ESA_logo_2020_White (ESA_logo_2020_valkoinen)
ESERO logo valkoinen

Climate Detectives-hankkeet 2023-2024

Hankkeen nimi: Vihreitä ideoita - fotobioreaktoreiden käyttö pilaantumisen vähentämisessä

  Kansallisesti valittu voittaja

Ovidiuksen lukio   Constanta   Romania

Tutkimuskysymys

Miten voimme vähentää hiilidioksidipäästöjä käyttämällä kasviplanktonin fotosistesiokapasiteettia.

Yhteenveto hankkeesta

Hankkeemme tavoitteena on luoda kokeellinen fotobioreaktori, jota voidaan käyttää mikrolevien (pääasiassa kasviplanktonin) viljelyyn, hiilidioksidin ja typen oksidien sitomiseen fossiilisten polttoaineiden poltosta peräisin olevista kaasuista sekä jäteveden käsittelyyn. Näin vähennetään ilmakehään pääseviä kasvihuonekaasupäästöjä ja stimuloidaan fotosynteesiä, mikä on perusta leväbiomassan tuotannolle, jota voidaan myöhemmin käyttää farmakologiassa hyödyllisten aineiden uuttamiseen, biodieselin ja bioetanolin tuotantoon tai lannoitteena. Yhdistämme laboratoriotiedot EO-satelliittien antamiin tietoihin, jotta voimme nähdä klorofyllipitoisuuden Romanian Mustanmeren rannikolla.

Tärkeimmät tulokset ja päätelmät

Miten voimme vähentää hiilidioksidipäästöjä käyttämällä kasviplanktonin fotosistesiokapasiteettia.

Analysoimiemme 2 näytteen osalta on havaittu näytteiden tilavuuden väheneminen haihtumisen kautta noin 50% 45 päivän aikana, ja solutiheyden merkittävä kasvu kokeen aikana havaittiin; solupesäkkeiden havaittiin kasvavan kokoisiksi koko 16 viikon havaintojen ajan, ja solujen määrä oli suurempi kuin alun perin.
Näytteiden viiden viikon analyysin aikana klorofyllipitoisuus kasvoi noin 20% valolle altistetuissa näytteissä ja lannoitteen lisäämisen yhteydessä (erä 1) verrattuna kontrollinäytteisiin - 0,2:sta 0,35 μg klorofylliä/l. Valolle altistetuissa näytteissä havaittiin vain 5%:n lisäys.
Fotobioreaktorin pääkomponentit ovat:
1. Valonlähde, joka tuottaa energiaa fotosynteesiä ja levän kasvua varten (luonnollinen tai keinotekoinen).
2. Viljelyastia (lasi-, muovi- tai metalliastia, joka voi olla putken, säiliön tai pussin muotoinen).
3. Sekoitus- ja ilmastusjärjestelmä kerrostumisen ja likaantumisen estämiseksi ja hapen tarjoamiseksi levien kasvulle.
4. Ravinteiden jakelujärjestelmä.
5. Keräysjärjestelmä (sentrifugi tai suodatinjärjestelmä).
6. Seuranta- ja valvontajärjestelmä: Anturit ja säätimet, joilla seurataan ja säädetään lämpötilaa, valoa, pH:ta jne. levän kasvua varten.
Fotobioreaktoreiden käyttötarkoitukset ja hyödyt ovat seuraavat>
- Biopolttoaineiden tuotanto: biodiesel, etanoli ja vety.
- Jäteveden käsittely: epäpuhtauksien, kuten typen ja fosforin, poistaminen jätevedestä.
- Ilmanpuhdistus: CO2:n ja muiden saastuttavien oksidien poisto.
- Elintarvikkeet ja rehut: ihmisten ja eläinten ravinnoksi käytettävän biomassan tuotanto (leväbiomassaa tuotetaan 30 kertaa nopeammin kuin maatalousbiomassaa).
- Lääkkeet: Levät kykenevät tuottamaan lukuisia aineita, joilla on potentiaalisia lääketieteellisiä sovelluksia.

Mitä seuraavaksi? Toimet, joilla voit vaikuttaa ja auttaa vähentämään ongelmaa.

Sijoittamalla fotobioreaktorin yhteenliitetyt sylinterit rakennusten ulkoseinään saadaan leväbiomassaa, kasvihuonekaasuja otetaan talteen ja saavutetaan esteettinen näkökohta, joka voi parantaa rakennetun kaupunkiympäristön imagoa. Valjastamalla levien luonnolliset fotosynteesikyvyt nämä fotobioreaktorit tarjoavat kestävän menetelmän hiilidioksidipäästöjen talteenottoon ja lieventävät siten kasvihuonekaasujen vaikutusta ilmakehään. Lisäksi levien viljely biomassan tuotantoa varten on lupaava uusiutuva energialähde, joka voi vähentää riippuvuutta fossiilisista polttoaineista. Tämä toiminnallisuuden ja kauneuden yhdistelmä ei ainoastaan paranna kaupunkiympäristöjen visuaalista houkuttelevuutta, vaan toimii myös konkreettisena muistutuksena yhteisestä vastuustamme innovoida vihreämpää ja kestävämpää tulevaisuutta varten.

Hiilidioksidin talteenotto- ja varastointiteknologioiden (CCS) käyttöönotto on ratkaisevan tärkeää. CCS tarkoittaa teollisuusprosesseista ja voimalaitoksista peräisin olevien hiilidioksidipäästöjen talteenottoa, niiden kuljettamista varastointipaikkoihin ja niiden turvallista varastointia maan alle tai niiden käyttöä öljyn talteenottoon. Näin estetään hiilidioksidin pääsy ilmakehään ja ilmaston lämpeneminen.

Tiimit luovat projektit, ja ne ottavat täyden vastuun jaetuista tiedoista.
← Kaikki hankkeet