Проект по созданию фотобиореактора, устройства, в котором можно выращивать одноклеточные микроводоросли, в т. ч. диатомовые. В нём можно автоматически контролировать уровень углекислого газа, освещение и перемешивание, следить за ростом водорослей и создавать условия для повышения эффективности процессов фотосинтеза и конвертации углекислого газа в кислород.

Весь процесс автоматизирован — оператор может задавать необходимые концентрации углекислого газа и осуществлять оптические измерения без прямого вмешательства. Это обеспечивает стабильность и воспроизводимость экспериментальных условий.

Ключевые элементы системы включают перистальтические насосы для точной дозировки питательных сред и отбора проб, а также светодиодное освещение, имитирующее солнечный свет, с возможностью регулировки интенсивности.

Фотобиореактор совмещён с установкой, которая измеряет оптическую плотность питательной среды с диатомовыми водорослями и работает на контроллере Arduino Nano. Контроллер управляет питанием светодиодных ламп и получает сигналы от датчиков. В установке использованы светодиоды с излучением на трёх центральных длинах волн: 460 нм, 505 нм, 640 нм. Такая система позволяет непрерывно отслеживать состояния культуры и автоматически корректировать внешние условия для достижения оптимального роста водорослей.

Это откроет новые перспективы для создания экологически устойчивых решений в сфере улавливания углекислого газа, производства биотоплива и биопродуктов.

Фотобиореактор, совмещённый с оптической установкой, был разработан в рамках РНФ гранта 22-14-00209.