Nuôi tảo giúp cải thiện amonia và carbon dioxide

Nuôi tảo cũng giống như bất kỳ hình thức canh tác nông nghiệp, rất nhạy cảm với sự phú dưỡng. Rào cản lớn nhất của việc nuôi tảo ở quy mô thương mại là sử dụng hiệu quả các chất dinh dưỡng dễ bị thất thoát, đặc biệt là amonia và carbon dioxide và nguồn thức ăn để nuôi tảo.

Hiện tại, xã hội tạo ra một lượng lớn chất thải trong không khí và nước mà không được kiểm soát hay xử lý chặt chẽ. Chúng bao gồm chất thải công nghiệp và nông nghiệp làm nguồn dinh dưỡng để nuôi tảo ở quy mô thương mại hơn là gây ô nhiễm bề mặt đất, nước và không khí.

Tuy nhiên, phương pháp mới này cần được phát triển để sử dụng dòng chất thải kém năng suất và chi phí cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo và thức ăn/thực phẩm.

Bài viết này tập trung vào các phương pháp để cải thiện amonia và sử dụng carbon dioxide trong tập quán nuôi tảo để thiểu quá trình thất thoát chất dinh dưỡng có giá trị thông qua sự bốc hơi. Sử dụng chất dinh dưỡng hiệu quả và tái chế là điều cần thiết để giảm thiểu chi phí đầu vào và ngăn ngừa ô nhiễm nước và không khí.

Trong hệ thống nuôi tảo, mối quan tâm lớn là độ pH nước.

Điều này là yêu cầu cần thiết của chất hóa học có trong nước đối với hệ thống cacbonat với sự hiện diện của amoni trong nước thải.

Nồng độ carbon vô cơ hòa tan (DIC) trong nước tăng như pH gia tăng sẽ giúp tảo phát triển, tuy nhiên khi amonia biến động và độc tính sẽ tăng theo làm ức chế sự phát triển của tảo và để giải quyết vấn đề này, nuôi tảo ở quy mô nhỏ giúp tránh được sự biến động pH làm tiêu hao amoniac (pH <7.5) mà không cần loại bỏ DIC trong nước (pH> 6.35).

Để nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng từ CO₂, hệ thống nuôi tảo phải tập trung vào việc tăng diện tích bề mặt, áp suất từng phần và thời gian tiếp xúc. Điều này được thực hiện bằng cách diện tích bề mặt và tăng nồng độ CO₂ bằng cách thêm CO₂ giàu hóa từ khí thải qua màng vào hầm chứa chứa nước có độ sâu lớn hơn.

Giảm thiểu biến động amonia có thể được thực hiện bằng cách định lượng amonia trong các hệ thống nuôi tảo nhằm giảm amonia dư thừa tích lũy trong nước và thoát ra môi trường.

Nhiều cách tiếp cận khác nhau cho phép sử dụng hiệu quả các chất dinh dưỡng thải dễ bay hơi trong quá trình nuôi tảo có thể cung cấp năng lượng và thực phẩm cho tương lai.