A study on the performance of a tubular photobioreactor based on mass transfer coefficient (Kt a) parameter

English. One technology developed recently for producing microalgal biomass is the closed tubular photobioreactor. Some advantages of this technology have been revealed, such as less contamination problems, better control of the environmental conditions, and can be erected on any open space. An increase in culture productivity with the tubular photobioreactor design has been widely reported, which believed to be related to the flashing light effect generated by turbulence mixing of the culture in the narrow tubular design. The extent of correlation between the flashing light effect and the algal photosynthesis, however, has not yet been fully understood. Photosynthetic process in an algal culture has a strong correlation with the mass transfer process occurred in the culture. This research aimed to study the performance of a tubular photobioreactor for microalgal culture using parameter of mass transfer coefficient (KLa). The results showed that the KLa could be determined based on the culture pH evolution during photosynthetic process, with the standard deviation value of 12 percent. The KLa value was strongly influenced by culture density, growth phase, column partition, light intensity, and the frequency of light intermittent. The last parameter was considered to be very important in optimising the design for the maximum photosynthetic efficiency

unknown. Salah satu teknologi yang sedang dikembangkan akhir-akhir iini untuk memproduksi mikroalga secara masal adalah menggunakan sistem kultur tertutup yaitu fotobioreaktor tubular. Beberapa keuntungan dari teknologi antara lain tahan terhadap kontaminasi dan evaporasi, operasional lebih mudah serta dapat dibangun dimana saja. Peningkatan produktivitas kultur dengan disain fotoreaktor tubular ini telah banyak dilaporkan, yang berkaitan dengan efek intermiten cahaya akibat gerak turbulen pada kolom tubular yang sempit. Akan tetapi seberapa jauh efek intermiten cahaya ini berpengaruh pada proses fotosintesis sel-sel alga belum diketahui secara pasti. Fotosintesis di dalam kultur alga sangat erat hubungannya dengan proses transfer massa yang terjadi dalam sistem tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk menggunakan parameter koefisien transfer massa (KLa) untuk mengkaji unjuk kerja fotobioreaktor tubular dalam memproduksi mikroalga serta hubungannya dengan parameter-parameter kultur dan desain yang terkait. Hasil penelitian menunjukkan bahwa KLa dapat ditentukan berdasarkan perubahan pH kultur dengan simpangan baku 12 persen. Hal ini sangat menjanjikan berhubungan nilai pH kultur sangat berhubungan dengan konsentrasi CO2 dalam media yang dapat digunakan untuk menentukan laju fotosintesis mikroalga. Nilai koefisien transfer massa ini sangat dipengaruhi antara lain oleh konsentrasi mikroalga, umur kultur, sistem penyekat, intensitas cahaya serta frekuensi intermiten cahaya. Parameter yang terakhir ini sangat diperlukan dalam optimalisasi maupun konstruksi akhir dari fotobioreaktor untuk memaksimalkan efisiensi fotosintesis didalamnya