Jest tylko jedno ograniczenie rozwoju firmy - upływający czas

Akumulacja Oleju W Szybko Rosnących Roślinach Wodnych

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

Rzęsa wodna: Nowa era biogazu i energii odnawialnej. 

Materiał przygotowano na podstawie: J.Sikora, M.Niemiec, A.Szelag-Sikora, Evaluation of the chemical composition of raw common duckweed (Lemna minor L.) and pulp after methane fermentation, Jurnal of Elementology, nr 2018/23/2, wyd. Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn 2018

Rozwój naszej cywilizacji jest ściśle związany ze wzrostem zużycia energii przez społeczeństwo. Dlatego sektor energetyczny odgrywa kluczową rolę w rozwoju nowoczesnych krajów. Poszukiwane są nowe technologie oraz surowce do produkcji odnawialnych źródeł energii. W tym kontekście, artykuł ten skupia się na ocenie efektywności fermentacji metanowej powszechnie występującej rzęsy wodnej. Celem badania jest również ocena składu chemicznego substratów przeznaczonych do fermentacji metanowej oraz pofermentów. 

Proces fermentacji metanowej rzęsy wodnej 

Proces fermentacji metanowej rzęsy wodnej pozwala na uzyskanie zadowalającej ilości biogazu. W porównaniu do suchej masy kukurydzy, całkowita wydajność biogazu z rzęsy wodnej okazała się wyższa kilkukrotnie. To obiecujący krok w kierunku wykorzystania tej rośliny jako surowca do produkcji energii odnawialnej. 

Skład chemiczny substratów i pofermentów 

Badania składu chemicznego przeprowadzono przy użyciu metody Kjeldahla do oznaczania zawartości azotu oraz metodą ICP-OES do pozostałych pierwiastków. Proces fermentacji metanowej rzęsy wodnej skutkował wzrostem zawartości większości badanych pierwiastków, z wyjątkiem azotu. 

Zastosowanie pofermentów w uprawie roślin 

Pofermenty uzyskane w procesie fermentacji metanowej rzęsy wodnej mogą być wykorzystywane jako wsparcie w uprawie roślin. Zawierają one znaczące ilości wapnia, azotu i fosforu. Przy zastosowaniu tych pofermentów w dawce około 5 Mg ha-1, ilość wbudowanego wapnia przekroczyłaby 200 kg Ca. Zawartości azotu i fosforu wyniosłyby odpowiednio 80 i 22 kg. Zawartość pozostałych makroelementów była niższa niż wskazano to w literaturze naukowej dla różnych naturalnych nawozów. W żadnym przypadku nie przekroczono dopuszczalnej zawartości metali ciężkich dla naturalnych nawozów. 

Rzęsa wodna: nowa era energii odnawialnej i zrównoważonego rozwoju 

Badania przeprowadzone nad fermentacją metanową rzęsy wodnej otwierają nowe perspektywy w produkcji energii odnawialnej. Wyniki sugerują, że rzęsa wodna może być obiecującym surowcem w procesie produkcji biogazu. Dodatkowo, uzyskane pofermenty mogą znaleźć zastosowanie w uprawie roślin, stanowiąc cenne źródło składników odżywczych. W kontekście dążeń do zrównoważonego rozwoju, wykorzystanie rzęsy wodnej w produkcji energii odnawialnej może stanowić istotny krok w kierunku zmniejszenia wpływu naszej działalności na środowisko naturalne.  

Źródło:

Oczyszczalnia na miarę czasu

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.

Wszelkie prawa do treści, prezentowanych na tym blogu należą do jego autora. Wpisy na tym blogu są prywatnymi opiniami autora. Za treść komentarzy autor nie ponosi odpowiedzialności.

Autor zezwala na cytowanie zamieszczonych przez niego wpisów wyłącznie z podaniem źródła w formie linku do konkretnego wpisu.