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  

Fläktskola hos ebm-papst

2024-04-23

Under Nordbygg tog Slussen.biz chansen att lära sig mer om fläktar genom att delta i ebm-papst Fläktskola.


Ventilation Energieffektivisering Utbildning & FoU Nordbygg

Ny vacuumpump hos Nordtec

2024-04-23

Slussen.biz har gjort ett nedslag och träffar Pelle Pedersen i Nordtecs monter på Nordbygg där det bland annat presenteras en ny vacuumpump för kylmaskiner.


Kyla Produktnytt & kataloger Nordbygg

Det behövs 40 000 nya bostäder varje år

2024-04-23

Karin Wanngård (S), finansborgarråd i Stockholms stad, förrättade din officiella invigningen av Nordbygg. Därefter deklarerade Boverkets generaldirektör, Anders Sjelvgren att det behövs 40 000 årligen för att inte öka det ackumulerade behovet.


Allmän Nordbygg

Nordbygg 2024 igång!

2024-04-23

Nordbyggmässan i Älvsjö strax söder om Stockholm har slagit upp portarna. I år med cirka 900 utställare på plats.


Allmän Nordbygg

Hur skapar vi bekväma, hälsosamma och säkra inomhusmiljöer?

2024-04-22

Den 26 april ger Paula Olsiewski och Andrew Persily, ett öppet seminarium på Veras Gräsmatta på Chalmersområdet.


Ventilation Utbildning & FoU

Värmepumpsbranschen tvärnitar

2024-04-18

Under första kvartalet minskade försäljningen av värmepumpar på den svenska marknaden med 43 %. Vätska-vattenvärmepumpar står för den största minskningen med 46 %.


Värme Kyla Utbildning & FoU

Branschens portal - Slussen.biz på Nordbygg!

2024-04-17

Du missar väl inte att titta förbi Slussen.biz i monter A12:04 på Nordbygg? Kom och testa dina färdigheter i dart med chans att vinna fina priser och ta ett snack hur du kan nyttja Slussen.biz på bästa sätt.


Allmän Nordbygg

De nominerade - del IV

2024-04-16

Den 25 april presenteras vinnaren av Stora Inneklimatpriset på Nordbygg och vi presenterar nu den fjärde och sista i raden av de nominerade som är Bevent Rasch/4Safe Air AB som utvecklat konceptet Visable Air System, VAS.


Ventilation Produktnytt & kataloger Nordbygg

Vinnarna av Solenergipriset 2024

2024-04-15

Solceller på vatten, vertikal solpark och ny monteringsmetod juryns favoriter.


El Solvärme & solenergi

De nominerade - del III

2024-04-12

Prisutdelningen av prestigefyllda och traditionstyngda Stora Inneklimatpriset närmar sig med stormsteg och vi har fått veta mer om ytterligare en av de nominerade, Locum och systemet Census Eye.


Ventilation Nordbygg