Simulation dynamique des photobioréacteurs : étude de l'influence de l'azote et du phosphore sur la croissance de porphyridium purpureum

par Sandra Estrada-Duran

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Arsène Isambert.


  • Résumé

    La modélisation des procédés microalgaux est un outil de plus en plus utilisé pour aider à mieux comprendre le comportement des microalgues face à leur environnement et ainsi permettre une amélioration des systèmes développés pour leur croissance. Le laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux de l’Ecole Centrale Paris s’intéresse depuis plusieurs années au domaine de la modélisation et de la simulation dynamique des photobioréacteurs. Parmi les différentes espèces algales, Porphyridium purpureum est une microalgue qui connaît des utilisations potentielles dans l’industrie ; ses conditions optimales de croissance sont connues. Ce travail a pour but la modélisation de la croissance de Porphyridium purpureum en photobioréacteur. Pour ce faire, trois aspects sont étudiés : la reproductibilité des conditions optimales de croissance, l’étude des variables affectant la croissance cellulaire non encore étudiée et la modélisation biologique de la croissance de Porphyridium purpureum. Tout d’abord, la reproductibilité des conditions optimales de croissance de Porphyridium purpureum a été effectuée en réacteur batch. Ensuite, deux nouvelles variables affectant la croissance cellulaire ont été choisies. Les effets de l’azote et du phosphore sur la vitesse spécifique de croissance ont été ainsi étudiés. Pour la modélisation biologique, le modèle final a été inspiré d’un modèle développé par Nouals (2000). Il permet de prédire la production de la biomasse en fonction de l’énergie lumineuse disponible par cellule, du carbone inorganique total par cellule, et de la disponibilité par cellule du phosphore et de l’azote.


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  • Titre traduit

    Dynamic simulation of phtobioreactors : influence study of nitrogen phosphoris on the porphydridium purpureum growth


  • Résumé

    The modelling of the microalga processes is a tool used always more to help better undertanding the alga's behaviour in its environment in order to allow an improvement of the developed systems for growth. Since many years the laboratory of the Processes and Materials of the Paris Central School has been interested in the the domain of the modelling and the dynamic simulation of photoreactors. Among microalgae, Porphyridium purpureum is an alga potentially used in the industry; their optimal growth conditions are known. The aim of this work is the modelling of the growth of Porphyridium purpureum in photobioréactor. To reach this goal three aspects have been studied: the reproducibility of the optimal conditions of growth, the study of variables concerning the cellular growth that have not been yet studied and the biological modelling of the growth of Porphyridium purpureum. First of all, the reproducibility of the optimal conditions of Porphyridium purpureum growth has been made in batch reactor. Then, two new variables affecting the cellular growth has been chosen. The effects of nitrogen and phosphorus on the growth rate have been studied. The biological model has been inspired by the one early developed by Nouals ( 2000 ). It allows to predict the biomass production depending to the availabililty per cell of light energy, total inorganic carbon, phosphorus and nitrogen.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 89 références

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 63964
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