Mikroalga szaporítás lehetőségei Laboratóriumtól a terepi megvalósításig Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. – Biotechnológiai Intézet Koós Ákos
A Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. intézetei
A Biotechnológiai Intézet (BAY-BIO) A BAY-BIO Magyarország vezető biotechnológiai kutató-fejlesztő intézete, melyet megoldás-orientált szemléletmódja és gyakorlata tesz ismertté és elismertté hazai és nemzetközi szinten. • a BAY-BIO székhelye: Szeged • a BAY-BIO alapításának éve: 1993
• magasan kvalifikált kutatógárda • magas színvonalú eszközpark, egyedi tervezésű és gyártású eszközök
A Biotechnológiai Intézet (BAY-BIO) nemzetközi kapcsolatai
Kiemelt partnereink: • • • • •
Wageningen University Nagyváradi Egyetem University of Lund University of Tampere École Centrale de Lyon
A Biotechnológiai Intézet (BAY-BIO) szervezeti tagságai • Magyar Vízipari Klaszter • Környezetvédelmi Szolgáltatók és Gyártók Szövetsége • Goodwill Pharma Klaszter
A Biotechnológiai Intézet (BAY-BIO) kiemelt K+F ágazatai • környezetvédelmi fejlesztések • vízipari fejlesztések
• biológiai alapú energiatermelés, mikrobiális üzemanyag cellák • speciális környezetanalitikai módszerek fejlesztése • biológiai kármentesítések támogatása a felméréstől a megvalósulásig • minőségromlásért felelős mikroorganizmusok hatékony és gyors azonosítása • patogén mikroorganizmusok meghatározása, mennyiségi és minőségi analízise • olajipari biotechnológia • alga biotechnológia • szenzorika
A Biotechnológiai Intézet (BAY-BIO) kutatócsoportjai
• Környezetvédelmi Osztály • Vízipari Osztály • Biológiai alapú energiatermelés Osztály • Molekuláris biológiai Osztály • Analitikai Osztály
Alga biotechnológia
ALGADISK projekt 2012.01.01-2014.12.31.
FP7 - Research for the Benefit of SME Associations
GOP 1.1.1 2012.01.01 – 2014.03.31.
Integrált biogáz–alga biotechnológiai rendszer fejlesztése
EIT-KIC Alga projekt 2013.06.01-2015.05.31.
• Tervezése és megalkotása egy – – – –
• • • • • •
moduláris méretnövelhető automatizált biofilm alapú algaszaporítást lehetővé tevő reaktornak
Alacsony telepítési és üzemeltetési költségek CO2 emisszió csökkentés Magas hozzáadott értékű anyagok termelésének lehetősége Alga termesztés bio-kompatibilis felületeken / felületmódosítás Automata betakarító rendszer Szoftveres támogatás a tervezési, termelési és működtetési feladatokhoz
• Új izolátumok Európából • Magas hőmérsékletet jó tűrő algák • Hőforrások, gyógyfürdők
• Növekedési jellemzők meghatározása • Tápanyag- és CO2 felvétel
• Felületen való szaporodás képességének tanulmányozása
Baden Baden #2 minta A9
Heilingenkreuz #1 minta
Kehidakustány #1 minta
Biofilm szárazanyag tartalom
120
100
g/l
80
60
40
Biomass produktivitás
20
3 0 18
2,5
26 days
g/m2day
2
1,5
1
0,5
0 18
26 days
34
34
Biofilm szárazanyag tartalom
120
100
g/l
80
60
40
Biomass produktivitás
20
3 0 18
2,5
26 days
g/m2day
2
1,5
1
0,5
0 18
26 days
34
34
Alga biotechnológia
ALGADISK projekt 2012.01.01-2014.12.31.
FP7 - Research for the Benefit of SME Associations
GOP 1.1.1 2012.01.01 – 2014.03.31.
Integrált biogáz–alga biotechnológiai rendszer fejlesztése
EIT-KIC Alga projekt 2013.06.01-2015.05.31.
EIT-KIC Alga
• füstgázok CO₂ mennyiségek csökkentése és alga biotechnológia összekapcsolása • labor- és pilot-szintű tesztek • hazai (mérsékelt égövi) éghajlati viszonyokhoz szabott technológia kidolgozása
• fotobioreaktor terv és létrehozás -> optimalizáció • energiatartalom és beltartalmi vizsgálatok • ipari adaptáció és hasznosítás
EIT-KIC Alga 14 napos inkubáció
15 °C és 35 °C
Két tápközeg
5 különböző alga
Levegő és mesterséges füstgáz (Linde)
EIT-KIC Alga 3,5
3,0
g/l
2,5
2,0
CS 30-S BB13
1,5
Sq 24a-M
1,0
0,5
0,0 35 BBM levegő
35 BBM füstgáz
35 Műtrágya 35 Műtrágya 15 BBM levegő MIX levegő MIX füstgáz
15 BBM füstgáz
15 Műtrágya 15 Műtrágya MIX levegő MIX füstgáz
EIT-KIC Alga Energiatartalom meghatározása -> Parr 6300 izoperibolikus bombakaloriméter 21-26 MJ / kg értékek -> szakirodalomnak megfelelően
Chlorella s.
#30-S
#BB13
Scenedesmus q.
#24a-M
15 °C-on nagyobb energiatartalmú biomassza 35 °C-on nagyobb energiatartalmú biomassza ~23,5 MJ/kg a maximálisan mért érték Biomassza hozam magas!!!
15 °C-on füstgázzal és műtrágya MIX-vel nagyobb energiatartalmú biomassza 24a -> ~26 MJ/kg (15 °C, Műtrágya MIX, levegő) Biomassza hozam alacsony!!!
2011. Christopher Goldstein – Stanford University 90 %-os víztartalmú biomassza centrifugálással történő előállítása ~ 3 MJ/kg 10 %-os víztartalmú biomassza szárítással történő előállítása ~ 20 MJ/kg
Alga biotechnológia
ALGADISK projekt 2012.01.01-2014.12.31.
FP7 - Research for the Benefit of SME Associations
GOP 1.1.1 2012.01.01 – 2014.03.31.
Integrált biogáz–alga biotechnológiai rendszer fejlesztése
EIT-KIC Alga projekt 2013.06.01-2015.05.31.
Integrált biogáz–alga biotechnológiai rendszer fejlesztése • a biogáz üzemek légkörbe kerülő üvegházhatást okozó CO₂ mennyiségek csökkentése • a biogáz-üzemből kikerülő kiterjedt fermentlé továbbhasznosítása, • a biogáz-üzemek alapanyag-igényének csökkentése a termelt alga biomassza és a tisztított víz biogáz üzemi alapanyagként való felhasználása révén. Alga biomassza
NAGY VÍZIGÉNY
Fermentlé elhelyezése problémás Fermentlé, CO2
Integrált biogáz–alga biotechnológiai rendszer fejlesztése • hígított fermentlé alkalmazása tápanyagként • CHP egység füstgázának további hasznosítása
• alga biomassza betakarítás • alga biomassza visszatáplálása vagy egyéb hasznosítás a kedvezőbb ???????
Köszönettel tartozunk: Ateknea Solutions Hungary Kft., University of Wageningen, Cranfield University, Biogas Fuel Cell Ltd., Olajgép-Tec. Kft., Pilze-Nagy Kft., CESFAC, EUBIA, AlgEn, Pécsi Tudományegyetem, Caglar Dogal Ürünler, Zöldségcentrum Kft., Pleurotus Kft. és a Bay Zoltán Nonprofit Kft. Biotechnológiai Intézetének munkatársainak
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! www.bayzoltan.hu
