Jarosław Hermaszewski

Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych opracowali metodę zwiększonej akumulacji oleju rzęsie wodnej. Zabiegi inżynierskie na rzęsie wodnej pozwoliły uzyskać wysoką wydajność ropy.

Jak to zrobili?
Naukowcy z Narodowego Laboratorium Brookhaven Departamentu Stanów Zjednoczonych wraz ze współpracownikami Cold Spring Harbor Laboratory dodali geny ropy do jednej z najszybciej rosnących roślin wodnych aby pobudzić syntezę kwasów tłuszczowych i wprowadzić je do olejów. Zabieg ten jest rewolucją w pozyskaniu czystego oleju, który stanowi 10% suchej masy specjalnej odmiany rzęsy japonica. Jak oceniają naukowcy jest to ponad 100-krotny wzrost zawartości oleju w roślinie w porównaniu do tych samych roślin wodnych żyjących na dziko. Dla porównania taka wydajność jest ponad 7 krotnie wyższa niż w przypadku soi, która obecnie jest największym źródłem biodiesla.

Naukowcy wykorzystują szybko rosnącą roślinę, która większość biomasy kumuluje w liściach płożących się na powierzchni wody. Jak sami zauważają, że przy takim namnażaniu można modyfikować roślinę partiami.

Ta specjalistyczna wiedza wynika z długoletnich obserwacji i badań jakie prowadzą w Brookhavem Lab nad czynnikami biochemicznymi, które napędzają produkcję i akumulację oleju w roślinach.

W wyniku wielu doświadczeń wytypowali jeden z genów zwany „wypychającym” odpowiedzialny za produkcję ropy naftowej, który wpływa na produkcję podstawowych elementów budulcowych ropy naftowej. Inny gen zwany „ciągnącym”łączy kwasy tłuszczowe w cząsteczki zwane tracyloglicerolami (TAG). Ale zwiększony poziom kwasów tłuszczowych może mieć negatywny wpływ na wzrost roślin, stąd połączony gen „wypychający” z promotorem, który można włączyć przez dodanie niewielkich ilości induktora chemicznego tworząc gen zwany „ochronnym”. Stworzona specjalna kombinacja trzech genów „wypychania”, „ciągnienia” i „ochrony” wpłynęła na akumulację kwasów tłuszczowych do poziomu 16% suchej masy rośliny i 8,7% w postaci oleju.

Badania te potwierdzają, że potencjał rzęsy wodnej jest jeszcze nie do końca zbadany, ale z pewnością jest to maktofit o olbrzymim potencjale energetycznym. Potwierdza to również, że warto rozwijać temat rozwoju badań nad rzęsą wodną i budowanie system jej uprawy i stymulowania namnażania.

^{Materiał opracowano na podstawie: https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=120813}

Współczesne wyzwania ochrony środowiska i rosnące zapotrzebowanie na energię skłaniają przedsiębiorstwa gospodarki wodno-ściekowej do poszukiwania innowacyjnych i zrównoważonych rozwiązań. Jednym z kluczowych aspektów tego dążenia jest niezależność energetyczna. W najnowszym artykule dla czasopisma Kierunek WOD-KAN omawiam, jak biomasa wytworzona z odpadów oczyszczalni ścieków może odgrywać strategiczną rolę w osiągnięciu tego celu.

Biomasa i jej znaczenie

Biomasa stanowi potencjalne źródło energii dla oczyszczalni ścieków. Moje doświadczenia w zarządzaniu przedsiębiorstwem wodno-kanalizacyjnym skłaniają mnie do przekonania, że wykorzystanie biomasy może przyczynić się do niezależności energetycznej tego typu przedsiębiorstw.
Propozycje, które prezentuję, są skierowane głównie do małych przedsiębiorstw gospodarki wodno-ściekowej. Celem jest przekształcenie 100% osadów oczyszczalni w produkty oraz zatrzymanie 100% obiegu wody, wykorzystując ścieki oczyszczone. Jednak głównym efektem tych rozwiązań jest pozyskanie taniej i ekologicznej energii, co otwiera drogę do niezależności energetycznej.

