CZ27242U1 - Fotobioreaktor pro kultivaci řas, zejména mikrořas - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti biotechnologií, konkrétně fotobioreaktoru pro kultivaci řas, zejména mikrořas.

Dosavadní stav techniky

Fotosyntetické organismy, včetně mikrořas (tento termín zahrnuje oxygenní fototrofhí mikroorganismy - prokaryotické sinice a eukaryotické řasy) zachycují viditelné světlo a využívají ho pro fotosyntézu. V tomto jedinečném procesuje pak světelná energie transformována a uchována jako energie chemických vazeb v biomase. Proces fotosyntézy vyžaduje tedy stálý přísun světla, v případě venkovních kultivací je to Slunce, ve skleníkových a interiérových kultivacích se využívá také umělých zdrojů světla. Fototrofní produkce je založena na jednoduchém schématu oxygenní fotosyntézy, které vyjadřuje všechny nezbytné požadavky tohoto biologického procesu: CO₂ + H₂O + živiny + světelná energie = biomasa + O₂.

Ve srovnání s rostlinami je výhodou mikrořas rychlý růst, protože generační doba je obvykle jeden den a dají se pěstovat v řízené akvakultuře s přídavkem anorganických solí. kdy hlavním zdrojem uhlíku je oxid uhličitý, a kde se nastaví požadované fyzikálně-chemické podmínky pro optimální růst. Mikrořasy také vykazují velkou metabolickou flexibilitu, která při změně kultivačních podmínek umožňuje zvýšenou produkci některých sekundárních metabolitů (např. antioxidantů, lipidů, škrobu, aj.).

Pro masové pěstování mikrořas se využívají dva typy zařízení: jeden jsou otevřené kultivační systémy (s přímým kontaktem kultury mikrořas s vnějším prostředím), zatímco druhý využívá uzavřené nebo polouzavřené nádoby - fotobioreaktory, kde je omezen styk mikrořas s atmosférou, a kde lze lépe kontrolovat kontaminaci a nastavit kultivační podmínky. V současné době je využíváno několik základních typů fotobioreaktorů vyrobených z transparentních materiálů (skla nebo plastu) ve formě trubicových smyček, sérií plochých panelů nebo válců, které jsou uspořádány vodorovně nebo svisle, a ve kterých cirkuluje nebo se míchá kultura mikrořas, aby docházelo k temperaci, rovnoměrnému zásobení světlem a živinami stejně jako výměně plynů. Ve fotobioreaktorech umístěných ve vnitřních prostorách se často využívá umělých zdrojů světla. Důležitou součástí fotobioreaktorů jsou regulační a měřicí prvky pro kontrolu dodávky CO₂, měření teploty, pH, koncentrace rozpuštěného kyslíku, turbidity suspenze, apod.

Pro celoroční kontrolovanou produkci biomasy v mírném klimatickém pásu se využívá fotobioreaktorů umístěných do skleníků nebo interiérů, případně i s umělým osvětlením. V takovém případě lze kontrolovat a nastavit režim kultivace požadovaný pro vybrané kmeny mikrořas rostoucí např. za určitých kultivačních podmínek (pH, teplota, světlo, nutriční stres) tak, aby biomasa obsahovala určité cenné produkty nebo bioaktivní látky. Další výhodou - ve srovnání s otevřenými systémy - je kontrola kontaminace jinými mikroorganismy, především kmeny mikrořas a snížení znečištění z vnějšího prostředí. Uzavřené systémy je možné dobře sterilizovat. Kultivace se tak podobá produkci mikroorganismů (např. bakterií) ve fermentorech jen s tím rozdílem, že ve fotobioreaktorech je nezbytné využít k růstu mikrořas osvětlení, obvykle produkované umělými zdroji světla. Důležitou podmínkou pro uzavřené systémy je účinné míchaní (turbulence) kultury mikrořas tak, aby docházelo k rovnoměrnému zásobení buněk světlem, živinami a výměně tepla a plynů. Nevýhodou použití umělých zdrojů světlaje, ve srovnání s přirozeným osvětlením, vyšší energetická náročnost. Účinnost využití externího umělého světla je často nedostatečná, protože zdroje jsou umístěny zvenčí kultivačního systému a velká část energie se ztrácí cestou od světelného zdroje do suspenze v důsledku rozptylu nebo pohlcení v materiálu. Navíc světelné zdroje produkují teplo a využití umělého osvětlení obvykle vyžaduje temperaci, aby nedocházelo k přehřívání suspenze mikrořas.

