Nowadays, there are functional pilot scale PhotoBioReactors (PBRs), which present serious challenges when performing a scaling up process for an industrial application. The aim of this research was to evaluate the design of several continuous flat plate PBRs connected in series, while allowing constant circulation from the last to the first unit. Scaling up feasibility using the adjunction of new units, instead of PBRs volume increase is analyzed. An ad hoc mathematical model based on mass balances and constitutive equations from literature was constructed; the model integrates the illumination and mass transfer effects on microalgae growth kinetics by a complete model solution. Unfortunately, the model is too complex to be analyzed by conventional methods. Furthermore, it presents problems when evaluated by numeric methods as the results do not have physical meaning and the initial condition has strong effect on the final solution. Hence, this paper presents a simple method to analyze the design of this kind of continuous system. The method allows the design parameters calculation of PBRs system resulting physically in a simple way without having to guess possible system solutions. Moreover it is also shown that the continuous PBRs in series with a recirculation system obtain good amount of microalgae productivity. ABSTRACT METODO PARA EL DISEÑO DE FOTOBIOREACTORES CONTINUOS EN 102A tualmente existem fotobioreatores de escala piloto funcionais, porém trazem sérias complicações para executar um processo de escalonamento para uma implementação industrial. Este trabalho propõe avaliar a concepção de vários fotobioreatores contínuos de placa plana conectados em série com recirculação desde a última unidade até a primeira, para analisar a viabilidade do escalonamento da produtividade a partir da adição de mais unidades em vez de aumentar o volume do fotobioreator. Para este propósito um modelo matemático foi construído baseado nos balanços de massa e equações constitutivas da literatura, nas quais se integram os efeitos da iluminação e a transferência de massa na cinética de crescimento das microalgas. Infelizmente, obtém-se um modelo que é muito complexo para ser avaliado através de meios convencionais. Além disso, apresenta problemas ao ser avaliado com métodos numéricos, há que se obtêm resultados que não têm explicação física e a solução tem uma grande dependência das condições iniciais. Portanto, este artigo apresenta um método simples para a análise do desenho deste tipo de sistema contínuo. O método permite obter os parâmetros do desenho do sistema de fotobioreatores e soluções com sentido físico de forma simples, sem ter que tentar possíveis soluções do sistema. Além disso, mostra-se que o sistema de fotobioreatores contínuos em série com recirculação oferece uma boa produtividade de microalgas. Hoy en día, existen fotobiorreactores (PBRs de su sigla en inglés) a escala piloto funcionales, que presentan serios desafíos al momento de realizar un proceso de escalamiento para una aplicación industrial. Este t...

In this paper we present the design problem of helical tubular PhotoBioReactors (PBR) based on energy consumption minimization, using the radius of curvature for the cultivation of microalgae. Computational Fluid Dynamics (CFD) is used to design a configuration of the helical pipeline with minimum energy consumption. We determined how flow direction changes affect energy consumption. Additionally, it was found that the radius of curvature affects the pressure drop in the PBR’s pipe, so a cost function has been developed to solve an optimization problem seeking to obtain the optimum radius of curvature and a helical tubular PBR design with low pumping rates.