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  

Nya köldmedier hos IV Produkt

2026-04-21

I IV Produkts monter på Nordbygg presenterar man lösningar som bland annat harmoniserar med den nya f-gasförordningen.


Ventilation Produktnytt & kataloger Nordbygg

Nytt baffelstyr hos FläktGroup

2026-04-21

Slussen.biz har gjort ett nedslag hos FläktGroup, som är tillbaka på Nordbygg efter tolv års uppehåll. I montern visar man bland annat ett nytt styr för kylbafflar.


Ventilation Kyla Produktnytt & kataloger

Innovativ befuktning hos Condair

2026-04-21

I Condairs monter på Nordbygg visas det nya innovativa befuktningssystemet Condair Vita.


Allmän Produktnytt & kataloger Nordbygg

Välbesökt studentlunch på Inneklimatarenan

2026-04-21

Det var stort intresse för Svensk Ventilations studentlunch som arrangerades på Inneklimatarenan under Nordbyggs första dag.


Allmän Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Airfi visar spiskåpor på Nordbygg

2026-04-21

I Airfis monter på Nordbygg kan man bland annat ta del av företagets satsning på spiskåpor.


Ventilation Produktnytt & kataloger Nordbygg

Nordbygg igång!

2026-04-21

Nordens största byggmässa, Nordbygg, är igång. På plats finns 850 utställare från 25 länder.


Allmän Nordbygg

Nytt avsnitt av Energipodden

2026-04-20

I detta avsnitt av Energipodden samtalar Kay Rung med poddkollegan Mats Bjelkevik om vikten av helhetssyn när det gäller fastigheters installationer.


Allmän Energieffektivisering Energipodden

Swesiaq mötte våren i Göteborg

2026-04-17

Innemiljöexperter, forskare och andra branschföreträdare samlades under Swesiaqs vårmöte som hade fokus på inomhusmiljö, ventilation, byggnadsteknik och hälsorelaterade frågor i fastigheter.


Ventilation Utbildning & FoU

Studentsatsning på Nordbygg

2026-04-17

Under Nordbygg får studenter möjlighet att möta sin bransch, lära sig mer om den och kanske träffa sin potentiella arbetsgivare. Slusen.biz har fått veta mer om Svensk Automations studentevent på mässan.


Allmän Automation/Styr- och Regler Utbildning & FoU Arbetsmarknad Nordbygg

Avsaltning möjlighet vid vattenbrist

2026-04-16

Intresset för avsaltning av havsvatten ökar bland kustkommuner med anledning av sämre kvalitet och lägre nivåer på grundvattnet och avsaltningsanläggningen i Sandvik på norra Öland får studiebesök från kommuner, rapporterar sverigesradio.se.


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