Ke snížení ztrát světla v systémech s umělým osvětlením byly navrženy fotobioreaktory, kde se využívá vnitřního osvětlení v suspenzi, aby se maximálně využilo světelné energie pro růst mik- 1 CZ 27242 Ul rořas. Jako světelných zdrojů k osvětlení fotobioreaktorů se využívá různých lamp, žárovek, výbojek, zářivek nebo LED-diod (light-emitting diodě, tzn. světlo-emitující dioda), popř. je umělé nebo denní světlo soustředěné koncentrátory přivedeno pomocí světlovodů nebo světelných tyčí přímo do kultury mikrořas uvnitř fotobioreaktorů. Při posouzení popsaných systémů se jako nej výhodnější technické řešení fotobioreaktorů s vnitřním osvětlením ukazuje zařízení, kde je buď rozmístěno několik světelných zdrojů rovnoměrně v prostoru fotobioreaktorů nebo je zvoleno anulámí (prstencové) uspořádání dvou soustředných válců, kde suspenze mikrořas roste v meziprostoru a osvětlovací systém - zářivky nebo výbojky - je umístěn ve vnitřním válci. Unikátním řešením maloobjemového fotobioreaktorů je využití slunečních koncentrátorů (Fresnelových čoček), ze kterých je světlo převedeno bodovými světlovody do optických prvků vyzařujících světlo všemi směry do suspenze. Toto řešení však je poměrně složité a nákladné pro větší systémy.

V současné době jsou fotobioreaktory s umělým osvětlením většinou provozovány spíše pro výzkumné účely v objemech litrů. Rozšíření do velkoobjemových produkcí (stovky až tisíce litrů) je technicky složitější a nákladnější.

Hlavním problémem fotobioreaktorů s vnitřním osvětlením zůstává relativně nízká intenzita osvětlení a produkce tepla v kultivačním zařízení. Při vysokých intenzitách světla, které potřebujeme pro fototrofní produkci biomasy v hustých kulturách, hrozí inaktivace kmenů mikrořas citlivých na vyšší teplotu. Proto je obvykle nezbytné použít účinné chlazení systémů.

Úkolem technického řešení je vytvoření zařízení, které by umožňovalo kultivaci mikrořas při intenzivním umělém světle s maximálním využitím světelné a tepelné energie. Mělo by být využitelné v masové produkci (stovek až tisíců litrů) za kontrolovaných podmínek na co nejmenším prostoru a ploše, s jednoduchým čištěním, sterilizací a manipulací.

Podstata technického řešení

Tento úkol je vyřešen vytvořením fotobioreaktorů pro kultivaci řas, zejména mikrořas, podle předloženého technického řešení. Fotobioreaktor sestává z uzavřené kultivační nádoby opatřené odnímatelným víkem pro vložení kultivační suspenze, vstupem plynu a výstupem plynu, a alespoň jedním osvětlovacím tělesem uspořádaným vertikálně uvnitř nádoby a upevněným k víku. Osvětlovací těleso sestává z nosiče opatřeného LED diodami a z průhledného obalu oddělujícího nosič od kultivační suspenze. Podstata technického řešení spočívá v tom, že nosič je tvořen dutým kovovým profilem uzavřeného průřezu, alespoň na části vnějšího povrchu nosiče je uspořádána plošná soustava LED diod a vnější povrch nosiče s LED diodami je uložen v olejové lázni vyplňující prostor mezi nosičem a průhledným obalem. Průhledný obal je odolný vůči vyšším teplotám ~50 °C a je maximálně propustný pro světlo. Uvnitř dutého kovového profilu nosiče je uspořádán chladicí okruh pro chlazení osvětlovacího tělesa. Díky této konstrukci osvětlovacího tělesa dochází k přestupu tepla z kovového profilu osvětlovacího tělesa přes skleněnou stěnu obalu do suspenze mikrořas. Fotobioreaktor je opatřen jedním nebo několika osvětlovacím tělesy, v závislosti na objemu kultivační nádoby. Osvětlovací tělesa jsou uložena v horizontálním víku a jsou ve vertikálním směru zasunuta přímo do kultivační suspenze. Na základě objemu kultivační nádoby jsou do kultivační suspenze zasunuta osvětlovací tělesa.

Vnitřek dutého kovového profilu nosiče je vyplněn olejovou lázní, která pohlcuje a odvádí teplo produkované LED diodami. Nedochází tak k přehřátí kultivační suspenze a tím k inhibici růstu kultivované mikrořasy.

