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  

Hjälp Boverket och Energimyndigheten

2025-10-17

Hjälp Boverket och Energimyndigheten genom att inspel till den nationella byggnadsrenoveringsplanen.


Allmän

Första förslaget inkommet

2025-10-17

Första förslaget till 25-årsjubilerande Stora Inneklimatpriset har kommit in.


Allmän

Ny rapport - så blir datacenter klimatneutrala och hållbara

2025-10-16

En rapport från Ramboll presenterar en strategisk färdplan för klimatneutrala datacenter med ett nordiskt perspektiv.


Allmän Energieffektivisering Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Stabilt kvartal för värmepumpsförsäljningen

2025-10-16

Under tredje kvartalet 2025 ökade försäljningen av värmepumpar på den svenska marknaden med 8% jämfört med samma period föregående år, enligt statistik från Svenska Kyl & Värmepumpföreningen. Detta trots svagt bostadsbyggande.


Värme Kyla

Marknaden för säkerhetsteknik växer snabbt

2025-10-15

I dag släpper Installatörsföretagen rapporten Dubbel effekt och ökad kundnytta. Den visar att marknaden för kommunikations- och säkerhetsteknik väntas växa med upp till 30 procent till 2035.


Allmän Brand & säkerhet Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Svårt att uppnå lönsamhet med energirenovering

2025-10-14

En ny rapport från CIT Renergy, beställd av HSB Riksförbund, visar att det är svårt att uppnå lönsamhet för omfattande energieffektivisering.


Allmän Energieffektivisering Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

ExpoVent till norra Sverige!

2025-10-14

ExpoVent laddar för sin uppskattade turné i norra Sverige. 21-24 oktober besöker mässan i tur och ordning Luleå, Umeå, Östersund och Sundsvall. Dessutom bjuds på en intressant föreläsning av Svensk Ventilation.


Ventilation

Dödsfall i värmeböljor går att förutspå

2025-10-13

Över 100 000 personer beräknats ha dött till följd av extremvärme under somrarna 2022 och 2023 i Europa. En ny studie visar att det går att ställa träffsäkra prognoser över värmerelaterad dödlighet ungefär en vecka i förväg.


Allmän Utbildning & FoU

Fortsatt ökade VA-kostnader

2025-10-13

Kostnaden för vatten och avlopp ökar kraftigt i hela landet. Totalt gör 139 kommuner höjningar på över tio procent, medan bara sex kommuner sänker taxan. Även skillnaden mellan kommuner ökar. Det visar Nils Holgerssongruppens årliga kartläggning.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Installationsjätte stämmer kommun på 50 miljoner

2025-10-13

Bravida har beslutat att lämna in en stämning mot Örnsköldsviks kommun till följd av den skada som företaget menar att kommunen orsakat Bravida genom grundlösa anklagelser och hävda kontrakt.


Allmän Arbetsmarknad