Algal Bloom Capture (ABC)
Teknologia, jolla leväkukintaa (mikrolevien massakasvua) hallitaan suljetuissa yksiköissä. Levät sitovat CO₂:ta yhteyttämällä ja ottavat samalla jätevedestä talteen typen ja fosforin biomassana. Kasvihuonekaasupäästöjen nettovähenemä arvioidaan elinkaariarvioinnilla (LCA) standardien ISO 14040/14044 mukaisesti, ja arvioinnissa otetaan huomioon myös biomassan käyttö (rehu, lannoite, biohiili jne.).
CO₂
Sitominen
Sitoutuu biomassaan yhteyttämisessä
N・P
Ravinteiden talteenotto
Levät assimiloivat typen ja fosforin
LCA
Nettovaikutus
Nettovähenemä arvioidaan LCA:lla
ABC:n toimintaperiaate
Viljely ja ohjaus
Valitsemme kantakirjastostamme veteen sopivan kannan. IoT ja tekoäly ohjaavat valoa, lämpötilaa ja ravinteita, jotta viljelmästä tulee tiheä.
Hiilidioksidin ja ravinteiden sitominen
Yhteyttäminen sitoo hiilidioksidia, ja typpi ja fosfori assimiloituvat soluihin. Hiilidioksidi voi tulla ilmasta tai savukaasusta.
Biomassan talteenotto
Levät korjataan tavoitetiheydessä ja erotetaan puhdistetusta vedestä. Ympäristövaikutukset arvioidaan elinkaariarvioinnilla (LCA).
Hyödyntäminen
Käyttötarkoitukset (rehu, lannoite, biohiili jne.) riippuvat veden alkuperästä ja säädöksistä. Yhdyskuntajätevedestä peräisin olevaa biomassaa ei käytetä rehuksi. Sitä, miten hiilestä voitaisiin saada hiilikrediittejä, selvitetään vielä.
Kolmen kierron palauttaminen
ABC:n tavoittelemat kolme kiertoa: hiili, typpi ja vesi
Hiilidioksidi sitoutuu yhteyttämisessä. Rehuna tai lannoitteena käytetty hiili palaa ilmaan lyhyessä ajassa, joten pitkäaikaista varastointia (esimerkiksi biohiileen) selvitetään ja nettotase arvioidaan elinkaariarvioinnilla (LCA).
Levien soluissa NH₄⁺ assimiloituu aminohapoiksi, ja tavoitteena on ottaa suurin osa typestä talteen proteiinina. N₂:ta ja N₂O:ta pitäisi vapautua vähemmän kuin nitrifikaatiossa ja denitrifikaatiossa, mutta typen kokonaistase, mukaan lukien levien itsensä tuottama N₂O ja ammoniakin haihtuminen, varmistetaan demonstraatiossa.
Levät sitovat typen ja fosforin, ja tavoitteena on puhdistus, joka ei nojaa ilmastukseen (nitrifikaatioon) eikä denitrifikaatioon. Levät erotetaan puhdistetusta vedestä ennen purkua.
Missä teknologiaa voi soveltaa
Vesiviljely
Elävän rehun tuotanto ja vedenlaadun hallinta nilviäisten ja äyriäisten viljelyssä
Vedenkäsittely
Typen ja fosforin talteenotto jätevedestä (tutkimusvaihe)
Maatalous
Leväbiomassa lannoiteraaka-aineena (tutkimusvaihe)
Savukaasujen hyödyntäminen
Tehtaiden ja voimalaitosten savukaasun CO₂:n käyttö viljelyssä (tutkimusvaihe)
Tutkimusnäyttö
Algal Bloom Capture (ABC) on Novelgenin oma teknologia, jossa yhdistyvät vertaisarvioidussa kirjallisuudessa raportoidut mekanismit: mikrolevien yhteyttämisessä tapahtuva CO₂:n sitominen, typen ja fosforin assimilaatio sekä ravinteiden talteenotto savukaasuista ja jätevesistä. Luku, noin 1,83 t CO₂ biomassatonnia (kuivapaino) kohti, on stoikiometrinen arvo, jossa hiilen osuudeksi on oletettu 50 % kuivapainosta. Se on sitomisen kokonaismäärä, ei nettovähenemä, josta olisi vähennetty sähkön, korjuun ja kuivauksen päästöt. Rehuna tai lannoitteena käytetyn biomassan hiili palaa ilmakehään lyhyessä ajassa, joten nettovähenemä arvioidaan LCA:lla. Mikrolevien on raportoitu tuottavan itsekin N₂O:ta tietyissä olosuhteissa, ja typpitase varmistetaan myös demonstraatiossa. Käsittelynopeudet, saannot ja poistotehokkuudet vaihtelevat käyttöympäristön sekä kannan tai seoksen mukaan, joten edustavat luvut kerrotaan omina demonstraatiotietoinamme salassapitosopimuksen (NDA) pohjalta.
Lähteet
- Mohsenpour S.F., Hennige S., Willoughby N., Adeloye A., Gutierrez T. Integrating micro-algae into wastewater treatment: A review. Science of the Total Environment, 2021, 752, 142168. DOI →
- Cheah W.Y., Show P.L., Chang J.-S., Ling T.C., Juan J.C. Biosequestration of atmospheric CO₂ and flue gas-containing CO₂ by microalgae. Bioresource Technology, 2015, 184, 190–201. DOI →
- Clarens A.F., Resurreccion E.P., White M.A., Colosi L.M. Environmental life cycle comparison of algae to other bioenergy feedstocks. Environmental Science & Technology, 2010, 44(5), 1813–1819. DOI →
- Plouviez M., et al. The biosynthesis of nitrous oxide in the green alga Chlamydomonas reinhardtii. The Plant Journal, 2017, 91(1), 45–56. DOI →
Käyttöönotto ja yhteistutkimus
ABC-teknologian yksityiskohtaiset materiaalit ovat saatavilla salassapitosopimuksen (NDA) pohjalta. Ota yhteyttä.
Ota yhteyttä →