Soustava LED diod je uspořádána na alespoň jedné samolepicí pásce upevněné k vnějšímu povrchu nosiče. LED diody vyzařují ve viditelné, blízké ultrafialové a blízké infračervené oblasti světla. Jedná se o fotosynteticky aktivní záření 380 až 750 nm.

Nosič je vytvořen jako čtyřhran, jehož celý povrch je s výjimkou homí a spodní podstavy opatřen samolepicími páskami s LED diodami. Je výhodné, že na každou stranu čtyřhrami lze nalepit jednu až dvě pásky LED diod. Osvětlení kultivační suspenze je potom rovnoměrné a dostatečně intenzivní.

-2CZ 27242 Ul

Chladicí okruh je vytvořen jako kapalinový, kdy vnitřek kovového profilu je vyplněn olejovou lázní, případně jinou teplovodivou kapalinou. Prostor mezi kovovým profilem a průhledným obalem je také s výhodou vyplněn stejnou teplovodivou kapalinou, aby se snížila teplota, kterou průhledný obal působí na kultivační suspenzi.

Ve výhodném provedení je fotobioreaktor opatřen tepelným výměníkem pro regulaci teploty kultivační suspenze. Tepelný výměník je s výhodou vytvořený jako smyčka ponořená v kultivační suspenzi a propojená s chladicím okruhem. V případě, že je potřeba dodat více tepla do kultivační suspenze, lze propojení s chladicím okruhem osvětlovacího tělesa aktivovat, takže teplo produkované LED diodami ohřívá kultivační suspenzi. Toto řešení umožňuje maximální využití ío tepla z osvětlovacího tělesa a šetří energii potřebnou na kultivaci mikrořas.

Fotobioreaktor je opatřen alespoň dvěma osvětlovacími tělesy, přičemž ve víku jsou vytvořeny otvory pro vložení a vyjmutí osvětlovacích těles. Lze tak i regulovat intenzitu osvětlení kultivační suspenze. Optimální ozářenost buněk ve fotobioreaktoru se řídí intenzitou světla, světelnou dráhou, tj. tloušťkou vrstvy suspenze a hustotou buněk. Tyto proměnné určují fotosyntetickou akti15 vitu buněk, a tím i růst a produkci biomasy. Podobně jako u všech biotechnologických procesů, je žádoucí pracovat při vyšší hustotě buněk v menším objemu, protože se snižují náklady na míchání, čerpání a separaci buněk.

Ve víku jsou vytvořeny otvory pro vstup plynu a pro výstup plynu, přičemž vstup plynuje vytvořen jako perforovaná trubice zasahující z víka ke dnu fotobioreaktoru, přičemž plyn je směs tla20 kového vzduchu a CO?. Kultivace mikrořas vyžaduje turbulentní režim, aby byly buňky dobře zásobeny světlem, živinami a byla zajištěna dobrá výměna plynů při fotosyntéze (dodávka oxidu uhličitého vs. vylučování kyslíku) a optimální teplota buněk. Účinné míchání suspenze je zajištěno buď vháněním proudu vzduchu do nádoby, nebo použitím mechanického míchadla, případně kombinací těchto způsobů.

Oxid uhličitý je nezbytný pro kultivaci mikrořas jako zdroj uhlíku pro fotosyntézu. Je dávkován odděleným potrubím a jeho množství je regulováno v režimu pH-statu (tj. udržováním pH suspenze v rozmezí 7 až 8).

Kultivační nádoba je opatřena dvojitým pláštěm, v jehož meziprostoru protéká chladicí kapalina pro chlazení kultivační suspenze. To je výhodné především u větších kultivačních nádob o obje30 mu 100 1 a více. Větší kultivační nádoby jsou vyrobeny z oceli nebo jiného materiálu dobře vedoucího teplo, který je odolný vůči mechanickému poškození, dobře se čistí a je sterilizovatelný.

Soustava LED diod je opatřena plynulou regulací intenzity osvětlení, přičemž ozářenost kultivační suspenze na výstupu z osvětlovacího tělesa je maximálně 3 mmol fotonů/m²s. Osvětlení je nutné regulovat podle hustoty buněk v kultivační suspenzi, aby nedocházelo k fotoinhibici u řídké kultury nebo k fotolimitaci v případě husté kultury.

