Algen kweken buiten afvalwater

  Zeelandbouw 2022 EU
Groeiende algen

Credit: CC0 Public Domain

by Brandie Jefferson, Washington University, St. Louis

GRoeien in afvalwater is al jaren een hot topic in onderzoek. In nieuwsberichten wordt geprezen dat het laatste onderzoek ons ​​al tientallen jaren binnen het bereik van nieuwe bronnen van kunstmest of milieuvriendelijkere biobrandstof brengt.

Tot nu toe zijn deze beloften echter niet waargemaakt. Een van de redenen is dat de algen die in afvalwater worden gekweekt, de neiging hebben besmet te zijn. Maar zelfs als dat niet zo was, is het niet duidelijk dat de toepassingen voor de algen die in het lab zijn verzonnen, de meest realistische toepassingen buiten het lab zouden zijn.

In één laboratorium, aan de McKelvey School of Engineering aan de Washington University in St. Louis, hadden onderzoekers echter toepassingen in gedachten toen ze een nieuwe methode ontwikkelden om voedingsstoffen te gebruiken die zijn teruggewonnen uit afvalwater om algen te kweken die meer dan twee keer zo zuiver zijn als algen die rechtstreeks in conventioneel afvalwater worden gekweekt.

Het onderzoek is eind vorig jaar online gepubliceerd in het tijdschrift Water onderzoek.

Zhen He, hoogleraar energie, milieu en chemische technologie, zei dat het probleem begint met de kwaliteit van algen die we momenteel uit afvalwater halen. "Gasprijzen lijken misschien duur, maar het is nog steeds relatief goedkoop in de Verenigde Staten," zei Dr. He. Prijstechnisch kunnen biobrandstoffen uit in afvalwater gekweekte algen simpelweg niet concurreren.

Een van de redenen waarom het kweken van algen op deze manier zo duur is, is kwaliteitscontrole. Algen kunnen groeien in afvalwater vanwege de voedingsstoffen die daarin worden gevonden; het afval van de een is het voedsel van de ander. Stikstof, fosfor, opgeloste organische koolstof - deze bijproducten van ons afval zijn de voedingsstoffen die algen nodig hebben om te groeien.

Het is echter niet verwonderlijk dat wanneer je algen probeert te kweken in afvalwater, "wat je krijgt rommelig is", zei Dr. He. “Het is afvalwater. Ja, je krijgt algen. Je krijgt er ook bacteriën van. Alles zal daar groeien. Dus algenbiomassa die in afvalwater wordt gekweekt, heeft een lage waarde, wat de algehele economische winst vermindert.”

Het proces op zijn kop zetten

Dr. He en zijn team ontwikkelden een manier om het proces op zijn kop te zetten, door de voedingsstoffen uit het afvalwater naar de algen te brengen, in plaats van algen in het afvalwater te stoppen. Het proces hangt af van een microbieel elektrochemisch systeem dat is ontwikkeld in het laboratorium van Dr. He.

Met behulp van dit systeem gebruikte het team bio-elektriciteit om voedingsstoffen te extraheren en deze vervolgens naar de algen te brengen, ze efficiënter te voeden en te leiden tot zuiverdere algenbiomassa.

Om de zuiverheid te testen, namen ze afvalwater van de voedseldiensten van de Washington University; in de helft van het monster voegden ze algen toe. In de andere helft gebruikten ze het afvalwaterzuiveringssysteem van Dr. He om de voedingsstoffen uit het afvalwater te halen, dat ze vervolgens gebruikten om algen te voeden. Vervolgens maten ze de zuiverheid van de resulterende algenbiomassa.

De algen die gevoed werden met geëxtraheerde voedingsstoffen waren voor meer dan 90% algen. Toen de algen in het afvalwater werden gekweekt, was de resulterende biomassa slechts 32% algen. "Het waren bijna 70% bacteriën," zei Dr. He.

Uiteindelijk zouden deze algen kunnen worden gebruikt om bepaalde verbindingen in a . te synthetiseren bioraffinage — als een olieraffinaderij waar aardolie (ruwe olie) wordt omgezet in benzine en andere nuttige producten — maar zonder dezelfde milieugevaarlijke gevolgen.

Maar eerst wil Dr. He de zuiverheid van de algenbiomassa die hij kan produceren verhogen, door te zeggen: "Ik wil 95% of 98% algen." Vervolgens gaat hij onderzoeken welke omstandigheden het meest bevorderlijk zijn voor bepaalde algen om te bepalen wat de economisch meest haalbare verbinding is om te produceren.

"Gemeentelijk afvalwater is overal vergelijkbaar," zei Dr. He. “Afvalwater in Europa is hetzelfde als afvalwater in Los Angeles. En je wilt iets ontwikkelen waar mensen op andere plaatsen kunnen zeggen: 'Dat kan hier werken.'”

Alle rechten voorbehouden. Toestemming vereist om artikelen in hun geheel te herdrukken. Moet copyrightverklaring en live hyperlinks bevatten. Contact david@algaeplanet.com. Algae Planet accepteert ongevraagde manuscripten ter overweging en neemt geen verantwoordelijkheid voor de geldigheid van claims in ingediende redactionele artikelen.

Zeelandbouw VS 2022
Algametrische advertentie

Vrouwen van algen

Aanmelden

Vacaturebank voor zeewierindustrie

Archief

Een beginnershandleiding

Abonneer je op Algae Planet

Word lid van onze abonneelijst om het laatste nieuws en updates van Algae Planet te ontvangen.

Je bent met succes geabboneerd!