Coltivazione industriale di nuove specie microalgali in reattori biochimici ad alta efficienza: potenzialità e caratteristiche di Picochlorum renovo

The primary objective that distinguishes recent studies in the field of industrial production has been to identify a microalgal species with high productivity, capable of achieving significant biomass concentrations in a short period and producing high-value molecules. This approach aims to reduce production costs and enhance market competitiveness. A recently discovered microalga with particularly promising productivity traits belongs to the *Picochlorum* genus, specifically *Picochlorum renovo*. Several research laboratories have begun focusing on this species to gain a more comprehensive understanding of its productivity and biomass profile. So far, various studies have been conducted on the productive capacities of *Picochlorum renovo* in closed batch systems and open-pond systems. The objective of this thesis, therefore, is centered on the study of *P. renovo* in continuous closed systems, with the aim of obtaining information on the growth potential of this species in more controlled systems that can lead to significantly higher and more consistent productivity over time. In this experimental thesis, the growth characteristics and productivity of *P. renovo* were studied in different photobioreactors to identify the optimal conditions that result in the best productivity profile in terms of growth and molecule production, with a view toward its potential industrial applicability. It was observed that, while the productivity of open systems exceeded the average of other industrially relevant species, *P. renovo* in closed systems achieved productivity levels that significantly surpassed those of open systems, yielding promising results regarding the species' potential applicability in industrial settings.

L’obbiettivo che contraddistingue gli studi nel campo delle produzioni industriali di questi ultimi anni si focalizza sul riuscire a trovare una specie microalgale con delle elevate produttività, che consenta di raggiungere ingenti concentrazioni di biomassa in poco tempo e sia in grado di produrre molecole dall’alto valore aggiunto. In questo modo si ottiene l’obbiettivo di abbassare i costi di produzione e avere una competitività maggiore nel mercato. Una microalga che è stata recentemente scoperta, che presenta delle caratteristiche molto promettenti in termini di produttività, è associata al genere Picochlorum, in particolare si parla della specie Picochlorum renovo, su cui hanno iniziato a incentrarsi diversi lavori di laboratori di ricerca per avere una visione più completa delle sue caratteristiche, in termini di produttività e profilo della biomassa. Per ora, di Picochlorum renovo, si sono svolti diversi studi sulle sue capacità produttive in sistemi chiusi batch e aperti “open-pond”. L’obbiettivo di questa tesi, pertanto, si incentra sullo studio del genere P. renovo in sistemi chiusi in continuo, di modo da riuscire ad avere delle informazioni sulle capacità di crescita di questa specie in sistemi che sono più controllati e che permettono, pertanto, di ottenere delle condizioni che possono portare a produttività molto più alte e costanti nel tempo. Nel presente lavoro di tesi sperimentale si è studiato le caratteristiche di crescita e la produttività di P. renovo in fotobioreattori diversi, di modo da trovare le condizioni migliori, che portano ad avere il profilo ottimale di produttività in termini di crescita e produzione di molecole, per studiarne una possibile applicabilità a livello industriale. Si è osservato che, a fronte di produttività dei sistemi aperti, che superano le medie di altre specie di rilevanza industriali, per P. renovo, in sistemi chiusi, si sono raggiunte produttività che vanno nettamente a superare i valori dei sistemi aperti, dando dei promettenti risultati su quella che potrebbe essere l’applicabilità di questa specie nell’ambito industriale.