Soustava LED diod je opatřena regulací pro osvětlení kultivační suspenze v intermitentním režimu světlo tma při frekvenci 1 až 10 kHz. V případě, kdy je kultivační nádoba vyrobena ze skla je možné použít fotobioreaktor i v režimu kombinace přirozeného a umělého osvětlení, kdy přes den je pro kultivaci využíváno sluneční světlo, které prochází přes stěnu fotobioreaktoru a v noci nebo ve dnech, kdy je nedostatek světla, je využito umělé osvětlení. Fotobioreaktor lze umístit do skleníku nebo jej lze využít ve venkovním režimu.

Výhody fotobioreaktoru podle technického řešení spočívají ve vytvoření intenzivního umělého osvětlení s maximálním využitím světelné a tepelné energie. Fotobioreaktor podle technického řešení lze využít v masové produkci (stovek až tisíců litrů) za kontrolovaných podmínek na co nejmenším prostoru a ploše, s jednoduchým čištěním, sterilizací a manipulací.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí obrázků na výkresech, na nichž znázorňují obr. 1 příčný řez malým fotobioreaktorem v rovině víka, obr. 2 perspektivní pohled na malý fotobioreaktor se čtyřmi osvětlovacími tělesy, s částečným podélným řezem osvětlovacího tělesa, obr. 3

-3CZ 27242 Ul příčný řez osvětlovacím tělesem, obr. 4 půdorys víka velkého fotobioreaktoru o objemu 100 1, a obr. 5 vertikální řez velkým fotobioreaktorem.

Příklady uskutečnění

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

Na obr. 1 a 2 je znázorněn fotobioreaktor 1 pro kultivaci mikrořas. Fotobioreaktor 1 je tvořený vertikální válcovou kultivační nádobou 14 o výšce 400 mm a vnitřním průměru 190 mm o objemu 101. Kultivační nádoba 14 je vyrobena ze skla. Je možné ale použít i jiný průhledný i neprůhledný materiál, zásadní je, že materiál je inertní, biokompatibilní, odolný vůči teplotám do 100 °C, s hladkým povrchem aby nedocházelo k nalepování buněk mikrořas na stěny kultivační nádoby 14 a usnadnilo se její čištění. Kultivační nádoba 14 je opatřena tepelným výměníkem 7 tvořeným dvojitým pláštěm kultivační nádoby 14, v jehož meziprostoru proudí chladicí nebo ohřívací kapalina, podle toho, je-li potřeba kultivační suspenzi 2 chladit nebo zahřívat.

Kultivační nádoba 14 je opatřena víkem 3, které kultivační nádobu 14 hermeticky uzavře. Ve víku 3 jsou vytvořeny čtyři otvory pro vložení osvětlovacích těles 4. Osvětlovací tělesa 4 tak jsou přímo v kontaktu s kultivační suspenzí 2, která vyplňuje objem kultivační nádoby 14.

Osvětlovací těleso 4 je znázorněno na obr. 3 a tvoří je nosič 16 vytvořený jako čtverhranný dutý uzavřený kovový profil. Na každé stěně nosiče 16 je nalepena samolepicí páska s LED diodami

12. Nosič 16 s LED diodami 12 je uložen ve válcovém průhledném obalu 15 vytvořeném ze skla. Vnitřek dutého nosiče 16 je vyplněn olejovou lázní, např. transformátorovým nebo silikonovým olejem. Transformátorový olej absorbuje teplo vytvořené LED diodami 12 a odvádí je z osvětlovacího tělesa 4. Vnitřní prostor mezi průhledným obalem 15 a nosičem 16 je také vyplněn transformátorovým olejem, který odvádí teplo vyzařující z LED diod 12. Průhledný obal 15 se tak nepřehřívá, což by mohlo ohrozit růst mikrořas v kultivační suspenzi 2. V tomto příkladu uskutečnění není nutné osvětlovací tělesa 4 dál chladit, protože teplota transformátorového oleje dosahuje maximálně 45 °C.

Intenzitu osvětlení je možné regulovat nebo zapínat postupně po jednotlivých horizontálních sekcích pásků s LED diodami 12 podle výšky kultivační suspenze 2 v kultivační nádobě 14. Prosvětlovaná vrstva suspenze 2 je 28 až 55 mm.

Ve víku 3 je vytvořen otvor pro vstup 5 plynu a otvor pro výstup 6 plynu. Do fotobioreaktoru 1 je vstupem 5 plynu přiváděna směs tlakového vzduchu a CO₂. Tlakový vzduch probublává kultivační suspenzi 2, čímž ji promíchává, aby došlo k rovnoměrnému prosvícení celého objemu suspenze 2 a případně aby došlo k prohřívání suspenze 2 v celém jejím objemu. U větších objemů je fotobioreaktor 1 opatřen mechanickým, např. lopatkovým míchacím zařízením, které není na výkresech znázorněno.

