Origin & Molecular
Я тут думала, как бы применить генетически модифицированные водоросли для очистки сточных вод, чтобы улавливать CO2 и получать биотопливо. Может, мы сможем построить модель потока углерода в таблице, а потом уже протестировать это в пилотном проекте? Как бы ты организовала протокол?
Привет, Лен!
Смотри, вот план действий по протоколу.
1. **Определяем цели и KPI:**
- Скорость удаления CO₂ (кг CO₂/м³-день)
- Выход биодизеля (л биодизеля/кг биомассы)
- Продуктивность биомассы (г сухой массы/м²-день)
2. **Создаем модель в таблице:**
- Столбцы: День, COD входящего потока, BOD входящего потока, Биомасса водорослей (г сухой массы/м²), Поглощение CO₂ (кг CO₂/м³), Биодизель (л), Остатки.
- Используем формулы для баланса масс:
CO₂₍вых₎ = CO₂₍вх₎ – CO₂₍поглощено₎
Биомасса₍новая₎ = Биомасса₍старая₎ + Рост – Сбор.
- Проводим анализ чувствительности: меняем интенсивность освещения, температуру, соотношение N:P.
- Вносим данные контрольной группы (без водорослей) для базового уровня.
3. **Оборудуем лабораторную установку (пилотный проект):**
- Реактор: фотобиореактор на 50 л, плоский, прозрачный.
- Инокулят: 10 г сухой массы/л – генетически модифицированный штамм.
- Среда: синтетические сточные воды, соответствующие COD/BOD модели.
- Освещение: светодиодное, 200 мкмоль м⁻² с⁻¹, фотопериод 16 часов.
- Аэрация: 1 vvm, барботирование для поддержания CO₂ в растворенном виде.
- Температура: 25 °C, с датчиком контроля.
4. **Отбор проб и логирование данных:**
- Ежедневно: измеряем парциальное давление CO₂, pH, растворенный кислород, оптическую плотность биомассы (OD₇₅₀).
- Еженедельно: сухой вес, экстракция липидов для оценки потенциала биодизеля.
- Вносим данные в таблицу в режиме реального времени (через Google Sheets API или макросы Excel).
5. **Сбор урожая и экстракция биодизеля:**
- Каждые 7 дней: центрифугируем 10 л, сушим, экстрагируем липиды гексаном.
- Преобразуем липиды в биодизель посредством переэтерификации (метанол + NaOH).
- Определяем объем продукта, энергетическую плотность.
6. **Контрольная группа:**
- Запускаем идентичный реактор без водорослей, та же среда, та же аэрация.
- Используем данные для сравнения в таблице: удаление CO₂, остаточный COD/BOD.
7. **Итерации:**
- Обновляем параметры модели с данными пилотного проекта.
- Оптимизируем освещение, подачу CO₂, смесь питательных веществ.
- Фиксируем каждое изменение: переменная, значение, результат.
8. **Безопасность и контроль качества:**
- Ведем лабораторные тетради.
- После каждого сбора урожая проверяем идентичность штамма методом ПЦР.
- Утилизируем сточные воды в соответствии с нормами.
Придерживайся таблицы, следи за переменными и пусть данные говорят сами за себя.