比较了池塘和光生物反应器的生长情况
藻类生长在室外池塘、温室、照片生物反应器、发酵罐和生物反应器和池塘的混合系统中。
随着新技术和新系统的到来，海藻微型农业将会变得更便宜，更便捷，也更容易被世界各地的人们所接受。新兴技术将刺激可伸缩的生长系统和当地社区微型农场的分布式发展，并为附近地区提供有价值的食品和生物医学药物。
像杜氏盐藻这样的藻类生长在少量混合液的深盐水池塘里。像螺旋藻这样的藻类生长在浅水区的跑道池塘里，通过旋转桨轮混合压缩空气，可以让培养的的藻液来回在赛道上移动。这种湍流将藻类细胞转移到吸收阳光的表面。藻类生物量通过微滤网、过滤器、离心机或絮凝法获得的。
跑道池规模大小的池塘，具有简单、低成本的施工和维护的优点。今天大部分的藻类生产都是放在开放式的跑道池上，因为跑道池塘的建造和运作都很便宜。在热带、亚热带和温带地区，温度高，雨量少，云量少，跑道池的生产效率更高。
跑道池的缺点是由于缺乏温度控制，水分蒸发减少，随着时间的推移，水分蒸发增加，盐度增加，影响了培养的藻细胞的稳定性。在室外池塘，很难控制像变形虫、纤毛虫、细菌、轮虫、病毒、真菌和浮游动物等藻类捕食者，它们能在数小时内摧毁藻类生物量。开放的池塘更容易受到来自灰尘、风载有机物、昆虫和鸟类的污染。
藻类商业化生产者有策略去减少开放池塘中机会性杂质的污染。在高盐水浓度下，生产者培养杜氏盐藻以抑制相互竞争的物种。为了限制污染，生产商在增加产量的同时，批量生产小球藻，直到收获整个数量的藻液，净化池子，然后再从清洁的纯实验室重新开始培养。
光生物反应器、平面板还有袋培式相比于室外跑道池，属于资本密集型产品,主要用于藻类产品更高价值开发。上述资本密集型设备在寒冷的天气和低光照条件下，通过增加热量和光的来源，其优势明显，正逐步增加。封闭的系统提供了更严格的污染控制，限制住不需要的杂藻，浮游动物捕食者，灰尘和碎片。缺点是，除了成本之外，包括在炎热的天气中过热，需要冷却降温，还有从污垢中进行高清洗维护。
考虑到这些因素，新的研究中心和藻类孵化器已经在小范围内测试了各种池塘和光生物反应器系统，以比较结果并开发更智能的自动化系统。这里有两个研究孵化器的例子:
1.亚利桑那州的藻类技术和创新中心
亚利桑那州立大学的藻类技术与创新中心是最令人印象深刻的研究中心之一，位于亚利桑那州梅萨的亚利桑那州立大学理工学院。阿兹卡蒂试验台的特点是跑道池塘、圆柱和平板光电生物反应器和其他由纳米科技公司建造的新型系统，这是一家清洁技术领域的工程服务提供商。AZCATI是基于藻类产品的研究、测试和商业化的中心。其中包括生物燃料、药品、营养保健品和其他藻类生物类产品。
对于下一代科学家和工程师来说，AZCATI是一个塑造全能型人才的优秀的学习环境。它为藻类行业和社区研究提供了一个开放的测试和评估设施平台。它可以通过藻类价值链评估个体和联合单位操作的性能。
这里有令人难以置信的藻类技术，从跑道池塘到光生物反应器、袋式、平板式和混合系统，这些都是为各式各样的藻类物种生长准备的。生产用的跑道池塘和像这样的光生物反应器将进入未来的景观，进入绿色光合膜的居住建筑，并进入当地社区的食物和能源。
2.荷兰瓦赫宁根的AlgaePARC
AlgaePARC(藻类生产和研究中心)的目标是为在工业化的燃料、化学品、食品和工业原料提供可持续生产微藻的知识、技术和加工策略。AlgaePARC提供不同的室外光生物反应器设计比较。
AlgaePARC的光生物反应器是基于最先进的技术选择的，它将提供完善的对光电生物反应器操作系统和扩大基础方面进行的最重要的研究，例如光的系统、物质转移和光合效率。该系统能并行运行，并与技术、经济和可持续性性能进行优势比较。