Na vstupu 5 a výstupu 6 plynu jsou membránové filtry, které zabraňují mikrobiální kontaminaci. V kultivační nádobě 14 je mírný přetlak, cca 0,1 baru, který zamezuje kontaminaci suspenze mikrořas z vnějšího prostředí.

Vstup 5 plynu je vytvořen jako perforovaná trubice, která prochází z víka 3 až na dno kultivační nádoby. Výstup 6 plynuje vytvořen jako krátká trubice ve víku 3, která odvádí přebytečný tlakový vzduch a přebytečný kyslík produkovaný při fotosyntéze, jehož vysoká koncentrace inhibuje růst mikrořas.

Ve víku 3 jsou dále upevněna čidla pro měření teploty, pH a koncentrace rozpuštěného kyslíku.

Na obr. 4 a 5 je znázorněn velkoobjemový fotobioreaktor i o objemu 100 1. Je tvořen skleněnou válcovou kultivační nádobou 14 s vypuklým dnem, z něhož ústí výpustní kohout 10 pro odběr kultivační suspenze 2. Kultivační nádoba 14 je uložena v nosné konstrukci 11. Kultivační nádoba

-4CZ 27242 Ul má výšku 900 mm, vnitřní průměr 400 mm, objem 100 1. Je hermeticky uzavřena víkem 3 s těsněním 9. Ve víku 3 jsou uložena čidla pro měření teploty, pH a koncentrace rozpuštěného kyslíku.

V tomto příkladu uskutečnění je ve víku 3 pouze jeden centrální otvor, v němž je uloženo osvětlovací těleso 4, jehož konstrukce je stejná jako v předchozím příkladu uskutečnění, liší se pouze v rozměrech, kdy průměr průhledného obalu 15 osvětlovacího tělesa 4 je 125 mm. I toto osvětlovací těleso 4 je vloženo do kultivační suspenze 2.

V dutém vnitřku nosiče 16 je vložen chladicí okruh 8 světelného tělesa 4. Chladicí okruh 8 je tvořen dutou kovovou nebo plastovou trubkou tvořící smyčku uvnitř nosiče 16 po celé jeho délce. Do chladicího okruhu 8 je vháněna chladicí kapalina, např. studená voda nebo olej. Chladicí kapalina ochlazuje vnitřek nosiče 16, aby se osvětlovací těleso 4 nepřehřálo a nepředávalo příliš velké teplo do kultivační suspenze 2, čímž by došlo k inhibici růstu mikrořas.

Nosič 16 s páskami LED diod 12 je v průhledném obalu 15 a může být uložen i v olejové lázni, která zabraňuje průhlednému obalu 15 vyzařovat teplotu generovanou LED diodami 12, která by inhibovala růst mikrořas v kultivační suspenzi 2.

Chladicí okruh 8 je propojen s tepelným výměníkem 7 pro regulaci teploty kultivační suspenze 2.

V případě, že je nutné kultivační suspenzi 2 zahřívat, vstupuje do smyčky tepelného výměníku 7 ohřátá chladicí kapalina z chladicího okruhu 8 osvětlovacího tělesa 4.

Ve víku 3 je vytvořen vstup 5 a výstup 6 plynu. Plyn přiváděný do fotobioreaktoru I je směs tlakovaného vzduchu s 1 % CO?, který probubláváním promíchává kultivační suspenzi 2 a dodává CO? pro průběh fotosyntézy. Výstupem 6 je tlakový vzduch odváděn z bioreaktoru i ven a zároveň je odváděn přebytečný kyslík vytvořený v průběhu fotosyntézy.

Intenzitu LED-diod je možné plynule měnit, případně postupně zapínat odspoda nahoru po jednotlivých horizontálních sekcích podle objemu (výšky) kultivační suspenze 2 v kultivační nádobě 14, a tím regulovat intenzitu osvětlení podle podmínek a potřeby jednotlivých kmenů mikrořas. Regulace se provádí pomocí nezobrazené elektronické řídicí jednotky, jednotlivé cykly lze předem naprogramovat pro automatický nebo poloautomatický provoz. Prosvětlovaná vrstva kultivační suspenze 2 (světelná dráha) je asi 140 mm. Maximální možná ozářenost na výstupu z osvětlovacího tělesa 4 je asi 3 mmol fotonů/m² s.

LED diody 12 použité v malém i velkém fotobioreaktoru 1 jsou bílé a teplé bílé.

