ESA_logo_2020_White
Białe logo ESERO

Projekty Climate Detectives na lata 2023-2024

Tytuł projektu: Zielone pomysły - wykorzystanie fotobioreaktorów do ograniczania zanieczyszczeń

  Wybrany zwycięzca krajowy

Ovidius Highschool   Konstanca   Rumunia

Pytanie badawcze

Jak możemy zmniejszyć emisję CO2 wykorzystując zdolności fotosyntezy fitoplanktonu?

Podsumowanie projektu

Celem naszego projektu jest stworzenie eksperymentalnego fotobioreaktora, który będzie wykorzystywany do uprawy mikroalg (głównie fitoplanktonu), wiązania CO2 i tlenków azotu z gazów powstających w wyniku spalania paliw kopalnych, ale także do oczyszczania ścieków. W ten sposób zmniejsza się emisja gazów cieplarnianych do atmosfery i stymuluje fotosyntezę, co jest podstawą do produkcji biomasy glonów, która może być później wykorzystana do ekstrakcji substancji przydatnych w farmakologii, do produkcji biodiesla i bioetanolu lub może być stosowana jako nawóz. Łączymy dane laboratoryjne z danymi dostarczonymi przez EO / satelity, aby zobaczyć stężenie chlorofilu na rumuńskim wybrzeżu Morza Czarnego.

Główne wyniki i wnioski

Jak możemy zmniejszyć emisję CO2 wykorzystując zdolności fotosyntezy fitoplanktonu?

W przypadku 2 analizowanych przez nas próbek zaobserwowano zmniejszenie objętości próbek poprzez odparowanie o około 50% w okresie 45 dni, przy znacznym wzroście gęstości komórek podczas eksperymentu; zaobserwowano, że kolonie komórek miały coraz większe rozmiary przez 16 tygodni obserwacji i większą liczbę komórek niż początkowo.
W ciągu 5 tygodni analizy próbek nastąpił wzrost stężenia chlorofilu o około 20% w próbkach wystawionych na działanie światła i z dodatkiem nawozu (partia 1) w porównaniu do próbek kontrolnych - od 0, 2 do 0,35 μg chlorofilu/L. W próbkach wystawionych na działanie światła zaobserwowano wzrost tylko o 5%
Głównymi komponentami fotobioreaktora są:
1. Źródło światła zapewniające energię do fotosyntezy i wzrostu glonów (naturalne lub sztuczne).
2. Naczynie hodowlane (szklane, plastikowe lub metalowe, może mieć postać probówek, zbiorników lub worków).
3. System mieszania i napowietrzania w celu zapobiegania rozwarstwieniu i zanieczyszczeniu oraz dostarczania tlenu do wzrostu glonów.
4. System dostarczania składników odżywczych.
5. System zbierania (wirówka lub system filtrujący).
6. System monitorowania i kontroli: Czujniki i sterowniki do monitorowania i regulacji temperatury, światła, pH itp. w celu wzrostu glonów.
Zastosowania i zalety fotobioreaktorów to>
- Produkcja biopaliw: biodiesla, etanolu i wodoru.
- Oczyszczanie ścieków: usuwanie zanieczyszczeń ze ścieków, w tym azotu i fosforu.
- Oczyszczanie powietrza: usuwanie CO2 i innych zanieczyszczających tlenków.
- Żywność i pasza dla zwierząt: produkcja biomasy wykorzystywanej do żywienia ludzi i zwierząt (biomasa z alg jest produkowana 30 razy szybciej niż biomasa rolnicza).
- Farmaceutyki: Algi są zdolne do produkcji wielu substancji o potencjalnym zastosowaniu medycznym.

Co dalej? Działania, które pomogą zmienić sytuację i zmniejszyć problem

Umieszczając połączone cylindry fotobioreaktora na zewnętrznej ścianie budynku, można uzyskać biomasę glonów, wychwytywać gazy cieplarniane i uzyskać estetyczny aspekt, który może poprawić wizerunek zabudowanego środowiska miejskiego. Wykorzystując naturalne zdolności fotosyntetyczne alg, fotobioreaktory te oferują zrównoważoną metodę wychwytywania emisji dwutlenku węgla, łagodząc w ten sposób wpływ gazów cieplarnianych na atmosferę. Co więcej, uprawa alg do produkcji biomasy jest obiecująca jako odnawialne źródło energii, potencjalnie zmniejszając zależność od paliw kopalnych. To połączenie funkcjonalności i piękna nie tylko zwiększa atrakcyjność wizualną środowisk miejskich, ale także służy jako namacalne przypomnienie o naszej wspólnej odpowiedzialności za innowacje na rzecz bardziej ekologicznej i zrównoważonej przyszłości.

Wdrożenie technologii wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS) ma kluczowe znaczenie. CCS polega na wychwytywaniu emisji CO2 z procesów przemysłowych i elektrowni, transportowaniu go do miejsc składowania i bezpiecznym przechowywaniu go pod ziemią lub wykorzystywaniu go do zwiększonego wydobycia ropy naftowej. Zapobiega to przedostawaniu się CO2 do atmosfery i przyczynianiu się do globalnego ocieplenia.

Projekty tworzone są przez zespoły i to one biorą pełną odpowiedzialność za udostępniane dane.
← Wszystkie projekty