Abstract
Carbon dioxide is estimated to be responsible for 60% of the global warming effect, and this percentage is tending upward. Studies on removal and fixation of $CO_2$ in the flue gas are recognized as one of the important roles of the future biotechnology. Photobiological systems have considerably higher photosynthetic efficiency than conventional biomass system. The experiment for the photosynthetic fixation of $CO_2$ and the biomass production was performed with various initial cell concentration in a tubular photobioreactor and a bubble column $CO_2$ contactor with a gas sparger of $CO_2$ -enriched air(0.03~20%). Synechocystis PCC 6803 could grow at 10~20% $CO_2$ content under pH control. The highest specific growth rate, 0.0258 $h^{-1}$ , was obtained at 5% $CO_2$-air mixture. The maximum cell production rate, 0.2784 g/L.day, was obtained when the initial cell concentration was 0.45 g/L at 5% $CO_2$ -air mixture. The maximum cell concentration was 2.03 g/L in the tubular photobioreactor when the light intensity was $45.5{\mu}$ $E/m^2$ . s. This system showed 0.482 g $CO_2$ /L . day of the $CO_2$ fixation.
광합성 미생물의 고농도 배양에 의한 이산화탄소 고정능에 대한 기초 연구로써 관형 광생물반응기를 이용하여 이산화탄소 조성 및 초기균체농도에 따른 성장 경향을 보았다 배지의 pH가 지어되고 있는 조건하에서 20% 이산화탄소 혼합공기가 공급되는 조건에서도 성장이 이루어졌다 $45.5{\mu}E/m^2{\cdot}s$의 광강도에서 5% 이산화탄소 혼합공기 조성과 0.45 g/L의 초기균체농도에서 성장속도가 가장 우수하였으며, 비성장속도는 0.0258 $h^{-1}$를 나타냈고, 단위 시간당 균체생성량은 0.278 g/L . day 이다. 관형 반응기에서 최대균체농도는 2.03 g/L 까지 배양되었다. 배양된 균체의 원소성분분석을 통하여 Synechocystis PCC 6803의 분자식은 $C_{1.0}H_{2.022}N_{0.194}O_{0.443}S_{0.002}$로 계산되었고, 이산화탄소 고정화속도는 0.482g-$C0_2/L$ . day의 결과를 얻었다.