Hydrogen production by microorganisms in solar bioreactor
Güneş biyoreaktöründe mikroorganizmalarla hidrojen üretimi
- Tez No: 177590
- Danışmanlar: PROF. DR. MERAL YÜCEL, PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 246
Özet
Bu doktora tezinin ana amacı fotobiyolojik hidrojen üretimini etkileyen parametreleri araştırmak ve açık hava şartlarında mor kükürtsüz bakteriler ile organik asitlerin fotofermentasyonundan verimli hidrojen üretimi için anaerobik fotobiyoreaktör geliştirmektir. Mikroorganizma olarak Rhodobacter capsulatus ve Rhodobacter sphaeroides türleri kullanılmıştır.AB Projesi Hyvolution'ın amacı biyokütleyi hidrojene çevirmek için termofilik fermentasyonu fotofermentasyonla birleştirmektir. Bu çalışmada Miscanthus hidrolizatının T. neapolitana ile karanlık fermentasyonuyla elde edilen çıktı R. capsulatus tarafından fotofermentasyonda kullanılması için fotobiyoreaktöre beslenmiştir. Hidrojen eldesi 1.4 L/Lkültür olmuş ve iki prosesin birleştirilmesinin mümkün olduğu gösterilmiştir.Fotobiyoreaktör tasarımına argon gazının kaldırılması gibi yenilikçi yaklaşımlar getirilmiştir. Geliştirilen sürekli gaz ölçüm sistemi ticari ürün haline getirilmiştir. En iyi hidrojen üretimi için biyoreaktör yüzeyindeki minimum ışık şiddetinin 270W/m2 olması gerektiği ve biyoreaktöre kızılötesi ışık sağlanmadığı takdirde hidrojen üretiminin % 43 azaldığı bulunmuştur.Fotofermentasyon prosesi 25L ölçeğe çıkarılmış, R. capsulatus ile asetat/laktat/glutamat (40/7.5/2 mM) besiyerinde 11 günde 27L hidrojen elde edilmiştir.Sistemin açık hava uygulaması yapılmış, biyoreaktörün sıcaklığını kontrol etmek için gölgeleme ve su püskürtme soğutma yöntemleri olarak uygulanmıştır. Dış koşullarda R. capsulatus'un hidrojenazı silinmiş mutantının yaban tip`e göre daha hızlı hidrojen ürettiği (0.52 mg/L.h`ye karşılık 0.27 mg/L.h) bulunmuştur. Hidrojen üretiminin biyoreaktörün aldığı güneş ışığı şiddetine bağlı olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The main objective of this study is exploring the parameters affecting photobiological hydrogen production and developing anaerobic photobioreactor for efficient photofermentative hydrogen production from organic acids in outdoor conditions. Rhodobacter capsulatus and Rhodobacter sphaeroides strains were used as microorganisms.EU project ?Hyvolution? targets to combine thermophilic fermentation with photofermentation for the conversion of biomass to hydrogen. In this study, the effluent obtained by dark fermentation of Miscanthus hydrolysate by T. neapolitana was fed to photobioreactor for photofermentation by R. capsulatus. Hydrogen yield was 1.4 L/Lculture showing that the integration of dark and photofermentation is possible.Innovative elements were introduced to the photobioreactor design such as removal of argon flushing. An online gas monitoring system was developed which became a commercial product. It was found that the light intensity should be at least 270 W/m2 on the bioreactor surface for the highest hydrogen productivity and the hydrogen production decreased by 43 % if infrared light was not provided to the bioreactor.Scale-up of photofermentation process to 25L was achieved yielding 27L hydrogen in 11 days by R. capsulatus on acetate/lactate/glutamate (40/7.5/2 mM) medium.The outdoor application of the system was made. Shading and water spraying were adapted as cooling methods for controlling the temperature of the outdoor bioreactor. It was found that uptake hydrogenase deleted mutant of R. capsulatus show better hydrogen productivity (0.52 mg/L.h) compared to the wild type parent (0.27 mg/L.h) in outdoor conditions. It was also shown that the hydrogen production depended on the sunlight intensity received.
Benzer Tezler
- Biohydrogen production from baker's yeast industry wastewater using anaerobic membrane bioreactors
Ekmek mayası endüstirisi atıksuyundan membran biyorektörde biyohidrojen üretimi
CEREN KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
DOÇ. DR. DİDEM OKUTMANTAŞ
PROF. BÜLENT KESKİNER
- Hava kaldırmalı reaktörde yarrowia lipolytica ile lipid üretimi
Lipide production with yarrowia lipolytica in air-lift reactor
ATA EGE ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mikrobiyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Production of hydrogen by rhodobacter sphaenoides O,U 001
Rhodobacter sphaeroides O,U 001 aracılığı ile hidrojen üretimi
TÜZÜN ARIK
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. UFUK GÜNDÜZ
PROF.DR. İNCİ EROĞLU
- Identification of hydrogenase from rhodobacter species and hydrogen gas production in photobioreactors
Rhodobacter türlerinde hidrojenaz enziminin belirlenmesi ve fotobiyoreaktörlerde hidrojen gazı üretimi
SERDAR TÜRKARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL YÜCEL
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Fotosentetik bakteri rhodobacter sphareoides O.U 001 ile hidrojen üretimi
Hydrogen production with photosynhetic bacteria rhodobacter sphareoides O.U 001
SELMA KOYUNOĞLU