Πιλοτική μονάδα σωληνωτού φωτοβιοαντιδραστήρα .

2026 | ΕΛΓΟ - ΔΗΜΗΤΡΑ
Τόπος εγκατάστασης και λειτουργίας:

Εργαστήριο Αειφόρων Αγροτικών Κατασκευών και Ανανεώσιμων Ενεργειακών Πόρων | Ινστιτούτο Γενετικής Βελτίωσης & Φυτογενετικών Πόρων | Ελληνικός Γεωργικός Οργανισμός - ΔΗΜΗΤΡΑ (Αγρόκτημα Θέρμης)

Σχεδιασμός:

Παναγιώτης Κούγιας
Κύριος Ερευνητής, ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ
Κωνσταντίνος Κοντογιαννόπουλος
Εντεταλμένος Ερευνητής, ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ

Λειτουργία:

Γεώργιος Ντίνας
Κύριος Ερευνητής, ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ
Αφροδίτη Τσάμπαλλα
Κύριος Ερευνητής, ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ
Ιωάννα Χατζηγεωργίου
Γεωπόνος, Υπ. Διδάκτορας
Χρυσάνθη Κατσάνου
Γεωπόνος, MSc

Η μονάδα αποτελεί έναν πλήρως αυτοματοποιημένο πιλοτικό σωληνωτό φωτοβιοαντιδραστήρα (Tubular Photobioreactor – PBR), σχεδιασμένο για την καλλιέργεια του μικροφύκους Chlorella sp. υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Το σύστημα έχει αναπτυχθεί με στόχο τη διερεύνηση της αξιοποίησης των απορροών υδροπονικών καλλιεργειών ως πηγής θρεπτικών στοιχείων για την ανάπτυξη μικροφυκών, συμβάλλοντας στην ανακύκλωση θρεπτικών συστατικών και στην εφαρμογή αρχών κυκλικής οικονομίας στη γεωργία ελεγχόμενου περιβάλλοντος. Παράλληλα, αξιολογείται η δυνατότητα χρήσης της παραγόμενης βιομάζας ως βιοδιεγέρτη για την ενίσχυση της ανάπτυξης και της φυσιολογικής απόκρισης των καλλιεργούμενων φυτών.

Ο φωτοβιοαντιδραστήρας αποτελείται από 20 οριζόντιους διαφανείς σωλήνες, συνολικού ωφέλιμου όγκου περίπου 60 L, οι οποίοι συνδέονται με κεντρική δεξαμενή ανάμιξης συνολικής χωρητικότητας 115 L. Η συνεχής ανακυκλοφορία του καλλιεργητικού μέσου εξασφαλίζει ομοιογενή κατανομή των μικροφυκών και των θρεπτικών στοιχείων, ενώ παράλληλα παρέχεται ελεγχόμενος αερισμός για την υποστήριξη της φωτοσύνθεσης. Ο φωτισμός πραγματοποιείται μέσω 20 LED φωτιστικών σωμάτων, με ελεγχόμενη φωτοπερίοδο, ώστε να δημιουργούνται οι βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης της καλλιέργειας.

Κύρια χαρακτηριστικά

Η λειτουργία της μονάδας υποστηρίζεται από πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου, το οποίο παρακολουθεί και ρυθμίζει σε πραγματικό χρόνο τις βασικές παραμέτρους της καλλιέργειας:

  • Ανακυκλοφορία καλλιέργειας: Συνεχής κυκλοφορία του μέσου μέσω αντλιών για τη διατήρηση ομοιογενούς κατανομής μικροφυκών και θρεπτικών στοιχείων.
  • Παροχή αέρα: Αυτόματος έλεγχος παροχής αέρα για τη βελτιστοποίηση της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας.
  • Φωτισμός: Ρύθμιση φωτοπεριόδου και έντασης φωτισμού μέσω LED, σύμφωνα με τις απαιτήσεις του εκάστοτε πειραματικού πρωτοκόλλου.
  • Θερμοκρασία, pH, ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) και διαλυμένο οξυγόνο (DO): Συνεχής παρακολούθηση μέσω αισθητήρων, με δυνατότητα ειδοποίησης όταν οι τιμές υπερβούν προκαθορισμένα όρια λειτουργίας.

Το σύστημα διαθέτει παραμετροποιήσιμους συναγερμούς για τις κρίσιμες παραμέτρους λειτουργίας. Σε περίπτωση υπέρβασης προκαθορισμένων ορίων, αποστέλλονται αυτόματα ειδοποιήσεις μέσω e-mail, επιτρέποντας την άμεση ενημέρωση του χρήστη και την ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης.

Ο συντονισμός όλων των υποσυστημάτων πραγματοποιείται μέσω Προγραμματιζόμενου Λογικού Ελεγκτή (PLC), ο οποίος συλλέγει και καταγράφει σε πραγματικό χρόνο όλα τα λειτουργικά δεδομένα, διαχειρίζεται τις αντλίες, τον φωτισμό, τον αερισμό, ενώ παράλληλα εξασφαλίζει την ασφαλή και αδιάλειπτη λειτουργία της εγκατάστασης.

Όλες οι λειτουργικές παράμετροι της μονάδας είναι διαθέσιμες μέσω συστήματος απομακρυσμένης παρακολούθησης και ελέγχου, επιτρέποντας την εποπτεία της λειτουργίας, τη ρύθμιση των παραμέτρων και την άμεση ειδοποίηση του χρήστη σε περίπτωση απόκλισης από τα προκαθορισμένα όρια λειτουργίας.