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, FeNH₄–citrát 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]

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.

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