Αξιοποίηση υγρών βιομηχανικών αποβλήτων για παραγωγή βιοντίζελ

Ιαν 20, 2021

Σε εξέλιξη βρίσκεται το ερευνητικό έργο «Alga4Fuel&Aqua», που αφορά στην αξιοποίηση υγρών αποβλήτων της βιομηχανίας βιοκαυσίμων, ως θρεπτικά μέσα για την ετεροτροφική καλλιέργεια μκροφυκών, τα οποία στη συνέχεια θα χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή βιοντίζελ και συμπληρωμάτων ιχθυοτροφών.

Στις δύο ερευνητικές κατευθύνσεις του ερευνητικού έργου «Alga4Fuel&Aqua», θα αξιολογηθεί η δυνατότητα ετεροτροφικής καλλιέργειας μικροφυκών – με γνωστή από τη βιβλιογραφία ικανότητα βιοσύνθεσης α) κορεσμένων λιπιδίων που μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή βιοντίζελ και β) ω-3 λιπαρών που μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή συμπληρωμάτων ιχθυοτροφών – σε υγρά θρεπτικά μέσα που περιέχουν ως πηγή θρεπτικών ακατέργαστη γλυκερόλη (υγρό απόβλητο της βιομηχανίας παραγωγής βιοντίζελ) και εκροές από την αναερόβια επεξεργασία γεωργοκτηνοτροφικών αποβλήτων (υγρό απόβλητο της βιομηχανίας παραγωγής βιοαερίου).

Στόχος του έργου είναι η παραγωγή βιοντίζελ και συμπληρωμάτων ιχθυοτροφών στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας και η ελαχιστοποίηση της απόρριψης των παραπάνω υγρών αποβλήτων προς το περιβάλλον.


Τα μικροφύκη είναι μονοκύτταροι οργανισμοί του υδάτινου περιβάλλοντος που έχουν προσελκύσει τα τελευταία 20 χρόνια το έντονο ερευνητικό και επιχειρηματικό ενδιαφέρον, καθώς μπορούν να βιοσυνθέσουν πολύτιμα για τον άνθρωπο συστατικά (π.χ. ω-3 λιπαρά), να καλλιεργηθούν εύκολα, σε μεγάλες ποσότητες και σε μικρό χρόνο, αυτοτροφικά ή ετεροτροφικά σε διάφορα «φθηνά» υγρά θρεπτικά μέσα.

Στο πλαίσιο της 3ης Ενότητας Εργασίας του έργου «Παραγωγή μικροφυκών για ιχθυοτροφή», αξιολογήθηκε από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας η δυνατότητα ετεροτροφικής καλλιέργειας του μικροφύκος Schizochytrium limacinum SR 21, ενός στελέχους γνωστού από τη βιβλιογραφία για την ικανότητα βιοσύνθεσης σε μεγάλες ποσότητες ω-3 λιπαρών (DHA), συστατικά που χορηγούνται και ως συμπληρώματα ιχθυοτροφής.

Τα ω-3 λιπαρά χορηγούνται στην ιχθυοκαλλιέργεια ως συμπλήρωμα ιχθυοτροφής με τη μορφή ιχθυελαίων. Στο παρών έργο θα μελετηθεί η δυνατότητα παραγωγής ω-3 λιπαρών από μικροφύκη που θα καλλιεργηθούν σε θρεπτικά μέσα με πηγές θρεπτικών τα υγρά απόβλητα της βιομηχανίας βιοκαυσίμων και στη συνέχειά θα αξιολογηθεί η χορήγησή τους στην ιχθυοκαλλιέργεια ως συμπλήρωμα ιχθυοτροφής.

Στη διάρκεια διαγνωστικών πειραμάτων σε θρεπτικό διάλυμα-μάρτυρα με συμβατικά, υψηλού κόστους θρεπτικά μέσα με πηγή άνθρακα καθαρή γλυκερόλη και πηγή οργανικού αζώτου εκχύλισμα μαγιάς και πεπτόνη (Υ+Ρ), προσδιορίστηκαν οι βέλτιστες συγκεντρώσεις άνθρακα (C), αζώτου (N) και συνθηκών που ευνοούν την υψηλή παραγωγή βιομάζας του μικροφύκους.

Στη συνέχεια, δοκιμάστηκε η δυνατότητα ανάπτυξης του μικροφύκους σε θρεπτικό μέσο στο οποίο είχε αντικατασταθεί η πηγή άνθρακα με ακατέργαστη γλυκερόλη και η πηγή αζώτου με α) οργανικό άζωτο (Υ+Ρ) β) ανόργανο άζωτο (χλωριούχο αμμώνιο) και γ) με διάφορα ποσοστά από εκροές βιοαερίου (8-48% v/v), προσαρμοσμένα στις βέλτιστες συγκεντρώσεις άνθρακα και αζώτου του θρεπτικού διαλύματος-μάρτυρα.
Από τις εργαστηριακές δοκιμές διαπιστώθηκε ότι το μικροφύκος:
– μπορεί να καλλιεργηθεί με υψηλές αποδόσεις βιομάζας όταν αντικατασταθεί ο οργανικός C από ακατέργαστη γλυκερόλη,
– μπορεί, σε θρεπτικό με εκροές βιοαερίου (8-48% v/v), να αυξήσει τη βιομάζα του ως και τρεις φορές και το περιεχόμενο των ολικών λιπιδίων να φθάσει ή να ξεπεράσει τις αντίστοιχες τιμές στη μεταχείριση με το θρεπτικό-μάρτυρα (Υ+Ρ) (Σχ. 1).

Τα πρώτα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ταυτόχρονη χρήση δύο αποβλήτων της βιομηχανίας βιοκαυσίμων μπορεί,
– να λειτουργήσει ως πηγή θρεπτικών για την παραγωγή υψηλής βιομάζας και ολικών λιπών στην καλλιέργεια του μικροφύκους Schizochytrium limacinum SR 21,
– να αντικαταστήσει τα συμβατικά οργανικά θρεπτικά υψηλού κόστους που χρησιμοποιούνται στην καλλιέργειά του,
– να οδηγήσει στην αύξηση της παραγωγής DHA, με κατάλληλη διαφοροποίηση των συνθηκών καλλιέργειας.
Η καλλιέργεια των μικροφυκών θα συνεχιστεί στις πιλοτικές εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας στο Αγρόκτημα του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας.

**Το ερευνητικό πρόγραμμα “Alga4Fuel&Aqua ”, υλοποιείται στο πλαίσιο της Δράσης Εθνικής Εμβέλειας «ΕΡΕΥΝΩ–ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ», και συγχρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία» (ΕΠΑνΕΚ) 2014-2020, (κωδικός έργου: Τ1ΕΔΚ-01580)

Πηγή: magnesianews.gr

Στοιχεια επικοινωνιας:

SHAPE I.K.E. - ΚΡΗΤΗΣ 13, 142 31, Ν. ΙΩΝΙΑ, ΑΘΗΝΑ,
Τ. 2102723628, 2102718583, F. 2102798487
www.bioenergynews.gr

γραφτειτε στο newsletter μασ:

Εγγραφείτε στο newsletter μας για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα του κλάδου της βιοενέργειας και να λαμβάνετε τα πιο πρόσφατα επιστημονικά άρθρα.