Исследователи определили оптимальные климатические зоны для выращивания микроводорослей

Микроводоросли обладают большим потенциалом для применения в возобновляемой энергетике, фармацевтике и косметике. Они производят множество высокоценных химических соединений, таких как антиоксидант астаксантин, антибактериальные и противовирусные вещества, а также могут служить источником биотоплива.

Однако высокие затраты на их культивирование сдерживают развитие рынка. Ключевой проблемой является влияние местных климатических условий на продуктивность, поскольку свыше 90% коммерческих культур выращиваются на открытом воздухе.

Исследователи из Федерального университета Санта-Мария (Бразилия) впервые провели глобальное картирование продуктивности микроводорослей в зависимости от климата. В закрытых биореакторах они моделировали переменные: продолжительность светового дня, солнечную радиацию и температуру. Результаты тысяч часов экспериментов опубликованы в трёх статьях в Journal of Chemical Technology & Biotechnology.

"Во всём мире ограниченное число мест имеет подходящие условия для [эффективной продуктивности микроводорослей]. Наше исследование направлено на определение этих идеальных мест", — отметил Эдуардо Жакоб-Лопес, ведущий автор работ.

Пилотные эксперименты 2020 года, проведённые в шести крайних точках Бразилии, показали, что правильный выбор географического положения и климата может утроить продуктивность биомассы.

"Биомасса микроводорослей — это основа почти всех продуктов на их основе. Большинство продуктов являются внутриклеточными, поэтому высокая продуктивность биомассы отражает высокое производство целевых продуктов", — пояснил Жакоб-Лопес.

В последующих работах учёные смоделировали условия экваториальных, тропических, субтропических и умеренных регионов, получив полуэмпирическую оценку продуктивности микроводорослей по всему миру. Результаты подтверждают высокий потенциал экваториальных, тропических и субтропических регионов для продуктивного культивирования.

Исследователи надеются, что их работа повысит коммерческую жизнеспособность технологий на основе микроводорослей, помогая преодолеть технологические барьеры, связанные с масштабированием производства.