Las algas son pequeñas salvadoras del clima. Ya en su fotosíntesis natural al aire libre, son extremadamente eficientes y fijan diez veces más dióxido de carbono (CO₂) que las plantas terrestres. En biorreactores con los sensores, la técnica de regulación y la automatización adecuados, se puede aumentar la eficiencia de las algas hasta cien veces la de las plantas terrestres. Por lo tanto, esconden un potencial considerable para lograr una economía circular neutra para el clima. Con el proyecto de investigación PhotoBionicCell, mostramos un posible planteamiento para una implementación industrial de la biología del mañana.
En el biorreactor, las algas se pueden cultivar automáticamente y controlar su crecimiento. Para ello, el líquido de las algas se bombea hacia arriba, hacia los colectores de superficie, donde se distribuye en un flujo uniforme y luego retorna al cultivador. En esta circulación y mediante la fotosíntesis que tiene lugar en sus cloroplastos, las células de las algas convierten la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en oxígeno y portadores de energía química o sustancias orgánicas de valor. De este modo, la biomasa se cultiva en un ciclo cerrado de forma muy eficiente y ahorrando recursos.
Para crear las mejores condiciones posibles para los microorganismos se sirve de la interacción entre las técnicas regulación y de control de eficacia probada y los componentes de automatización más modernos. Un concepto global de gasificación garantiza que el dióxido de carbono extraído del aire se distribuya uniformemente en el biofluido circulante.
Uno de los principales retos de los biorreactores es determinar con precisión la cantidad de biomasa. Para ello, nuestros desarrolladores cuentan con un sensor de tecnología cuántica de la startup Q.ANT. Este proporciona información precisa y en tiempo real sobre el crecimiento de los organismos. Para ello, las algas se hacen pasar por el sensor continuamente mediante la microfluídica de Festo. El sensor cuántico es capaz de detectar ópticamente células individuales para que la cantidad de biomasa se pueda determinar exactamente. También examina las células para comprobar su vitalidad. Sólo así es posible reaccionar con previsión a los acontecimientos del proceso e intervenir regulando.