Rzęsa, czyli biomasa

Rzęsa wodna staje się kluczowym źródłem biomasy do produkcji energii. W artykule przedstawiam badania nad wzrostem rzęsy wodnej oraz planowane instalacje do jej hodowli przez cały rok. Wskazuję również na praktyczne i biznesowe aspekty tego kompleksowego rozwiązania, które zmienia status oczyszczalni z jednostki odpadowej na przedsiębiorstwo produkcyjne.
Korzyści płynące z wykorzystania rzęsy jako biomasy są liczne. Oczyszczone ścieki trafiają do środowiska w bardziej bezpieczny sposób, redukując emisję CO2 poprzez wykorzystanie czystej, zielonej biomasy. Ponadto, poprawia się jakość gleby poprzez wprowadzenie do niej pofermentu, który działa jako polepszacz glebowy.

Wygrywają wszyscy

Wprowadzenie tego modelu produkcji biomasy na cele energetyczne przynosi korzyści wszystkim stronom. Środowisko naturalne zyskuje podczyszczony ściek odprowadzany do środowiska i redukcję emisji CO2. Lokalna społeczność cieszy się czystym powietrzem, dodatkowymi przestrzeniami rekreacyjnymi i edukacyjnymi. Przedsiębiorstwa zyskują produkty, tanią energię i brak opłat środowiskowych. Nauka wprowadza innowacyjne rozwiązania, które stanowią stały ośrodek badań i doskonalenia procesów, a rolnictwo pozyskuje tanią wodę i polepszacz glebowy do zwiększenia plonów.

Przykład ZWiK w Sławie

Przedsiębiorstwo Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Sławie swoją drogę do niezależności energetycznej rozpoczęło już w 2016 roku. Dzięki farmie fotowoltaicznej o mocy 200 kW oraz kompleksowej modernizacji i rozbudowie oczyszczalni ścieków, firma zaczęła realizować kompleksową gospodarkę przetwarzania osadów. W 2020 roku zakupiono instalację do przetwarzania osadu nadmiernego w polepszacz glebowy oraz rozpoczęto eksperymenty z hodowlą rzęsy wodnej.
Obecnie ZWiK w Sławie produkuje wystarczającą ilość energii, by zasilić własną oczyszczalnię i dostarczyć nadwyżki do lokalnej sieci energetycznej. Dodatkowo, produkowane przez firmę nawozy organiczne wspierają lokalnych rolników w uzyskaniu wydajniejszych zbiorów.

Zapraszam Cię do współpracy!

W artykule omawiam nowatorskie podejście do oczyszczalni ścieków jako przedsiębiorstwa produkcyjnego opartego na biomasie. Moje badania i doświadczenia wskazują na wyjątkową rolę rzęsy wodnej jako kluczowego substratu w tym procesie. Model przedstawiony w tym artykule stanowi inspirację i punkt wyjścia dla innych przedsiębiorstw gospodarki wodno-ściekowej, które pragną osiągnąć niezależność energetyczną i zrównoważoność.
Jeśli jesteś zainteresowany takim rozwiązaniem w swoim przedsiębiorstwie, zapraszam do kontaktu z firmą 4ECO-Synergy.

Pełną treść artykuły znajdziesz tutaj.

Małe jednostki kogeneracyjne do 150 kWh stają się szansą na niezależność energetyczną małych przedsiębiorstw wod-kan. Przedsiębiorstwa rozumiejąc jakim potencjałem dysponują mogą w dużej części uniezależnić się energetycznie od dostawców zewnętrznych, a jednocześnie stać się nowoczesnym eko-przedsiębiorstwem.

Właśnie otrzymałem super wiadomość: nasza praca nad zgłoszeniem patentowym wynalazku znalazła swoje formalne zgłoszenie. Numer zgłoszenia: P.445244 z pewnością celowo tak łatwy do zapamiętania.

Wspólnie z dr hab. Magdaleną Zabochnicką Profesor PCz. złożyliśmy wniosek o udzielenie patentu na wynalazek pn.: Sposób całorocznej produkcji biomasy roślin wodnych i urządzenie do uprawy roślin wodnych.

Jest to zwieńczenie naszych kilkumiesięcznych badań nad produkcją biomasy w specjalnych do tego stawach hodowlanych.

W dniach 5-6 czerwca zostałem zaproszony na konferencję pn.: II Forum Zielonego Przemysłu do udziału w debacie II. Znaczenie biomasy, biometanu i biogazu w transformacji zakładu energetycznego. Pomimo, że reprezentuję Spółkę wodno-kanalizacyjną to nasze rozwiązania w zakresie produkcji biogazu zostały powszechnie zauważone.