Περιγραφή του έργου

Λέξεις κλειδιά: φωτοβιοαντιδραστήρας, μικροφύκη, Chlorella, φωτοσύνθεση, βιομάζα, ποιοτικός έλεγχος, κόστος λειτουργίας

Καινοτόμος καλλιέργεια του μονοκύτταρου χλωροφύκους Chlorella vulgaris σε «έξυπνο» φωτοβιοαντιδραστήρα με τη χρήση τεχνολογίας μικρο-φυσαλίδων στο πλαίσιο μιας «μπλε κυκλικής οικονομίας»

Το έργο σκοπεύει να συμβάλλει στη δημιουργία τεχνογνωσίας στην καλλιέργεια του χλωροφύκους Chlorella vulgaris σε καινοτόμο χαμηλού κόστους φωτοβιοαντιδραστήρα με τη χρήση της τεχνολογίας μικρο-φυσαλίδων. Έμφαση θα δοθεί στην αξιοποίηση πόρων, που δεν χρησιμοποιούνται από τη συμβατική γεωργία, πχ. υφάλμυρα ύδατα και αστικά απόβλητα. Με αυτό τον τρόπο αυξάνεται η ποικιλομορφία, η αειφορία και η ποιότητα των προϊόντων υδατοκαλλιέργειας μειώνοντας το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα.

Θα εφαρμοστούν συνδυαστικά οι παρακάτω καινοτομίες με σκοπό τη δημιουργία πρωτόκολλων καλλιέργειας της C. vulgaris για βέλτιστη αύξηση και παραγωγή των επιθυμητών χημικών συστατικών για την αξιοποίησή τους στις ιχθυοτροφές, στη διατροφή, στα καλλυντικά/φάρμακα και στην παραγωγή βιοκαυσίμων (βιοντίζελ, βιοαιθανόλη, υδρογόνο):

  • Kατασκευή χαμηλού κόστους φωτοβιοαντιδραστήρα (ΦΒΑ) «ημί-κλειστου τύπου-καταρράκτη» για την επίτευξη της μέγιστης απορρόφησης και αξιοποίησης της φωτοσυνθετικής ακτινοβολίας, με τις ελάχιστες δυνατές επιμολύνσεις.
  • Προσθήκη διάταξης σχηματισμού μικρο-φυσαλίδων CO2 ή άλλων αέριων ρύπων πλούσιων σε CO2, με σκοπό τον εγκλωβισμό του CO2 στην καλλιέργεια και την ελαχιστοποίηση διάχυσης του στην ατμόσφαιρα. Με αυτό τον τρόπο αυξάνεται η μέγιστη ταχύτητα της φωτοσυνθετικής μετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας σε οργανική ύλη, με αποτέλεσμα την κατακόρυφη αύξηση της παραγωγικότητας.
  • Αξιοποίηση αέριων ρύπων μηχανής εσωτερικής καύσης συμβάλλοντας στο μετριασμό του περιβαλλοντικού αποτυπώματος της βιομηχανίας.
  • Αξιοποίηση υφάλμυρων υδάτων και δευτερογενώς επεξεργασμένων λυμάτων βιολογικού καθαρισμού.
  • Συγκριτική λειτουργία δύο ΦΒΑ (συνθήκες αναφοράς και ανακύκλωσης ρύπων) για εκτίμηση του κόστους λειτουργίας τους.

Θα συνεργαστούν Ερευνητικοί Φορείς υψηλής τεχνογνωσίας και αλληλοσυμπληρούμενων ερευνητικών αντικειμένων, αποσκοπώντας επιγραμματικά:

  • Στην εξεύρεση σε εργαστηριακό επίπεδο των βέλτιστων συνθηκών για την καλλιέργεια της C. vulgaris σε υφάλμυρες αλατότητες, σε διαφορετικές εντάσεις φωτισμού, σε διαφορετικές συγκεντρώσεις CO2 και σε διαφορετικές συγκεντρώσεις αστικών λυμάτων.
  • Στη βελτιστοποίηση της καλλιέργειας C. vulgaris στο ΦΒΑ εντός θερμοκηπίου με βάση τα εργαστηριακά αποτελέσματα και στον ποιοτικό έλεγχο της παραγόμενης βιομάζας του μικροφύκους.
  • Στη δημιουργία συστοιχιών δημιουργίας μικρο-φυσαλίδων για τη διάχυση του CO2 και των αέριων ρύπων.
  • Στην καινοτόμα υπολογιστική επεξεργασία και διάχυση των δεδομένων στο πλαίσιο μιας ανάλυσης κόστους λειτουργίας ΦΒΑ.