Conception d'un capteur de mesure de la concentration des microalgues en culture dans un photobioréacteur

Fugère, Joey (2024). Conception d'un capteur de mesure de la concentration des microalgues en culture dans un photobioréacteur. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, informatique et génie, 103 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Ce mémoire porte sur la conception d’un appareil non invasif destiné à mesurer en temps réel la croissance des microalgues dans un photobioréacteur. Cet appareil permettra, à terme, d’ajuster les paramètres de culture et de suivre l’évolution de celle-ci. Cet appareil est composé d’une source et d’un capteur d’intensité lumineuse pour mesurer la variation de la rétrodiffusion d’un faisceau lumineux à travers le photobioréacteur. Il effectue ensuite une estimation rapide et périodique de la concentration des particules de matière organique en suspension dans le liquide, constitué principalement de cellules de microalgues dans les procédés de culture. La conception de cet appareil permet une éventuelle transmission des données par signal analogique à un automate de contrôle. Celui-ci calcule les paramètres de régulation des nutriments nécessaires à la croissance des microalgues. Les résultats de cette étude montrent qu’il est possible d’obtenir une bonne corrélation entre la quantité de biomasses et les mesures d’intensité lumineuse de la lumière réfléchie par les particules en suspension pour toute la plage de croissance des cellules. Cette méthode se distingue par son efficacité à fonctionner dans des conditions d’éclairage ambiant variables, en distinguant les interférences de la mesure réelle. -- Mot(s) clé(s) en français : microalgues, photobioréacteur, biomasse, mesure, capteur générique. --
ABSTRACT : This project involves designing a non-invasive device for measuring real-time growth of microalgae in a photobioreactor. The goal is to monitor and adjust the culture’s parameters, as well as track its development. This device consists of a light source and a light intensity sensor. The latter measures the variation in backscattering of a light beam within a photobioreactor. Then, it performs a rapid and periodic estimate of the concentration of suspended organic matter particles in the liquid. In practice, these are the microalgae cells in the culture process. The design of this device should make it easy to transmit data through an analog port to a control system that calculates the required parameters for regulating nutrients in microalgae growth. This study shows that there is a good correlation between the biomass quantity and the light intensity of the reflected light from suspended particles over the whole cell growth range. This method stands out for its ability to work well in different lighting conditions, distinguishing interference from actual measurements. -- Mot(s) clé(s) en anglais : microalgae, photobioreactor, biomass, measurement, generic sensor.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Deschênes, Jean-Sébastien
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en ingénierie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences appliquées (M. Sc. A.).
Mots-clés :	Capteurs - Conception et construction; Algues - Populations - Biotechnologie; Algues - Culture - Biotechnologie; Microalgues - Biotechnologie; Microalgues - Croissance; Biomasse; Bioréacteurs; Photobioréacteur.
Départements et unités départementales :	Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Date de dépôt :	09 avr. 2025 15:22
Dernière modification :	09 avr. 2025 15:22
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/3259