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  

Luftföroreningar kan öka risken för ALS

2026-01-23

Långvarig exponering för luftföroreningar kan kopplas till ökad risk för svåra nervsjukdomar som ALS och verkar även bidra till ett snabbare sjukdomsförlopp. Det visar en svensk studie från Karolinska Institutet.


Allmän Utbildning & FoU

Youtuber livesänder 24 h som ventilationsmontör i Ö-vik

2026-01-22

Den 29 januari intar Youtubern Manfred Erlandsson Örnsköldsvik, som praktiserande ventilationsmontör. Under 24 timmar livesänder han oavbrutet sina upplevelser från jobbet och Ö-vik utanför arbetstiden.


Ventilation Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Ny version av Boverkets klimatdatabas

2026-01-21

Boverket har publicerat en ny version av sin klimatdatabas. Uppdateringen innebär bland annat att nya klimatdata för sju energislag har lagts till.


Allmän Utbildning & FoU

ExpoVärmeKyla till norra Sverige

2026-01-20

ExpoVärmeKyla laddar för att besöka norra Sverige. 10-13 februari besöker mässan i tur och ordning Luleå, Skellefteå, Umeå och Sundsvall. Välkomna!


Värme Kyla

Östersunds kommun kan få saftig PFAS-nota

2026-01-20

Östersunds kommun kan behöva betala över 100 miljoner kronor för att göra sig av med PFAS i avloppsvattnet, rapporterar sverigesradio.se.


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet

2025 ett bra år för värmepumpförsäljningen

2026-01-20

Under 2025 ökade försäljningen av värmepumpar på den svenska marknaden inom samtliga segment. Det visar statistik från Svenska Kyl & Värmepumpföreningen, SKVP.


Värme Kyla

Ny utlysning för ökad försörjningstrygghet

2026-01-19

Energimyndigheten utlyser 30 miljoner kronor, via Termo, till forsknings- och innovationsprojekt inom värme och kyla med inriktning på att stärka försörjningstryggheten.


Värme Kyla Utbildning & FoU

Martin Vallstrand ny vd för Energiforsk

2026-01-15

Vattenfalls affärsutvecklingschef Martin Vallstrand blir ny vd för Energiforsk. Han har erfarenhet från alla fossilfria kraftslag och har arbetat med flera av Vattenfalls partnerskap ihop med energikrävande industrier.


Allmän Arbetsmarknad

Psykologisk snedvridning hotar klimatåtgärder

2026-01-14

Människor underskattar den egna risken att drabbas av klimatförändringarnas effekter och tror att andra är mer utsatta. Det visar en internationell metastudie av Isak Sandlund, doktorand vid Högskolan i Gävle.


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

Nationella riktlinjer för brandskydd i solcellsanläggningar behövs

2026-01-14

Bengt Dahlgren har presenterat rapporten Brandskydd i solcellsanläggningar - underlag för nationella riktlinjer vilken finansierats av Elteknikbranschens utveckling.


El Brand & säkerhet Solvärme & solenergi Utbildning & FoU