Míchání kultivační suspenze 2 tlakovým vzduchem tvoří turbulence, které způsobují rychlé střídání režimu světlo/tma ve vrstvě kultivační suspenze 2, čímž dochází k dostatečnému promíchávání, které je nezbytné pro rovnoměrné osvětlení buněk mikrořas, pro zásobení živinami a vyloučení přebytečného kyslíku vznikajícího při fotosyntéze. Intermitentní režim světlo/tma pro jednotlivé buňky ve frekvencích 1 až 10 kHz zaručuje optimální využití světelné energie ve fotosyntetickém transportu elektronů a minimalizaci ztrát tepelnou disipací a následně i efektivní využití pro produkci biomasy.

Průmyslová využitelnost

Fotobioreaktor pro kultivaci řas, zejména mikrořas podle technického řešení lze využít pro produkci fototrofních mikroorganismů, zejména sladkovodních i mořských kmenů mikrořas za přesně stanovených podmínek (teplota, ozářenost, složení živného média, aj.), z jejichž buněk je možné izolovat cenné bioaktivní látky, např. pro výživu nebo farmakologii. Lze je také použít jako systémy pro přípravu násady (inokula) pro velkoobjemové kultivace.

Claims (13)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Fotobioreaktor (1) pro kultivaci řas, zejména mikrořas, sestávající z uzavřené kultivační nádoby (14) opatřené odnímatelným víkem (3) pro vložení kultivační suspenze (2), vstupem (5) plynu a výstupem (6) plynu, a alespoň jedním osvětlovacím tělesem (4) uspořádaným vertikálně uvnitř nádoby (14) a upevněným k víku (3), kde osvětlovací těleso (4) sestává z nosiče (16) opatřeného LED diodami (12) a z průhledného obalu (15) oddělujícího nosič (16) od kultivační suspenze (2), vyznačující se tím, že nosič (16) je tvořen dutým kovovým profilem uzavřeného průřezu, alespoň na části vnějšího povrchu nosiče (16) je uspořádána plošná soustava LED diod (12) a vnější povrch nosiče (16) s LED diodami (12) je uložen v olejové lázni (13) vyplňující prostor mezi nosičem (16) a průhledným obalem (15), přičemž uvnitř dutého kovového profilu nosiče (16) je uspořádán chladicí okruh (8) pro chlazení osvětlovacího tělesa (4).
2. 2. Fotobioreaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřek dutého kovového profilu nosiče (16) je vyplněn olejovou lázní (13).
3. 3. Fotobioreaktor podle nároků la2, vyznačující se tím, že soustava LED diod (12) je uspořádána na alespoň jedné samolepicí pásce upevněné k vnějšímu povrchu nosiče (16).
4. 4. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že nosič (16) je vytvořen jako čtyřhran, jehož celý povrch je s výjimkou homí a spodní podstavy opatřen samolepicími páskami s LED diodami (12).
5. 5. Fotobioreaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že chladicí okruh (8) je vytvořen jako kapalinový.
6. 6. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že je opatřen tepelným výměníkem (7) pro regulaci teploty kultivační suspenze (2).
7. 7. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že tepelný výměník (7) je vytvořený jako smyčka ponořená v kultivační suspenzi (2) a propojená s chladicím okruhem (8).
8. 8. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je opatřen alespoň dvěma osvětlovacími tělesy (4), přičemž ve víku (3) jsou vytvořeny otvory pro vložení a vyjmutí osvětlovacích těles (4).
9. 9. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že ve víku (3) jsou vytvořeny otvory pro vstup (5) plynu a pro výstup (6) plynu.
10. 10. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že vstup (5) plynuje vytvořen jako perforovaná trubice zasahující z víka (3) ke dnu fotobioreaktoru (1), přičemž plyn je směs tlakového vzduchu a CO?.
11. 11. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že kultivační nádoba (14) je opatřena dvojitým pláštěm, v jehož meziprostoru protéká chladicí kapalina pro chlazení kultivační suspenze (12).
12. 12. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že soustava LED diod (12) je opatřena plynulou regulací intenzity osvětlení, přičemž ozářenost kultivační suspenze (2) na výstupu z osvětlovacího tělesa (4) je maximálně 3 mmol fotonů/m²s.
13. 13. Fotobioreaktor podle alespoň jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že soustava LED diod (12) je opatřena regulací pro osvětlení kultivační suspenze (2) v intermitentním režimu světlo tma při frekvenci 1 až 10 kHz.