ESA_logo_2020_White
Logo ESERO biele

Projekty Climate Detectives 2023-2024

Názov projektu: Zelené nápady - využitie fotobioreaktorov na zmiernenie znečistenia

  Vybraný národný víťaz

Stredná škola Ovidius   Constanta   Rumunsko

Výskumná otázka

Ako môžeme znížiť emisie CO2 využitím schopnosti fotostézie fytoplanktónu.

Zhrnutie projektu

Cieľom nášho projektu je vytvoriť experimentálny fotobioreaktor, ktorý sa bude používať na kultiváciu mikrorias (najmä fytoplanktónu), na fixáciu CO2 a oxidov dusíka z plynov vznikajúcich pri spaľovaní fosílnych palív, ale aj na čistenie odpadových vôd. Takto sa znižujú emisie skleníkových plynov, ktoré sa dostávajú do atmosféry, a stimuluje sa fotosyntéza, ktorá je základom pre produkciu biomasy rias, ktorá sa neskôr môže použiť na extrakciu látok užitočných vo farmakológii, na výrobu bionafty a bioetanolu alebo sa môže použiť ako hnojivo. Laboratórne údaje spájame s údajmi poskytnutými z EO/ satelitov, aby sme zistili koncentráciu chlorofylu na rumunskom pobreží Čierneho mora.

Hlavné výsledky a závery

Ako môžeme znížiť emisie CO2 využitím schopnosti fotostézie fytoplanktónu.

V prípade 2 analyzovaných vzoriek sme zaznamenali zníženie objemu vzoriek odparovaním približne o 50% za obdobie 45 dní, pričom sa zistilo výrazné zvýšenie hustoty buniek počas experimentu; počas 16 týždňov pozorovania sa pozorovali zväčšujúce sa veľkosti bunkových kolónií a vyšší počet buniek ako na začiatku
Počas 5 týždňov analýzy vzoriek došlo k zvýšeniu koncentrácie chlorofylu približne o 20% vo vzorkách vystavených svetlu a s prídavkom hnojiva (dávka 1) v porovnaní s kontrolnými vzorkami - z 0, 2 na 0,35 μg chlorofylu/l. Vo vzorkách vystavených svetlu sa zaznamenalo zvýšenie len o 5%
Hlavné komponenty fotobioreaktora sú:
1. Zdroj svetla na zabezpečenie energie pre fotosyntézu a rast rias (prirodzený alebo umelý).
2. Kultivačná nádoba (sklenená, plastová alebo kovová, môže mať podobu skúmaviek, nádrží alebo vriec).
3. Miešací a prevzdušňovací systém na zabránenie stratifikácie a zanášania a na zabezpečenie kyslíka pre rast rias.
4. Systém dodávania živín.
5. Systém zberu (odstredivka alebo filtračný systém).
6. Monitorovací a kontrolný systém: Senzory a regulátory na monitorovanie a reguláciu teploty, svetla, pH atď. pre rast rias.
Využitie a výhody fotobioreaktorov sú>
- Výroba biopalív: bionafta, etanol a vodík.
- Čistenie odpadových vôd: odstraňovanie znečisťujúcich látok z odpadových vôd vrátane dusíka a fosforu.
- Čistenie vzduchu: odstraňovanie CO2 a iných znečisťujúcich oxidov.
- Potraviny a krmivo pre zvieratá: výroba biomasy používanej na výživu ľudí a zvierat (biomasa z rias sa vyrába 30-krát rýchlejšie ako poľnohospodárska biomasa).
- Farmaceutické výrobky: Riasy sú schopné produkovať množstvo látok s možným využitím v medicíne.

Čo ďalej? Akcie, ktoré pomôžu zmeniť a zmierniť tento problém

Umiestnením spojených valcov fotobioreaktora na vonkajšiu stenu budov možno získať biomasu z rias, zachytiť skleníkové plyny a získať estetický aspekt, ktorý môže zlepšiť vzhľad zastavaného mestského prostredia. Využitím prirodzených fotosyntetických schopností rias ponúkajú tieto fotobioreaktory udržateľnú metódu zachytávania emisií oxidu uhličitého, čím sa zmierňuje vplyv skleníkových plynov na atmosféru. Okrem toho je pestovanie rias na výrobu biomasy sľubným obnoviteľným zdrojom energie, ktorý môže znížiť závislosť od fosílnych palív. Toto spojenie funkčnosti a krásy nielenže zvyšuje vizuálnu príťažlivosť mestského prostredia, ale slúži aj ako hmatateľná pripomienka našej spoločnej zodpovednosti za inovácie v záujme ekologickejšej a udržateľnejšej budúcnosti.

Zavedenie technológií zachytávania a ukladania oxidu uhličitého (CCS) má zásadný význam. CCS zahŕňa zachytávanie emisií CO2 z priemyselných procesov a elektrární, jeho prepravu do úložísk a bezpečné uskladnenie v podzemí alebo jeho využitie na zvýšenú ťažbu ropy. Tým sa zabráni tomu, aby sa CO2 dostal do atmosféry a prispieval ku globálnemu otepľovaniu.

Projekty vytvárajú tímy a preberajú plnú zodpovednosť za zdieľané údaje.
← Všetky projekty