Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Advanced integration of fluid dynamics and photosynthetic reaction kinetics for microalgae culture systems

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60076658%3A12520%2F18%3A43898481" target="_blank" >RIV/60076658:12520/18:43898481 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68407700:21220/18:00324350

  • Výsledek na webu

    <a href="https://bmcsystbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12918-018-0611-9" target="_blank" >https://bmcsystbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12918-018-0611-9</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1186/s12918-018-0611-9" target="_blank" >10.1186/s12918-018-0611-9</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Advanced integration of fluid dynamics and photosynthetic reaction kinetics for microalgae culture systems

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Background: Photosynthetic microalgae have been in the spotlight of biotechnological production (biofuels, lipids, etc), however, current barriers in mass cultivation of microalgae are limiting its successful industrialization. Therefore, a mathematical model integrating both the biological and hydrodynamical parts of the cultivation process may improve our understanding of relevant phenomena, leading to further optimization of the microalgae cultivation. Results: We introduce a unified multidisciplinary simulation tool for microalgae culture systems, particularly the photobioreactors. Our approach describes changes of cell growth determined by dynamics of heterogeneous environmental conditions such as irradiation and mixing of the culture. Presented framework consists of (i) a simplified model of microalgae growth in a culture system (the advection-diffusion-reaction system within a phenomenological model of photosynthesis and photoinhibition), (ii) the fluid dynamics (Navier-Stokes equations), and (iii) the irradiance field description (Beer-Lambert law). To validate the method, a simple case study leading to hydrodynamically induced fluctuating light conditions was chosen. The integration of computational fluid dynamics (ANSYS Fluent) revealed the inner property of the system, the flashing light enhancement phenomenon, known from experiments. Conclusion: Our physically accurate model of microalgae culture naturally exhibits features of real system, can be applied to any geometry of microalgae mass cultivation and thus is suitable for biotechnological applications.

  • Název v anglickém jazyce

    Advanced integration of fluid dynamics and photosynthetic reaction kinetics for microalgae culture systems

  • Popis výsledku anglicky

    Background: Photosynthetic microalgae have been in the spotlight of biotechnological production (biofuels, lipids, etc), however, current barriers in mass cultivation of microalgae are limiting its successful industrialization. Therefore, a mathematical model integrating both the biological and hydrodynamical parts of the cultivation process may improve our understanding of relevant phenomena, leading to further optimization of the microalgae cultivation. Results: We introduce a unified multidisciplinary simulation tool for microalgae culture systems, particularly the photobioreactors. Our approach describes changes of cell growth determined by dynamics of heterogeneous environmental conditions such as irradiation and mixing of the culture. Presented framework consists of (i) a simplified model of microalgae growth in a culture system (the advection-diffusion-reaction system within a phenomenological model of photosynthesis and photoinhibition), (ii) the fluid dynamics (Navier-Stokes equations), and (iii) the irradiance field description (Beer-Lambert law). To validate the method, a simple case study leading to hydrodynamically induced fluctuating light conditions was chosen. The integration of computational fluid dynamics (ANSYS Fluent) revealed the inner property of the system, the flashing light enhancement phenomenon, known from experiments. Conclusion: Our physically accurate model of microalgae culture naturally exhibits features of real system, can be applied to any geometry of microalgae mass cultivation and thus is suitable for biotechnological applications.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10610 - Biophysics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2018

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    BMC Systems Biology

  • ISSN

    1752-0509

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    12

  • Číslo periodika v rámci svazku

    Suplement 5

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000452039500001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85056712937