Zrównoważone substancje chemiczne z alg
Mikroalgi są od dawna znane ze swojej zdolności do wytwarzania ogromnej liczby różnych związków bioaktywnych, przez co są bardzo obiecującym kandydatem do wytwarzania nowych produktów w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym, a także w sektorze spożywczym i energetycznym. Co więcej algi charakteryzują się szybkim tempem wzrostu w środowiskach bogatych w CO2. Celem finansowanego ze środków UE projektu BISIGODOS, w którym uczestniczyło 15 innych partnerów z całej Europy, była selekcja i uprawa nowych odmian mikroalg, aby ułatwić optymalizację pozyskiwania produktów o wysokiej wartości dodanej dla przemysłu. Zużywanie CO2 z emisji przemysłowych Projekt BISIGODOS zrewolucjonizował sposób wykorzystania przemysłowych emisji dwutlenku węgla. Zespół projektu skutecznie wykorzystał CO2 pochodzący bezpośrednio z emisji przemysłowych do odżywiania alg w fotobioreaktorach, aby pozyskać różne substancje do produkcji klejów, farb i atramentów. W tym celu naukowcy udoskonalili szczepy alg, przeprojektowali fotobioreaktory i opracowali sposoby separacji i oczyszczania składników alg. W prototypie BISIGODOS mikroalgi morskie wydajnie przetwarzają CO2 i światło słoneczne na kilogramy biomasy. Naukowcy następnie ekstrahują lipidy z komórek glonów, aby przekształcić je w kwasy tłuszczowe. Są one wykorzystywane do wytwarzania klejów i żywic na bazie biologicznej do produkcji elastycznych i zrównoważonych opakowań. Pozostałe beztłuszczowe komórki glonów są następnie wykorzystywane do produkcji aminokwasów w przemyśle spożywczym i kosmetycznym. Różne substancje chemiczne pozyskiwane z alg są również używane do produkcji farb antykorozyjnych, żywic na bazie biologicznej do farb drukarskich i związków do pielęgnacji włosów. Pokonywanie wyzwań Jednym z najważniejszych problemów konsorcjum było oddzielenie składników alg od fazy ciekłej. „Proces separacji zależy od właściwości fizycznych lub chemicznych składnika. Każda zmiana właściwości, takich jak rodzaj biomasy, temperatura, zawartość wody lub zastosowany katalizator, modyfikuje skład produktu i może prowadzić do wystąpienia różnych etapów separacji”, dodaje koordynator projektu, Ana Palanca. Kolejnym ważnym aspektem były wysokie koszty produktów na bazie alg w porównaniu do produktów opartych na surowcach kopalnych. „Znaczne koszty hodowli mikroalg mogą powstrzymać dalszy rozwój lub okazać się barierą dla komercyjnego wykorzystania tej obiecującej technologii. Obniżenie kosztów produktów zależy od tego, czy produkcja biomasy i procesów końcowych stanie się bardziej konkurencyjna w przyszłości”, zauważa Palanca. Chociaż nadal mamy wiele do zrobienia, aby osiągnąć postęp, produkty oparte na algach wykazują znaczny potencjał w porównaniu do ich odpowiedników opartych na benzynie. Przykładowo algi mogą stanowić alternatywne źródło białka, ponieważ oprócz wysokiej zawartości białka są również bogate w witaminy i minerały. Mikroalgi zawierają także wiele naturalnie występujących środków powierzchniowo czynnych, które są biodegradowalne i tańsze. Atrakcyjność alg polega na tym, że można je wykorzystać do redukcji emisji gazów cieplarnianych, a jednocześnie są surowcem do produkcji wartościowych produktów. Zaawansowany proces opracowany w ramach projektu BISIGODOS skutecznie przekształca mikroalgi w biologiczne substancje chemiczne, aby zmaksymalizować wartość biosurowców i zredukować odpady CO2.
Słowa kluczowe
BISIGODOS, mikroalgi, CO2, biomasa, kwasy tłuszczowe
