ESA_logo_2020_Hvid
ESERO-logo hvid

Climate Detectives-projekter 2023-2024

Projektets titel: Grønne ideer - brug af fotobioreaktorer til forureningsbekæmpelse

  National udvalgt vinder

Ovidius Highschool   Constanta   Rumænien

Forskningsspørgsmål

Hvordan kan vi reducere CO2-udledningen ved at bruge fytoplanktons fotosyntese-kapacitet?

Resumé af projektet

Målet med vores projekt er at skabe en eksperimentel fotobioreaktor, der skal bruges til at dyrke mikroalger (hovedsageligt fytoplankton), til at fiksere CO2 og N-oxider fra de gasser, der opstår ved forbrænding af fossile brændstoffer, men også til at behandle spildevand. Dermed reduceres udledningen af drivhusgasser til atmosfæren, og fotosyntesen stimuleres, hvilket er grundlaget for produktionen af algebiomasse, som senere kan bruges til at udvinde stoffer, der er nyttige i farmakologien, til produktion af biodiesel og bioethanol eller kan bruges som gødning. Vi forbinder laboratoriedataene med data fra EO/satellitter for at se koncentrationen af klorofyl ved den rumænske sortehavskyst.

Hovedresultater og konklusioner

Hvordan kan vi reducere CO2-udledningen ved at bruge fytoplanktons fotosyntese-kapacitet?

For de 2 prøver, vi analyserede for at have set et fald i prøvernes volumen gennem fordampning på ca. 50% i en periode på 45 dage, med en signifikant stigning i celletætheden under eksperimentet blev fundet; cellekolonierne blev observeret at have stigende størrelser i løbet af de 16 ugers observationer og et højere antal celler end oprindeligt.
I løbet af de 5 uger, hvor prøverne blev analyseret, var der en stigning i klorofylkoncentrationen på ca. 20% i de prøver, der blev udsat for lys og tilsat gødning (batch 1), sammenlignet med kontrolprøverne - fra 0,2 til 0,35 μg klorofyl/L. Der blev kun set stigninger på 5% i lyseksponerede prøver
Hovedkomponenterne i en fotobioreaktor er:
1. Lyskilde til at give energi til fotosyntese og algevækst (naturlig eller kunstig).
2. Kulturbeholder (glas, plast eller metal og kan have form af rør, tanke eller poser).
3. Blandings- og beluftningssystem for at forhindre lagdeling og begroning og for at give ilt til algevækst.
4. System til levering af næringsstoffer.
5. Høstsystem (centrifuge eller filtersystem).
6. Overvågnings- og kontrolsystem: Sensorer og controllere til at overvåge og regulere temperatur, lys, pH osv. for algevækst.
Anvendelserne og fordelene ved fotobioreaktorerne er>.
- Produktion af biobrændstoffer: biodiesel, ethanol og brint.
- Spildevandsrensning: Fjernelse af forurenende stoffer fra spildevand, herunder kvælstof og fosfor.
- Luftrensning: fjernelse af CO2 og andre forurenende oxider.
- Fødevarer og dyrefoder: Produktion af biomasse, der bruges til ernæring af mennesker og dyr (algebiomasse produceres 30 gange hurtigere end landbrugsbiomasse).
- Lægemidler: Alger er i stand til at producere adskillige stoffer med potentielle medicinske anvendelser.

Hvad er det næste? Handlinger, der kan gøre en forskel og hjælpe med at mindske problemet

Ved at placere de forbundne cylindre i en fotobioreaktor på bygningernes ydervægge kan man opnå algebiomasse, indfange drivhusgasser og opnå et æstetisk aspekt, der kan forbedre billedet af det byggede bymiljø. Ved at udnytte algernes naturlige fotosyntetiske evner tilbyder disse fotobioreaktorer en bæredygtig metode til at indfange kuldioxidemissioner og dermed mindske drivhusgassernes indvirkning på atmosfæren. Desuden er dyrkning af alger til produktion af biomasse en lovende vedvarende energikilde, som potentielt kan reducere afhængigheden af fossile brændstoffer. Denne sammensmeltning af funktionalitet og skønhed forbedrer ikke kun bymiljøernes visuelle appel, men tjener også som en håndgribelig påmindelse om vores kollektive ansvar for at innovere for en grønnere og mere bæredygtig fremtid.

Implementering af teknologier til opsamling og lagring af CO2 (CCS) er afgørende. CCS involverer opsamling af CO2-emissioner fra industrielle processer og kraftværker, transport af det til lagringssteder og sikker opbevaring af det under jorden eller brug af det til forbedret olieudvinding. Det forhindrer CO2 i at komme ud i atmosfæren og bidrage til den globale opvarmning.

Projekter oprettes af teams, og de tager det fulde ansvar for de delte data.
← Alle projekter