ESA_logo_2020_White
Λογότυπο ESERO λευκό

Έργα Climate Detectives 2023-2024

Τίτλος του έργου: Πράσινες ιδέες - χρήση φωτοβιοαντιδραστήρων για τον μετριασμό της ρύπανσης

  Εθνικός επιλεγμένος νικητής

Λύκειο Ovidius   Constanta   Ρουμανία

Ερευνητικό ερώτημα

Πώς μπορούμε να μειώσουμε τις εκπομπές CO2 με τη χρήση των δυνατοτήτων φωτογένεσης του φυτοπλαγκτού.

Περίληψη του έργου

Στόχος του έργου μας είναι η δημιουργία ενός πειραματικού φωτοβιοαντιδραστήρα που θα χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια μικροφυκών (κυρίως φυτοπλαγκτού), για τη δέσμευση CO2 και οξειδίων του αζώτου από τα αέρια που προέρχονται από την καύση ορυκτών καυσίμων, αλλά και για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων. Έτσι, μειώνονται οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου που φτάνουν στην ατμόσφαιρα και διεγείρεται η φωτοσύνθεση, η οποία αποτελεί τη βάση για την παραγωγή βιομάζας φυκών, η οποία μπορεί αργότερα να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή ουσιών χρήσιμων στη φαρμακολογία, για την παραγωγή βιοντίζελ και βιοαιθανόλης ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως λίπασμα. Συνδέουμε τα εργαστηριακά δεδομένα με τα δεδομένα που παρέχουν οι δορυφόροι EO/ για να δούμε τη συγκέντρωση της χλωροφύλλης στις ρουμανικές ακτές της Μαύρης Θάλασσας.

Κύρια αποτελέσματα και συμπεράσματα

Πώς μπορούμε να μειώσουμε τις εκπομπές CO2 με τη χρήση των δυνατοτήτων φωτογένεσης του φυτοπλαγκτού.

Για τα 2 δείγματα που αναλύσαμε να έχουν παρατηρηθεί μείωση του όγκου των δειγμάτων, μέσω εξάτμισης, κατά περίπου 50% σε μια περίοδο 45 ημερών, με σημαντική αύξηση της πυκνότητας των κυττάρων κατά τη διάρκεια του πειράματος διαπιστώθηκε- οι κυτταρικές αποικίες παρατηρήθηκε να έχουν αυξανόμενα μεγέθη, καθ' όλη τη διάρκεια των 16 εβδομάδων των παρατηρήσεων, και μεγαλύτερο αριθμό κυττάρων από τον αρχικό
Κατά τη διάρκεια των 5 εβδομάδων ανάλυσης των δειγμάτων παρατηρήθηκε αύξηση της συγκέντρωσης της χλωροφύλλης κατά περίπου 20% στα δείγματα που εκτέθηκαν στο φως και με την προσθήκη λιπάσματος (παρτίδα 1) σε σύγκριση με τα δείγματα ελέγχου - από 0, 2 σε 0,35 μg χλωροφύλλη/L. Μόνο 5% αυξήσεις παρατηρήθηκαν στα δείγματα που εκτέθηκαν στο φως
Τα κύρια στοιχεία ενός φωτοβιοαντιδραστήρα είναι:
1. Πηγή φωτός για την παροχή ενέργειας για τη φωτοσύνθεση και την ανάπτυξη των φυκών (φυσική ή τεχνητή).
2. Δοχείο καλλιέργειας (γυάλινο, πλαστικό ή μεταλλικό και μπορεί να έχει τη μορφή σωλήνων, δεξαμενών ή σάκων).
3. Σύστημα ανάμιξης και αερισμού για την αποφυγή στρωμάτωσης και ρύπανσης και για την παροχή οξυγόνου για την ανάπτυξη των φυκών.
4. Σύστημα παροχής θρεπτικών συστατικών.
5. Σύστημα συγκομιδής (φυγόκεντρο ή σύστημα φίλτρου).
6. Σύστημα παρακολούθησης και ελέγχου: Αισθητήρες και ελεγκτές για την παρακολούθηση και ρύθμιση της θερμοκρασίας, του φωτός, του pH κ.λπ. για την ανάπτυξη των φυκιών.
Οι χρήσεις και τα οφέλη των φωτοβιοαντιδραστήρων είναι>
- Παραγωγή βιοκαυσίμων: βιοντίζελ, αιθανόλη και υδρογόνο.
- Επεξεργασία υγρών αποβλήτων: απομάκρυνση των ρύπων από τα λύματα, συμπεριλαμβανομένου του αζώτου και του φωσφόρου.
- Καθαρισμός του αέρα: απομάκρυνση του CO2 και άλλων ρυπογόνων οξειδίων.
- Τρόφιμα και ζωοτροφές: παραγωγή βιομάζας που χρησιμοποιείται για τη διατροφή του ανθρώπου και των ζώων (η βιομάζα από φύκια παράγεται 30 φορές ταχύτερα από τη γεωργική βιομάζα).
- Φαρμακευτικά προϊόντα: Φύκια είναι ικανά να παράγουν πολυάριθμες ουσίες με πιθανές ιατρικές εφαρμογές.

Τι ακολουθεί; Ενέργειες για να κάνετε τη διαφορά και να βοηθήσετε στη μείωση του προβλήματος

Με την τοποθέτηση των συνδεδεμένων κυλίνδρων ενός φωτοβιοαντιδραστήρα στον εξωτερικό τοίχο των κτιρίων, μπορεί να ληφθεί βιομάζα φυκιών, να συλληφθούν αέρια του θερμοκηπίου και να επιτευχθεί μια αισθητική πτυχή που μπορεί να βελτιώσει την εικόνα του δομημένου αστικού περιβάλλοντος. Αξιοποιώντας τις φυσικές φωτοσυνθετικές ικανότητες των φυκών, αυτοί οι φωτοβιοαντιδραστήρες προσφέρουν μια βιώσιμη μέθοδο δέσμευσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, μετριάζοντας έτσι τις επιπτώσεις των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον, η καλλιέργεια φυκιών για την παραγωγή βιομάζας υπόσχεται μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, μειώνοντας ενδεχομένως την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Αυτή η συγχώνευση λειτουργικότητας και ομορφιάς όχι μόνο ενισχύει την οπτική ελκυστικότητα των αστικών περιβαλλόντων, αλλά χρησιμεύει επίσης ως απτή υπενθύμιση της συλλογικής μας ευθύνης να καινοτομήσουμε για ένα πιο πράσινο, πιο βιώσιμο μέλλον.

Η εφαρμογή τεχνολογιών δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα (CCS) είναι ζωτικής σημασίας. Η CCS περιλαμβάνει τη δέσμευση των εκπομπών CO2 από βιομηχανικές διεργασίες και σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, τη μεταφορά του σε χώρους αποθήκευσης και την ασφαλή υπόγεια αποθήκευσή του ή τη χρήση του για ενισχυμένη ανάκτηση πετρελαίου. Με τον τρόπο αυτό αποτρέπεται η είσοδος του CO2 στην ατμόσφαιρα και η συμβολή του στην υπερθέρμανση του πλανήτη.

Τα έργα δημιουργούνται από τις ομάδες και αναλαμβάνουν την πλήρη ευθύνη των κοινών δεδομένων.
← Όλα τα έργα