Első fermentáció a módosított jFermi fermentorban, platina elektródákkal,  Cupriavidus necator DSM428 törzzsel.

Offline mérési adatok letöltése: GG2020_06-11

Fermentáció paraméterei:

  • MM [M2], CaCl2 helyett CaSO4, +15mg NiSO4, FeNH4citrát helyett 20mg FeSO4 + 20mg citromsav

  • 400 mL, 500 rpm

  • 30 oC, 3V;3,7V

1 ml korábban eltárolt glicerines oldattal beoltva (OD:1), így a kezdeti OD 0,0025 volt, ami nagyon kevés, de ebben a laborban (Jenő) a rázatott lombikos előnevelés nem volt megvalósítható. CO2 palack hiányában citromsav és NaHCO3 reakciójával oldottuk meg a folyamatos CO2 ellátást.

C3H4OH(COOH)3 + 3NaHCO3 → Na3C3H4OH(COO)3 + 3CO2↑ + 3H2O

19,36g citromsavat oldottunk 107mL d-vízben (180,93g/L, 0,942M). NaHCO3-ból, mivel nem oldódik olyan jól 25,4g-ot elszuszpendáltunk 200mL d-vízben. A citromsav oldatot egy 100mL-es edényben helyeztük el, perisztaltikus pumpa segítségével ebből adagoltunk a NaHCO3 szuszpenzióhoz.

Fermentációs mérések lásd csatolt excel file [GG2020-06-11]

GG2020-07-11

Összegezve

A fermentáció teljes hossza 71,99 óra volt, ezalatt 154,6 mL hidrogén fejlődött és 762 mL szén-dioxidot vezettünk át a rendszeren. A CO2 bevezetés technikai akadályokba ütközött, így nem a fermentlén keresztül buborékolt át, csak a gáztérbe lett bevezetve. Az elmenő gáz térfogatát egy mérőhengerrel mértük víz kiszorítási alapon, mivel a CO2 viszonylag jól oldódik vízben, így ennek a pontossága nem a legjobb és a mérőhenger térfogata is limitálhatja a mérendő gáz térfogatot. Erre vannak egyéb megoldások, aminek a kidolgozása folyamatban van.

Mivel a kezdeti OD nagyon alacsony volt és a médium is zavaros volt, így spektrofotometriásan nem lehetett mérni érdemi növekedést.

Az elektródok fajlagos felülete nagyon kicsi, így a kezdeti 3 V feszültség mellett nagyon kicsi volt az áramerősség, így ezt 3,7 V-ra emeltük 40 h után. Nagyobb felületű elektródák kifejlesztése folyamatban van. Az oldott oxigén szintet optika oldott oxigén szenzorral követtük, ahogy a feszültséget 3V-ról 3,7V-ra állítottuk, az áramfelvétel megnőtt, és az oldott oxigén szint elkezdett emelkedni, a fermentáció 71. órájában elérte a 148 %-ot.

Gázok térfogatarányos megoszlása, összes kibocsájtott gázra számolva.

CO2 762 cm3
H2 154,6 cm3
O2 77,3 cm3

Pt elektróda

Tesztelés képpen összeraktuk az alábbi képen látható platina huzal elektródát, egy nagyobb üveghengerben van elhelyezve egy kisebb, végeiken a platina kivezetés, szigetelt rézhuzallal a külső csatlakozóhoz vezetve, mindkét végén szilikon ragasztóval tömítve.

  • Pt anód (+): Ø = 0.4 mm; h= 19.2 mm; A = 0,244 cm2
  • Pt katód (-): Ø = 0.2 mm; h= 55 mm; A = 0.346 cm2

Leave a Reply

Your email address will not be published.