试验设施包括4个大(24 m2)和3个小(2.4 m2)的光生物反应器。这些系统并行运行，并对技术、经济和可持续性的性能进行比较，结果将用于建立微藻类商业化批量产品生产所需的知识。
商用室内模块化种植系统。
世界各地的许多公司都在光生物反应器中种植藻类。下面是两种不同方法的例子，它们都成功地产生了高价值的藻类产品。
在美国的佛罗里达州，藻类Omega2正在从红球藻中生成虾青素。在大的仓库里，光通过三种方法被引入到非常大的容器中:太阳能灯管把光从屋顶带到地表，太阳能收集器通过光纤内部的光纤传输光线，用发光二极管进行人工照明。
在荷兰的海牙地区，利用微拟球藻生成omega3是一项蓝宝石项目工程。在荷兰，人们广泛使用的大型高科技暖房，在阳光灿烂的日子里，阳光照亮了藻类的培养，在阴天和短时间的非生产季节，也可以补充人工照明进行藻类培养。
城市和屋顶的模块化水上复合养殖花园。
城市和社区花园是一个快速兴起的运动，在城市社区和郊区，在空地，甚至屋顶。因为藻类在一个能在小区域多产的物种，所以藻类生长系统是城市菜园的理想选择，也是种植食物的容器系统。
集装箱已被重新设计，用作模块化住宅、办公室和诊所。现在，它们正被改造成具有可控环境系统的集装箱花园。在一个20英尺的集装箱和屋顶或两侧的温室里，一个小小的城市农场将会为一个小社区提供帮助和服务。这个城市农业系统可以放置在任何地方，以创造当地的可持续的新鲜的食物，而且味道更好。
容器的优势在于它们可使用价格便宜，经久耐用，尺寸均匀，易于隔热，易堆叠的材料，同时还便于运输和安装。每个构建都是一个可重复的过程，这将形成效率和规模经济。下面是一些集装箱花园的例子:
1.Rostlaubefish是一个城市农民农业公司(urbanfarmers.ch)。它将蔬菜农场中的鱼菜共生系统与水培法结合在一起。一个相互支持系统，使用微生物驱动的生物过滤器将鱼的排泄物转化为肥料，植物只需要在水培温室里生长。Rostlaube在一个独立的单元中重复了这个循环，它可以安装在你需要食物的任何地方。温室的温暖促进了蔬菜的生长，鱼在水下面很舒服。较低的位置有一个鱼缸，还有有两个过滤器系统，回收所有的水，另外补充水份只是为了弥补水分蒸发量。
2。ArkFab (arklab.org)是一个用于蘑菇种植的垂直农场。一个被改造过的船运集装箱的寿命预计为10年，减去每年的折旧费用，提供了更简易的设施安装和搬迁，是一项允许堆叠使用有价值的房地产。物流和航运业熟悉如何在全球移动这些集装箱，因此集装箱化的城市农业系统可以运输到灾后恢复地区。
3.PodPonics城市农业(podponics.com)。将使用过的海运集装箱转换成模块化环境可控制的生长舱。受控环境和发光二极管让植物茁壮成长。PodPonics作物使用的水比传统农场少90%，没有杀虫剂，没有化肥，几个小时后就能从收获到盘子里。PodPonics城市农业创造了当地的、可持续的、新鲜的食物，而且味道更好。
对于模块化生长系统，目前正在开发的多种藻类控制栽培系统，主要用于食品和高附加值产品。
未来生活在海藻系统的展望里
生长中的藻类如何改变世界，改善我们的生活?想象一下我们的未来生活在的城市里，那里的建筑被光合作用的皮肤和垂直的花园所覆盖，收集太阳的能量，为城市居民生产食物和能源。国际藻类竞赛向世界各地的人们发出挑战，用藻类食品和能源系统来设计我们的未来。让我们来看看我们的未来，看看海藻微农场如何能进入风景，有绿色光合膜的生活建筑，以及生产当地食物和能源的生态社区。
本文转自公众号 微藻博士 https://mp.weixin.qq.com/s/APqO4VVKh2E4rzvZ-PTcZQ
