Möjligheter att använda mikroalger för avloppsreningen

2020-06-24 Slussen Building Services

https://slussen.azureedge.net/image/353/uu.png
Jean Claude Nzayisenga, Insitutionen för fysiologsik botanik, tillsammans med sin handledare professor Anita Sellstedt. Foto: Anne Honsel

Förutom att validera en metod för att snabbt analysera lipid-, kolhydrat- och proteininnehållet i mikroalger visar Jean Claude Nzayisenga att vissa alger kan producera biodiesel i mörker. Han testar också olika tillväxtförhållanden för att förbättra kvaliteten på algbiodiesel och parallellt behandla avloppsvatten. Han försvarade framgångsrikt sin doktorsavhandling vid Umeå universitet måndagen den 15 juni.

Mikroalger är fotosyntetiska, snabbväxande encelliga organismer som lever i vatten och producerar stora mängder proteiner, fettsyror och kolhydrater. För att mäta mängden av dessa föreningar som producerades under mikroalgernas tillväxt, kopplade Jean Claude Nzayisenga den optiska metoden Fourier-transform infraröd spektroskopi (FTIR) med den komplexa matematiska modelleringsmetoden Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS).

Han visar i sin avhandling att kombinationen av de två metoderna är användbar för att analysera förändringar i fettsyra-, kolhydrat- och proteininnehåll.

– Det är redan påvisat att FTIR-spektroskopi möjliggör mätning av fettsyra- och kolhydratinnehåll i mikroalger. Jag jämförde våra resultat med de som erhålls genom att använda andra standardtekniker och kunde visa att FTIR är en användbar metod för att övervaka förändringar av den biokemiska sammansättningen i mikroalger. Eftersom FTIR är en relativt snabb metod kan den till och med tillämpas dagligen för att övervaka ett odlingssystem för mikroalger, säger Jean Claude Nzayisenga.

Jean Claude Nzayisenga arbetade med olika mikroalgstammar som isolerats i norra Sverige och är anpassade till långa vintrar med låga temperaturer och bara några timmars ljus. Han isolerade dessutom själv en art av algen Chlorella från Umeå kommuns avfallsvatten. Vissa av dessa mikroalger, samt den som Jean Claude isolerade själv, kan växa även utan ljus så länge som en alternativ kolkälla ges. Mikroalgerna odlades antingen med ljus och koldioxid för att göra det möjligt för mikroalgerna att fotosyntetisera; med ljus och glukos eller glycerol som kol källa så att de fortfarande kan delvis fotosyntetisera; eller odlade algerna utan ljus men med tillgång till glukos eller glycerol, så att de var helt beroende av den externa kolkällan.

– När jag odlade mikroalger utan ljus men med glycerol som kolkälla kunde jag se att mikroalgerna kan producera stora mängder fettsyror och att sammansättningen av dessa fettsyror ser lovande ut för biodieselproduktion, säger Jean Claude Nzayisenga.

– Vi valde glycerol eftersom det är en billigare kolkälla än glukos och den är dessutom en biprodukt från biodieselproduktion och ger därför en mer hållbar och kostnadseffektiv produktionskretslopp. I framtiden skulle det vara intressant att testa även andra kolkällor som produceras som industriella biprodukter eller kommer från matavfall.

I ett annat experiment testade Jean Claude Nzayisenga effekten av olika ljusintensiteter på produktionen av fettsyror. Vid hög ljusintensitet producerade mikroalgerna mer fettsyror än vid låg ljusintensitet och även här såg sammansättningen av fettsyror lovande ut för biodieselproduktion. Jean Claude Nzayisenga tittade närmare på och analyserade vilka biokemiska förändringar som var förknippade med produktionen av fettsyror. Vid odling utan ljus och med glycerol bildades fettsyror på bekostnad av kolhydrater, medan vid starka ljusförhållanden minskade halten proteiner i stället.

I de flesta experimenten använde Jean Claude Nzayisenga inte bara en stam av mikroalger utan jämförde olika stammar och utvärderade vilken stam som har de bästa egenskaperna för biodieselproduktion under respektive tillväxtförhållanden. Han analyserade också mikroalgstammarnas förmåga att ta upp näringsämnen från kommunalt avloppsvatten för att se om de skulle kunna gynna avloppsreningen. Alla testade mikroalgstammar kunde ta upp det mesta av kvävet och fosfor – de viktigaste föroreningarna – från avloppsvattnet.

– Mina resultat visar att det finns möjligheter att använda mikroalger för avloppsreningen och parallellt producera råmaterial för biodieselproduktion.

 

Läs hela avhandlingen

Pressbild. Foto: Anne Honsel


 Dela     Tillbaka  

Nytt hett avsnitt av Energipodden: Elfeber

2026-09-18

Häng med när poddvärdarna Mats och Kay snackar energi, el, och ekonomi med Claes Hemberg, energiekonom på Nibe.


Allmän Energipodden

Demonstrationsprojekt i hus med direktverkande el

2026-09-18

BeSmå söker villaägare som vill delta i en demonstration av nya lösningar som kan ge Lägre energikostnader genom effektivare uppvärmning, bättre inomhusklimat tack vare modern ventilation och en mer hållbar bostad med minskad klimatpåverkan.


Värme El Utbildning & FoU

Dansk paviljong på Sweden Water Expo

2026-09-17

Slussen.biz passade på att besöka den danska paviljongen som där det finns sju utställande företag som hoppas ta sig in på den svenska marknaden.


Vatten & avlopp (yttre VA)

Ny vattenmätare hos Ambiductor

2026-09-17

I Ambiductors monter på Sweden Water Expo träffar vi företagets vd, Karl-Johan Hultman, som presenterar en ny vattenmätare som kommer finnas på marknaden inom kort.


Vatten & avlopp (yttre VA) Produktnytt & kataloger

Ny app för vattenförbrukning hos Kamstrup

2026-09-17

I Kamstrups monter på Sweden Water Expo träffar vi Ola Flygare som visar upp en ny app som visar fastighetsägarna deras vattenförbrukning.


Vatten & avlopp (yttre VA)

ReLoop nu för kommunalt anslutna fastigheter

2026-09-16

I 4evergreens monter på Sweden Water Expo visar man det sedan länge beprövade konceptet ReLoop som nu finns som applikationer för fastigheter anslutna till kommunalt vatten.


Vatten & avlopp (yttre VA) Energieffektivisering Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Lösningar för kris hos Malthe Winje

2026-09-16

I Malthe Winjes monter på Sweden Water Expo träffar vi Hans Renfors som presenterar företagets lösningar för nödsituationer gällande renvattentillförsel.


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet

Stort intresse för schaktfritt

2026-09-16

Intresset för schaktfri rörrenovering är stort. I alla fall om man ska se till uppslutningen till föredraget på ämnet som branschorganisationen SSTT arrangerade under Sweden Water Expo.


Vatten & avlopp (yttre VA)

Sweden Water Expo har slagit upp portarna

2026-09-16

Den nyetablerade mässan för VA-infrastruktur, Sweden Water Expo, har slagit upp portarna på Stockholmsmässan i Älvsjö.


Vatten & avlopp (yttre VA)

Förslagslådan har öppnat för Stora Inneklimatpriset

2026-09-15

Förslagslådan för av Stora Inneklimatpriset är öppen. Nu har du chansen att lämna förslag på vilket företag/organisation som ska få ta emot den 26:e upplagan av priset under VVS-mässan i Kista i april 2027.


Allmän