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  

Var med och utveckla Boverkets klimatdatabas och API

2026-08-13

Arbetar du med klimatdata för byggnader i digitala tjänster och använder Boverkets klimatdatabas eller publika API? Boverket ska vidareutveckla klimatdatabasen inför nya EU-krav.


Allmän Utbildning & FoU

Tre nya forskningsprojekt till Karlstad

2026-08-13

Forskargruppen NewDePT (New Development for Pellet Technology) vid Karlstads universitet har beviljats finansiering för tre nya forskningsprojekt.


Värme Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Branschpraxis för kravställning på förorenat dagvat

2026-08-13

Svenskt Vatten Utveckling (SVU) släpper rapporten Underlag till gemensam branschpraxis för kravställning på förorenat dagvatten.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Nytt norskt forskningsprojekt för resurseffektivt inneklimat

2026-08-13

Det nya norska forskningsprojektet ReKlima syftar till att utveckla lösningar för mer resurseffektiv ventilation, uppvärmning och kyla i befintliga kommersiella byggnader.


Ventilation Värme Kyla Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Krav på högsta inomhustemperatur i behovsbedömda boenden

2026-08-12

Regeringen inför nu krav på högsta inomhustemperatur i behovsbedömda boenden för äldre och funktionshindrade (Bild: AI-genererad).


Värme Kyla Brand & säkerhet Utbildning & FoU

Starkt andra kvartal för värmepumpsförsäljningen

2026-08-12

Värmepumpsmarknaden fortsätter utvecklas stabilt. En viktig förklaring är utbytesmarknaden, enligt senaste statistiken från Svenska Kyl & Värmepumpföreningen, SKVP.


Värme Kyla Utbildning & FoU

Många kommuner saknar beredskap för skyfall

2026-08-07

Många kommuner saknar beredskap för skyfall enligt en genomgång av Sveriges radio ekot. Bild: AI-genererad


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet

ExpoVent till södra Sverige

2026-08-06

Den 8-10 september besöker ExpoVent i tur och ordning Karlskrona, Malmö och Helsingborg. Det bjuds på utställning, matnyttiga föreläsningar med Svensk Ventilation och lunch till föranmälda besökare.


Ventilation

Kristoffer Tamsons tillträder som vd för Bygg­företagen

2026-08-05

I dag 3 augusti tillträder Kristoffer Tamsons som vd för bransch- och arbetsgivarorganisationen Byggföretagen.


Allmän Arbetsmarknad

VA-taxan kan öka flerfaldigt

2026-08-04

VA-taxan kan bli fyra gånger dyrare framöver enligt Svensk Vatten som snart lanserar sin investeringsrapport, rapporterar sr.se.


Vatten & avlopp (yttre VA)