Fremtidens materialer kan udvindes fra spildevand
En gruppe forskere er på vej til at revolutionere, hvad man kan bruge biomasse fra renseanlæg til. Biopolymerer fra bakterier kan blive et bæredygtigt alternativ en række til oliebaserede produkter, og der kan samtidig høstes fosfor og andre mineraler fra spildevandet. En ny videnskabelig artikel fortæller, at forskningen nu er så langt, at man er klar til industriel produktion og udbredelse i praksis.
”Perspektivet er enormt, fordi man tager noget, der lige nu er affald, og laver højværdiprodukter af det”.
Sådan siger professor i kemi og biovidenskab på Aalborg Universitet Per Halkjær Nielsen om resultaterne fra et forskningsprojekt, hvor man udnytter den overskydende biomasse i spildevandsrenseanlæg på nye måder. Omdrejningspunktet er biopolymerer, der kan beskrives som lange kæder af molekyler, som er bundet til hinanden, og som produceres af levende organismer, blandt andet bakterier. I dag anvender man i mange sammenhænge syntetiske polymerer, der fremstilles i den petrokemiske industri af råolie og bruges i blandt andet plastik, tekstilfibre, klæbestoffer og maling – men med en fremtidig produktion af biopolymerer på renseanlæg vil man gennem et spildprodukt kunne udvinde et bæredygtigt alternativ til oliebaserede polymerer.
”Kort fortalt handler arbejdet med biopolymerer om, at man i renseanlæg producerer en masse biomasse, som reelt er bakterier, der spiser alt, der kommer ind i renseanlægget, så der kun er det rene vand tilbage”, forklarer professor Per Halkjær Nielsen.
”Hver eneste dag bliver der produceret mange tons biomasse, afhængig af hvor stort renseanlægget er, og det omsætter man typisk i en biogasreaktor, så man får energi ud af det. En stor del af bakterierne består af biopolymer, dvs. de klisterstoffer, de har uden om sig, og biopolymerer er efterspurgt i industrien som et bæredygtigt alternativ til oliebaserede polymerer”.
Biopolymerer kan f.eks. anvendes som bindemiddel i papir og i byggematerialer, og de kan anvendes som materiale til flokkulering, hvor man får små partikler til at klumpe sammen og bundfældes som en del af vandrensningen af havneslam, søer og renseanlæg – og som en ekstra bonus ser biopolymerer fra renseanlæg ud til at være brandhæmmende. Der er således et potentielt stort marked for biopolymerer, hvis de kan produceres kommercielt bæredygtigt, og det er der udsigt til, viser forskningsprojektet REThiNk.
I et renseanlæg er der flere hundrede forskellige bakteriearter, der producerer mange typer biopolymerer med forskellige egenskaber, og bakterierne anvender biopolymererne som klisterstof til at samle sig i kolonier og hæfte sig på overflader, så de ikke bare skylles ud af renseanlægget. Disse biopolymerer kan udvindes ved at ændre vandets pH-værdi og temperatur, så man kan producere cellulose- og gelatineagtige biopolymerer, der kan anvendes til en række industrielle produkter. Det forventes at være muligt at lave deciderede fabrikker, der producerer biopolymerer fra danske renseanlæg, og potentialet er stort, eftersom der alene i Danmark produceres hundredtusindvis tons bakterier årligt. Som en ekstra gevinst kan der høstes mineraler og andre værdifulde bestanddele fra spildevandet, som ankommer til renseanlæggene, for eksempel fosfor, som er på EU’s liste over kritiske råstoffer, som det kan blive svært at skaffe i fremtiden.
Målet med REThiNk-projektet er på kort sigt at skabe fundamentet for industriel opskalering, så man på længere sigt får en egentlig revolution af genbrug af biomasse fra renseanlæg i hele verden og ikke kun i Danmark. Det kræver også en kortlægning af bakterier på renseanlæg i hele verden, så man kan forudsige, hvordan de hver især kan spille ind i biopolymer-produktion, fosforudvinding m.m.
