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  

Växt kan funka mot PFAS

2026-06-23

Forskare vid Mittuniversitetet undersöker just nu om vatten förorenat med evighetskemikalierna PFAS kan renas med växten andmat, rapporterar Sveriges radio.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Expo laddar för spännande höst

2026-06-23

Hösten 2026 bjuder på ett intensivt Expo-schema då ExpoStyr, ExpoVent, ExpoVärmeKyla och ExpoVA ger sig ut på vägarna igen.


Ventilation Värme Vatten & avlopp (yttre VA) Kyla

Projekt stärker fastighetsägare i Norrbotten

2026-06-23

Projektet Fokus Fastighet ska stärka stora offentliga fastighetsbestånds roll som en aktiv del av Norrbottens energisystem. Satsningen omfattar energieffektivisering, flexibilitet och resiliens till förnybar energi, fjärrvärme och solenergi.


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

Hon tar över Boverket

2026-06-22

Regeringen har i dag beslutat att utse Nancy Mattsson till ny generaldirektör och chef för Boverket. Hon tar över tjänsten efter Anders Sjelvgren som innehaft den sedan 2017.


Allmän Arbetsmarknad

Vad händer med uttjänta solpaneler?

2026-06-16

Marknaden för solpaneler har exploderat. Men vad händer med dem när de är uttjänta och ska bytas ut? Sveriges Radio har undersökt saken ur olika perspektiv.


El Solvärme & solenergi Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Almunge Sveriges första elby

2026-06-16

I Almunge utanför Uppsala testas Sveriges första elby där tanken är att verksamheterna ska dela egenproducerad överskotts-el mellan varandra, rapporterar Sveriges Radio.


El Automation/Styr- och Regler Energieffektivisering Referensprojekt

Stallbacka referensområde för framtidens energilösningar

2026-06-15

Trollhättans stad och Uppsala kommun har beviljats stöd från Energimyndigheten för ett nytt utvecklingsprojekt som ska hjälpa kommuner att planera energifrågor i industri- och verksamhetsområden.


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

Botten i byggbranschen passerad

2026-06-12

Plåt & Ventföretagen presenterar en ny och omfattande konjunkturrapport gällande läget i plåt- och ventilationsbranschen.


Ventilation Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Förstärkt satsning på resurseffektiv bebyggelse

2026-06-12

Forskningsprogrammet Resurseffektiv bebyggelse förlängs till 2031 och en ny utlysning öppnar 11 juni.


Allmän Energieffektivisering Utbildning & FoU

Nytt avsnitt av Energipodden: Om avloppsvärmeväxling

2026-06-12

Visste du att ditt avlopp kan spara energi? Poddvärdarna Mats och Kay har snackat avloppsvärmeväxling med energiexperten Roland Jonsson.


Värme Vatten & avlopp (yttre VA) Sanitet (Fastighets VA) Energieffektivisering Energipodden