Mikroalgal büyümenin nitrat sensörüyle takibi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: NİHAT ERDEM BALKANLI
Danışman: İbrahim Işıldak
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Mikroalgler yeni nesil hammadde kaynakları olup, özellikle son yıllarda küresel ısınma ve asit yağmurları gibi çevresel sorunlara neden olan fosil kaynaklara alternatif olarak biyodizel, biyoetanol ve biyochar gibi çeşitli biyoyakıtların eldesinde kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca mikroalgler, içerdikleri değerli biyoaktifler sayesinde; ilaç, gıda, yem ve kozmetik gibi farklı alanlarda da değerendirilmektedirler. Mikroalgler sadece uygun koşullarda büyüyebilen mikroorganizmalardır. Mikroalglerin yetiştirilmesinde pH, sıcaklık, ışık şiddeti, nutrient solusyonundaki makro (azot, fosfor, karbon) mikro (kalsiyum, demir, silika, kükürt, kalsiyum, magnezyum, sodyum, potasyum ve klor, bazı vitaminler ve iz elementler) elementlerin oranları önemli parametrelerdir. Bu parametrelerin hassas takibi çok önemlidir. Son yıllarda bu parametrelerin büyümeyle eş zamanlı olarak hassas takibi için özel olarak cihazlar ve sensörlerin geliştirilmesi üzerine çalışılmaktadır. Chlorella minutissima bir mikroalg türüdür. Chlorella minutissima hızlı bir büyüme oranına sahip ökaryotik hücreli bir alg olup, özellikle yağ içeriğinin yüksekliğinden dolayı biyodizel başta olmak üzere, biyoetanol gibi farklı tipteki biyoyakıtlarında üretiminde değerlendirilmektedir. Bu tez çalışmasında, Chlorella minutissima türü mikroalgin biyokütle verimi üzerine nitrat, karbonat ve fosfat miktarının etkisi Box behnken tasarım metotu kullanılarak istatistiksel olarak incelenmiş ve mikroalgin en yüksek biyokütle verimi için optimum koşullar belirlenmiştir. Bu çalışma için özel olarak iyon seçici potansiyometrik nitrat sensörü üretilmiş ve böylece çalışmada mikroalg üretimi boyunca nutrient solüsyonundaki nitrat konsantrasyonundaki değişim hassas olarak ölçülerek gerçek zamanlı olarak takip edilmiştir. Ayrıca mikroalg büyümesi boyunca pH, sıcaklık, çözünmüş oksijen, tuzluluk, iletkenlik, direnç ve toplam çözünmüş katı madde ölçümüde yapılmış ve mikroalg büyümesiyle bu değerlerin değişimi birbiriyle ilişkili olarak yorumlanmıştır. Mikroalg biyokütle veriminin nitrat, karbonat ve fosfat miktarındaki artışla arttığı görülmüştür. Ayrıca mikroalg büyürken besin solusyonundaki nitrat konsantrasyonunun azaldığı, toplam katı madde, iletkenlik, tuzluluk, çözünmüş oksijen değerlerinin zamanla azaldığı ve direnç değerinin ise arttığı görülmüştür.