光照生物反应器主要类型与结构特点

　　光照生物反应器(光生物反应器)是用于培养光合微生物(如微藻、光合细菌)或具有光合作用能力的组织、细胞的装置，其核心原理是通过人工调控光照、温度、营养等环境参数，模拟并优化自然光合作用条件，实现高效生物质生产或目标产物合成。
 

　　光照生物反应器主要类型与结构特点：

 

　　开放式光生物反应器
 

　　结构：通常为水平式或倾斜式的浅池或跑道池，依赖自然光照或外部光源(如荧光灯、LED)。
 

　　特点：
 

　　优点：成本低、易操作、适合大规模培养(如螺旋藻、小球藻)。
 

　　缺点：易受外部环境干扰(如温度、污染)，光合转化效率低，需大量光照但实际利用率有限。
 

　　案例：1969年Oswald设计的跑道池反应器，通过桨轮或旋转臂驱动培养液循环。
 

　　密闭式光生物反应器
 

　　结构：采用透明材料(如玻璃、塑料管道)构建封闭系统，配备光源(LED、光纤导光)、循环装置、控温系统及传感器。
 

　　特点：
 

　　优点：可连续生产，环境控制精准(温度、pH、溶氧)，产氢效率高，污染风险低。
 

　　缺点：建造成本高，后期可能因藻体黏壁、溶氧蓄积等问题影响性能。
 

　　细分类型：
 

　　管道式：长径比大，光程短，适合高密度培养。
 

　　扁平箱式/平板式：通过调节采光方向优化光分布，但结构复杂、能耗高。
 

　　光纤光生物反应器：利用光纤传输光线，提高深层受光均匀性。