1995 Fiscal Year Annual Research Report
炭酸ガス固定のための高速増殖型藻類バイオリアクターの開発
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07555390
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
谷下 一夫 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10101776)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡 浩太郎 慶應大学, 理工学部, 講師 (10276412)
古畝 宏幸 ラフォーレエンジニアリング株式会社, 技術部研究開発グループ, 主任研究員
池田 満里子 慶應大学, 文学部・生物学, 教授 (00051368)
佐藤 春樹 慶応大学, 理工学部, 教授 (70137983)
柘植 秀樹 慶応大学, 理工学部, 教授 (70051688)
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| Keywords | 微細藻類 / バイオリアクター / 光合成 / 炭酸ガス固定 / 地球環境 / 光環境 / 閉鎖系生命維持 / 流れ適応 |
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| Research Abstract |
地球環境における炭酸ガス増加に対する有効な手段として微細藻類サスペンションにおける光合成を利用するガス交換システムが考えられている。高いガス交換効率を持つシステムが不可欠となる。藻類サスペンションにおける光合成は藻類が浮遊している状態で光を受け、炭酸ガス吸収と酸素ガス発生を行っているが、ガス交換率を改善するためには藻類サスペンションの流道と光照射がどのようにガス交換に影響を与えているかを明らかにしなければならない。本研究では、藻類光合成バイオリアクターのガス交換効率の改善を目的として、これまでに得られた藻類サスペンション流動の酸素発生と炭酸ガス吸収に関するデータに基に、流れ及び光の環境下での藻類の適応のメカニズムを明らかにし、流れによって活性化される藻類の機能を有効に利用するリアクターを高速増殖リアクターと名付け、本研究では藻類の高速増殖を維持するバイオリアクターの開発を目的とする。本研究では、流れの影響を調べるための回転二重円筒によるせん断流リアクターさらに実際のシステムへの応用を目指した同心二重構造の管状リアクターに関して,光合成特性を実験的に調べ、ガス交換効率に関して評価を行った。その結果、せん断リアクターでは、せん断による藻類の力学適応現象が明確になり、リアクター設計の重要な指標が得られた。さらに同心二重構造管状リアクターでは、壁の凹凸が流れに撹拌効果を与え、光合成機能を促進することに加えて、光を分散させるため、光環境を改善することが解った。これらの結果はいずれも炭酸ガス固定を促進する効果となり、高速増殖型リアクターに必須な性質となることが明らかとなった。
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