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  

Ny Profil på Slussen.biz

2026-02-25

2026-års första Profil är vvs-expert hos en stor branschorganisation, har sålt naturgasabonnenmang i London och spelar bas i ett hårdrocksband.


Allmän Profilen

Kan utvinna vatten ur torr luft

2026-02-23

2025-års Nobelpristagare i kemi, Omar Yaghi, har utvecklat en produkt som kan utvinna vatten ur luft i mycket torra och ökenliknande förhållanden, rapporterar The Guardian.


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet Utbildning & FoU

Renat vatten kan ersätta tvättmedel

2026-02-20

I framtiden kan vi slippa använda tvättmedel för att rengöra våra kläder. En ny avhandling har undersökt hur renat vatten kan användas för effektiv tvättning med minimal användning av tensider. Det visar en avhandling från Malmö universitet.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Forskning om PFAS i rökgaser ledde till nya upptäckter

2026-02-19

I ett forskningsprojekt har IVL Svenska Miljöinstitutet testat nya metoder för att mäta det miljöfarliga ämnet PFAS i rökgaser från svenska avfallsförbränningsanläggningar.


Allmän Utbildning & FoU

Utsläpp från tunga fordon i fokus för ny forskning

2026-02-19

Nu startar Heavy-WeaRS, ett nytt forskningsprojekt finansierat av Trafikverket, som ska öka kunskapen om så kallade icke-avgasrelaterade utsläpp från tunga fordon genom mätningar under verkliga körförhållanden – ett område med stora kunskapsluckor.


Allmän Utbildning & FoU

Boverkets gd prisutdelare av Stora Inneklimatpriset

2026-02-19

Vi är stolta över att presentera att ingen mindre än Boverkets generaldirektör, Anders Sjelvgren, kommer dela ut den 25:e upplagan av Stora Inneklimatpriset under Nordbygg den 23 april.


Ventilation Värme Kyla

Grova mutbrott vanligast inom byggbranschen

2026-02-19

Bygg- och anläggningsbranschen var den sektor med flest mutbrottdomar i Sverige 2025. Sektorn stod också för de största mutbeloppen. Detta visar Rättsfallssamlingen 2025 från Institutet Mot Mutor, IMM.


Allmän Arbetsmarknad

Elva projekt banar väg för framtidens bebyggelse

2026-02-17

Energimyndigheten finansierar elva nya projekt inom forskningsprogrammet Resurseffektiv bebyggelse. Projekten får dela på 60 miljoner kronor.


Allmän Automation/Styr- och Regler Energieffektivisering Utbildning & FoU

Stora Inneklimatpriset - deadline 1 mars

2026-02-16

Kanske blir det ditt förslag till 25-årsjubilerande Stora Inneklimatpriset vi firar på After Prize-minglet på Nordbyggs Inneklimatarena den 23 april. Deadline för att lämna förslag är den 1 mars.


Ventilation Värme Kyla

EU-kommissionen prioriterade energisäkerhet före klimatet

2026-02-16

Rysslands invasion av Ukraina ledde till att EU mer än fördubblade subventionerna till fossila bränslen. Samtidigt minskades stödet till förnybar energi, trots att EU-kommissionen höjde målen för förnybart. Det visar en ny studie.


Värme El Utbildning & FoU