Análisis de la radiación óptica sobre cianobacterias en fotobiorreactores

Abstract

La biotecnología es un campo de investigación y trabajo con gran potencialidad. Sus aplicaciones abarcan desde la comprensión de los ciclos vitales, la mejora de procesos agrícolas o ambientales, hasta las aplicaciones de producción biológica o substancias de interés médico. En el caso particular de las cianobacterias, estos organismos presentan la particularidad de generar oxígeno y biomasa a partir de radiación óptica y CO2, fundamentalmente, pero también son susceptibles de generar otras substancias o principios activos de interés. Uno de los aspectos cruciales del proceso está focalizado en el crecimiento óptimo de las cianobacterias. El cultivo de estos organismos se realiza en foto-biorreactores, capaces de lograr condiciones de temperatura, pH, saturación de CO2 e iluminación óptica controlados. El influjo de la radiación óptica es fundamental en el proceso, y depende del tipo y duración de la iluminación, así como del propio proceso de crecimiento. El propio procedimiento de medida del crecimiento del cultivo de forma dinámica, clave para la delimitación de la eficiencia de producción, suele hacerse también ópticamente. En este trabajo se analiza la distribución de radiación óptica en foto-biorreactores con cianobacterias, con objeto de conocer los parámetros que influyen en el crecimiento de las mismas. Para ello se emplea un modelo de propagación óptica en medios turbios, y se analizan las propiedades ópticas de los cultivos. Los resultados muestran una elevada dependencia de la distribución espacial de radiación en función de la longitud de onda, el radio del haz, el perfil espacial o la irradiancia. Estos resultados permiten elegir los parámetros ópticos e interpretar adecuadamente las medidas de concentración, así como incrementar la eficiencia del proceso.