失的量取决于生物质生长时的光的水平、生长温度和夜间温度。
微藻生物质大约含有50%的碳,所有的碳都是来自于二氧化碳,产100 t微藻生物质可以固定大约183 t二氧化碳。在白天必须不停地加入二氧化碳,通过pH传感器进行补料控制从而尽量减少二氧化碳的损失以及pH的变化。生产生物柴油可以利用一些电厂燃烧化石燃料排放的二氧化碳,这些二氧化碳一般都可以使用,而且成本很低[3]。培养基必须包括组成藻类细胞的无机元素,必要组分包括氮、磷、铁,有时还需要硅,最小营养需求可以用微藻生物质的近似生物组成公式来估计:CO0·48H1·83N0·11P0·01。有些营养必须保持过量,例如磷,这是因为部分磷酸盐会和金属离子形成复合物,无法被生物利用。向海水中加入硝酸盐、磷肥和一些微量元素可以用于培养海生微藻,成本较低。
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