Evaluation of Microalgal Mortality in a centrifugal Pump of a Tubular Photobioreactor
Avaliações de mortalidade de microalgas em uma bomba centrífuga de um fotbiorreactor tubular
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Ramírez Duque, José Luís
Marín Quintero, David Alberto
García Pulido, Cristian Hernán
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As bombas centrífugas são de grandeutilidade industrial e nas suas aplicaçõespode se encontrar o bombeamentode fluidos que contem micro-organismosvivos em suspensão. Contudo,este tipo de bombeio pode afetar odesenvolvimento de microrganismos,pois gera fortes cisalhamentos, nemsempre suportados pelas paredes celulares,o que resulta em uma elevadamortalidade das células. Este artigoanalisou computacionalmente umabomba centrífuga usada para bombeamentode cultivos de microalgasem fotobiorreatores tubulares. Paraisso, modelou a geometria tanto davoluta quanto do impulsor em CAD,para posteriormente proceder a umasimulação em CFX, em acordo com ascondições de funcionamento de um fotobiorreator.A avaliação da distribuiçãoda velocidade e dos cisalhamentos nointerior da bomba levou a concluirque a utilização de tais mecanismosde bombeamento é inviável, dada aelevada taxa de mortalidade que podeestar ocorrendo a certas espécies demicroalgas, como o caso da Chaetocerosmuelleri, na que a viabilidade pode sereduzir até níveis de 52%.Las bombas centrífugas son de granutilidad industrial y dentro de sus aplicacionesse puede encontrar el bombeode fluidos que contienen microorganismosvivos en suspensión. Sin embargo,este tipo de bombeo puede afectar eldesarrollo de los microorganismos, yaque genera altos esfuerzos cortantes,que no son soportables por sus paredescelulares, lo cual se traduce en una elevadamortalidad celular. En este artículose analizó computacionalmenteuna bomba centrífuga utilizada parael bombeo de cultivos microalgales enfotobiorreactores tubulares. Para ello,se modeló la geometría tanto de lavoluta como del impeler en CAD, paraposteriormente efectuar una simulaciónen CFX según las condicionesde operación de un fotobiorreactor.La evaluación de la distribución develocidad y de los esfuerzos cortantesdentro de la bomba llevó a concluirque es inviable la utilización de estosmecanismos de bombeo, dada la altamortalidad que se puede presentarpara ciertas especies microalgales,como es el caso de la Chaetoceros muelleri,en la cual su viabilidad se puedereducir hasta niveles del 52%.