Climate Detectives projekti 2023-2024
Projekta nosaukums: Zaļās idejas - fotobioreaktoru izmantošana piesārņojuma mazināšanai
Nacionālais uzvarētājs
Ovidius Highschool Konstanta Rumānija
Kā mēs varam samazināt CO2 emisijas, izmantojot fitoplanktona fotostēzes spējas.
Mūsu projekta mērķis ir izveidot eksperimentālu fotobioreaktoru, ko varētu izmantot mikroaļģu (galvenokārt fitoplanktona) kultivēšanai, lai piesaistītu CO2 un N oksīdu no fosilā kurināmā sadegšanas gāzēm, kā arī notekūdeņu attīrīšanai. Tādējādi tiek samazinātas atmosfērā nonākošo siltumnīcefekta gāzu emisijas un stimulēta fotosintēze, kas ir pamats aļģu biomasas ražošanai, kuru vēlāk var izmantot farmakoloģijā noderīgu vielu iegūšanai, biodīzeļdegvielas un bioetanola ražošanai vai izmantot kā mēslojumu. Mēs savienojam laboratorijas datus ar EO/satelītu sniegtajiem datiem, lai redzētu hlorofila koncentrāciju Rumānijas Melnās jūras piekrastē.
Kā mēs varam samazināt CO2 emisijas, izmantojot fitoplanktona fotostēzes spējas.
Diviem analizētajiem paraugiem 45 dienu laikā, iztvaikojot, paraugu tilpums samazinājās par aptuveni 50%, un eksperimenta laikā tika konstatēts ievērojams šūnu blīvuma pieaugums; novērots, ka šūnu kolonijām 16 nedēļu novērojumu laikā palielinājās izmēri un to skaits bija lielāks nekā sākotnēji.
Piecu nedēļu paraugu analīžu laikā hlorofila koncentrācija par aptuveni 20% palielinājās paraugos, kas bija pakļauti gaismas iedarbībai un kam tika pievienots mēslojums (1. partija), salīdzinot ar kontroles paraugiem - no 0, 2 līdz 0,35 μg hlorofila/l. Gaismas iedarbības paraugos bija vērojams tikai 5% pieaugums.
Fotobioreaktora galvenās sastāvdaļas ir:
1. Gaismas avots, kas nodrošina enerģiju fotosintēzei un aļģu augšanai (dabisks vai mākslīgs).
2. Kultūras trauks (stikla, plastmasas vai metāla, var būt mēģenes, tvertnes vai maisiņi).
3. Maisīšanas un aerācijas sistēma, lai novērstu noslāņošanos un aizsērēšanu un nodrošinātu skābekli aļģu augšanai.
4. Barības vielu piegādes sistēma.
5. Novākšanas sistēma (centrifūga vai filtru sistēma).
6. Uzraudzības un kontroles sistēma: Sensori un kontrolieri temperatūras, apgaismojuma, pH u. c. temperatūras, gaismas, pH u. c. regulēšanai un kontrolei aļģu augšanai.
Fotobioreaktoru izmantošanas veidi un priekšrocības ir šādas.
- Biodegvielas ražošana: biodīzeļdegviela, etanols un ūdeņradis.
- Notekūdeņu attīrīšana: piesārņotāju, tostarp slāpekļa un fosfora, aizvākšana no notekūdeņiem.
- Gaisa attīrīšana: CO2 un citu piesārņojošo oksīdu atdalīšana.
- Pārtika un dzīvnieku barība: biomasas ražošana cilvēku un dzīvnieku barībai (aļģu biomasa tiek ražota 30 reižu ātrāk nekā lauksaimniecības biomasa).
- Farmaceitiskie līdzekļi: Aļģes spēj ražot daudzas vielas, ko var izmantot medicīnā.
Novietojot savienotos fotobioreaktora cilindrus uz ēku ārsienām, var iegūt aļģu biomasu, uztvert siltumnīcefekta gāzes un iegūt estētisku aspektu, kas var uzlabot apbūvētās pilsētvides tēlu. Izmantojot aļģu dabiskās fotosintētiskās spējas, šie fotobioreaktori piedāvā ilgtspējīgu metodi oglekļa dioksīda emisiju uztveršanai, tādējādi mazinot siltumnīcefekta gāzu ietekmi atmosfērā. Turklāt aļģu audzēšana biomasas ražošanai ir daudzsološa kā atjaunojams enerģijas avots, kas, iespējams, samazina atkarību no fosilā kurināmā. Šī funkcionalitātes un skaistuma apvienošana ne tikai uzlabo pilsētvides vizuālo pievilcību, bet arī kalpo kā taustāms atgādinājums par mūsu kolektīvo atbildību ieviest inovācijas zaļākas un ilgtspējīgākas nākotnes labā.
Oglekļa uztveršanas un uzglabāšanas (CCS) tehnoloģiju ieviešana ir ļoti svarīga. CCS ietver rūpniecisko procesu un elektrostaciju radīto CO2 emisiju uztveršanu, transportēšanu uz uzglabāšanas vietām un drošu uzglabāšanu pazemē vai izmantošanu naftas ieguves uzlabošanai. Tas novērš CO2 nokļūšanu atmosfērā un veicina globālo sasilšanu.
Projektus veido komandas, un tās uzņemas pilnu atbildību par koplietojamajiem datiem.
← Visi projekti
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 