Fotobioreaktory pro kultivaci mikrořas v extrémních klimatických podmínkách

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem kultivačních zařízení vhodných ke kultivaci mikrořas v extrémních klimatických podmínkách Arktidy, Antarktidy a střední Evropy během zimních měsíců. Teoretická část popisuje základní charakteristiku a využití extremofilních řas uzpůsobených k přežití v extrémních podmínkách. Součástí teoretické části je literární rešerše otevřených a uzavřených kultivačních systémů a fotobioreaktorů využitelných ke kultivaci sněžných řas. Patentová rešerše uvádí příklady otočných fotovoltaických systémů sledující slunce, které mohou být vhodné k optimalizaci intenzity slunečního záření při kultivaci mikrořas. Na konci teoretické části se nachází posouzení parametrů kultivace a charakteristik kultivačních systémů včetně výběru otočného mechanismu. Výstupem teoretické části je návrh stacionárního trubkového spirálového fotobioreaktoru a otočného deskového fotobioreaktoru optimalizující intenzitu dopadajícího záření. Návrh basic designu obou zařízení je popsán v praktické části práce včetně technologického schématu, 3D modelů s popisem a výkresové dokumentace, která se nachází v příloze.The diploma thesis deals with the design of cultivation devices suitable for cultivating microalgae in extreme climatic conditions inthe Arctic, Antarctic, and Central Europe during winter months. The theoretical part describes the basic characteristics and utilization of extremophilic algae adapted to survive in extreme conditions. The theoretical section includes a literature review of open and closed cultivation systems and photobioreactors applicable to the cultivation of snow algae. The patent research presents examples of sun-tracking photovoltaic systems that could be suitable for optimizing solar radiation intensity during microalgae cultivation. At the end of the theoretical part, an assessment of cultivation parameters and characteristics of cultivation systems, including the selection of a sun-tracking mechanism, is provided. The output of the theoretical part is the design of a stationary tubular spiral photobioreactor and a sun-tracking flat-panel photobioreactor, optimizing the intensity of incoming radiation. The design of the basic structure of both devices is described in the practical part of the thesis, including a simplified technological scheme, 3D models with descriptions, and drawing documentation, which can be found in the appendix.