Ультразвук для улучшения сбора водорослей

Учёные из Национальной физической лаборатории (NPL) используют ультразвук для снижения количества энергии, необходимой для сбора микроводорослей.

Ежегодно выращивается и используется около 7000 тонн микроводорослей для широкого спектра применений — от кормов для скота до фармацевтики. Однако процесс сбора требует большого количества энергии, так как концентрация производимых водорослей очень низкая — около 0,5% при выращивании в фотобиореакторах или открытых прудах. Это означает, что почти весь материал, поступающий в центрифуги для отделения водорослей, — это вода.

Проект Algaemax, финансируемый Европейской комиссией в рамках Седьмой рамочной программы, направлен на снижение энергозатрат при сборе водорослей.

NPL совместно с партнёрами из Испании, Нидерландов, Турции и Великобритании разрабатывает ультразвуковой проточный процессор. Он будет использовать низкоэнергетический звук для повышения концентрации водорослей перед сбором и снижения стоимости обработки.

Устройство Algaemax Flowcell будет создавать акустические стоячие волны в жидкости, которые генерируют локальные силы на частицах, заставляя водоросли слипаться. Конструкция позволит получать обогащённую водорослями жидкость с концентрацией около 5%, которую затем можно будет отделить с помощью коммерческих технологий.

Технические задачи включают поддержание резонансных стоячих волн в постоянно меняющейся жидкости и предотвращение разрушения водорослей высоким акустическим давлением из-за кавитации. Кавитация — это процесс образования и схлопывания пузырьков в жидкости, создающий высокие температуры и давление.

NPL будет тестировать концепции дизайна, проводить теоретическое моделирование и сотрудничать с поставщиками для создания и эксплуатации Algaemax Flowcell в лабораторных условиях.