Projekt, budowa i optymalizacja działania bioreaktora wspomaganego
wirującym polem magnetycznym do produkcji celulozy bakteryjnej

Cele projektu

Zakładamy, że skonstruowany przez nasz zespół bioreaktor znacząco zwiększy ilość wytwarzanej celulozy oraz wpłynie na jej jakość, a tym samym będzie możliwe wykonanie prac badawczych umożliwiających ocenę opracowywanej technologii w przemyśle. Założenia te wynikają z wykonanego przez nas gruntownego przeglądu piśmiennictwa dotyczącego problemów związanych ze zbudowaniem bioreaktora do opłacalnej produkcji celulozy oraz wyników prac naukowych pokazujących wpływ pól magnetycznych na korzystne zmiany fizykochemiczne w wytwarzanej przez bakterie celulozie. Zachęcające do rozwijania naszej myśli konstrukcyjnej są również wyniki naszych wcześniejszych badań pokazujące, pozytywny stymulujący wpływ WPM na parametry wielu gatunków mikroorganizmów. Obserwowane przez nas znaczne zwiększenie tempa wzrostu mikroorganizmów, jak również zwiększenie ich aktywności metabolicznej powinny mieć również przełożenie na ilość wytwarzanej celulozy przez bakterie z gatunku G. xylinus.

Podsumowując, najważniejszymi celami niniejszego projektu są:

1. Opracowanie oraz wykonanie innowacyjnych bioreaktorów wspomaganych magnetycznie (BWM) z zastosowaniem wirującego pola magnetycznego (WPM). Opracowane konstrukcje, rozwiązania konstrukcyjne oraz procesy biotechnologiczne zostaną zgłoszone do patentowania i publikacji.
2. Rozwiązania problemów technologicznych w celu otrzymania efektywnego i konkurencyjnego sposobu produkcji celulozy bakteryjnej (CB), mającej zastosowanie w wielu procesach przemysłowych i technologicznych.
3. Opracowanie nowej klasy równań bilansowych dla BWM w celu matematycznego modelowania procesów biotechnologicznych prowadzonych z zastosowaniem WPM.
4. Określenie opłacalności przedsięwzięcia oraz aspektów ekonomicznych innowacyjnej metody produkcji CB.
5. Zaproponowanie wytycznych do procesu przenoszenia skali procesu produkcji CB w nowych typach BWM.
6. Optymalizacja warunków hodowlanych dla wybranych szczepów G. xylinus, z uwzględnieniem parametrów ekspozycji na WPM.
7. Ustalenie wpływu WPM na kinetykę wzrostu bakterii i wytwarzanej przez nie celulozy.
8. Ustalenie wpływu WPM na parametry wytwarzanej celulozy.
9. Optymalizacja produkcji CB w zaprojektowanych i zbudowanych bioreaktorach poprzez optymalizację parametrów ich działania, a także warunków hodowlanych oraz ekspozycji na WPM.
10. Zaproponowanie optymalnego układu składającego się z bioreaktora, opisanych warunków jego pracy oraz uzyskiwanych parametrów wytwarzanej celulozy.