”Der er et stort potentiale i det, hvis der er firmaer, der kan se, at produktet kan bruges til noget, og at de vil investere i at teste og udvikle det. Og det kræver, at vi får lavet pilotskalaanlæg, så vi kan producere ikke bare gram, men kilo og om et par år mange tons. Vi kan tage 20-30 procent fra biomassen og lave det til biopolymerer, som kan erstatte olieprodukter, men det erstatter faktisk også tang. I dag bliver mange biopolymerer produceret af tang fra store tangskove, som er truet. Så hvis man kan finde andre måder at udvinde biopolymerer, er det en klar fordel også for miljø og biodiversitet”, påpeger Per Halkjær Nielsen.
I REThiNk-projektet samarbejder med Aalborg Universitet med Delft University i Holland og Aarhus Universitet, og forskerne har netop offentliggjort deres resultater i det videnskabelige tidsskrift Current Opinion in Biotechnology.
Kontakter
Per Halkjær NielsenProfessor på Institut for Kemi og Biovidenskab og leder af Center for Microbial Communities, Aalborg Universitet
Tlf:21 73 50 89phn@bio.aau.dkMorten DueholmLektorInstitut for Kemi og Biovidenskab, Aalborg Universitet
Tlf:99 40 85 08md@bio.aau.dkTor BaggerJournalist, AAU Kommunikation og Public Affairs
Tlf:30173165toba@adm.aau.dkLinks
- Læs mere om forskningsprojektet REThiNk (Recovery of extracellular polymers from wastewater treatment residuals as a new circular biopolymer)
- Artikel i tidsskriftet Current Opinion in Biotechnology, oktober 2024: "Rethinking characterization, application, and importance of extracellular polymeric substances in water technologies"
- Om biopolymerer: Polymerer er stof, der består af molekyler bundet til hinanden i lange molekylkæder. Biopolymerer dannes af levende organismer, hvor et af de bedst kendte er cellulose fra træer og planter. Syntetiske polymerer fremstilles kunstigt i den petrokemiske industri på baggrund af råolie og bruges blandt andet i plastik, tekstilfibre, klæbestoffer og maling. Polymerernes fysiske egenskaber har betydning for, hvad de kan anvendes til (kilde: Lex.dk)
Følg pressemeddelelser fra Aalborg Universitet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aalborg Universitet
Forskere opdager gen koblet til alvorlig tyktarmsbetændelse17.10.2024 06:30:00 CEST | Pressemeddelelse
Danske forskere har som de første fundet en del af svaret på, hvorfor nogle patienter med blødende tyktarmsbetændelse oplever et markant værre og alvorligt sygdomsforløb end andre. Resultatet er et vigtigt skridt i retningen mod mere personlig medicin – og er netop udgivet i et af verdens førende tidsskrifter.
AAU-forskere modtager 30 millioner kr. til projekt om fremtidens antenne-måleudstyr14.10.2024 13:55:02 CEST | Pressemeddelelse
Nyt projekt vil udvikle en drone, der kan måle kommunikationen fra og til store ”konstruktioner” såsom fly og skibe. Det vil revolutionere branchen og give både større sikkerhed og store økonomiske og grønne besparelser.
Danmark er i top-fem til EM i Cybersikkerhed for fjerde år i streg11.10.2024 19:05:36 CEST | Pressemeddelelse
Tiårsjubilæet for EM i Cybersikkerhed har været det sværeste nogensinde, men Danmark sikrer top-fem placering mod Europas største cybernationer
Grønlands Universitet og AAU indgår aftale om naturvidenskabelig uddannelse11.10.2024 10:33:00 CEST | Pressemeddelelse
Grønlands Universitet 'Ilisimatusarfik' lancerer til foråret sin første naturvidenskabelige uddannelse, SILA Bachelor i Biologi. Nu indgår Ilisimatusarfik og Aalborg Universitet en ny aftale om uddannelsen, der kan skabe tættere samarbejde mellem universiteterne.
Inflammatoriske tarmsygdomme kan muligvis spores ved fødslen10.10.2024 12:09:35 CEST | Pressemeddelelse
Danske forskere har som de første i verden fundet tegn på, at der allerede ved fødslen er biologiske ændringer hos børn, der senere udvikler inflammatoriske tarmsygdomme.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum