De renser vannet – og det som ellers ville vært forurensning, blir til biodiesel eller råstoff til legemidler. NMBU-forsker Suvidha Gupta bruker alger for å skape verdi av vaskevann.
– Funnene våre kan revolusjonere behandlingen av avløpsvann. Vi gjør om vaskevannet til en verdifull ressurs, og vi reduserer forurensningen, sier Gupta.
Hun forsker på hva bitte små alger – mikroalger – kan gjøre med avløpsvannet fra et meieri.
– Når det lager meieriprodukter, så skaper meieriet også store mengder avløpsvann. Det kan være skadelig for miljøet hvis det ikke behandles riktig, forklarer hun.
– Superhelter
Da er det vaskevannet hun snakker om. Det vannet som er brukt for å gjøre rent i produksjonslokalene. Når maskiner og gulv er spyles, tar vannet med seg melkerester og annet som sitter igjen etter produksjonen.
– Vi dyrker mikroalger i dette vannet. Disse små organismene er som superhelter: De kan spise alle de farlige stoffene og hjelpe oss med å rense vannet naturlig. Samtidig vokser de og produserer verdfullt sukker, fett og protein, sier Gupta. På fagspråket er dette det som heter biomasse: Materiale fra levende planter.
Tråder og klumper
Mikroalgene er veldig flinke til å rense vannet, men det er vanskelig å samle dem opp etter at de har gjort rensejobben. Suvidha Gupta sammenligner det med å samle støv fra luften når det blåser.
Løsningen som hun har funnet, er å kombinere to algearter. Den ene er mikroalger som vokser i vannet og renser det. Den andre er en art som renser avløpsvann, men som også lager lange, tynne tråder. Disse trådene får tak i de små algene. Sammen lager de to algeartene klumper som blir tunge nok til å synke til bunnen av vannet.
– Denne prosessen gjør at vi kan rense vannet og lage verdifull biomasse uten å bruke dyrt utstyr eller energi. Vi trenger ikke kjemikalier, vi trenger ikke store mengder strøm eller varme, og likevel kan vi høste mikroalgene og gjøre dem om til grønt drivstoff og verdifulle produkter, forklarer hun.
Biomassen kan bli til biodiesel og til biokjemikalier som i neste omgang kan være et råstoff for eksempel for å produsere medisiner.
Lagde «magnet»
Forskerne møter likevel en hindring til: De trenger et mikroskopisk svar på en nøtteknekker for å få tak i alle godsakene fra algene.
– Vi må bryte opp algene for å få tak i de gode stoffene som er inni dem. Sukker, for eksempel. Disse mikroalgene har veldig tykke cellevegger. Du kan sammenligne dem med skallet på en kokosnøtt. Dermed er det vanskelig å nå disse ingrediensene, sier Gupta.
Hun har laget et helt nytt verktøy: Et magnet-enzym. Hun beskriver det som små sakser som kutter algene i biter og slipper ut sukker og fett. Disse saksene kan brukes igjen og igjen. De er i hvert fall like effektive de fem første gangene de brukes.
Avfall blir ressurs
Sukker fungerer som mat for bakterier som gjør om denne maten til viktige kjemikalier, mens fettet blir til biodiesel. Disse prosessene har vært kjent lenge – det er måten å gjøre om forurensende stoffer til råvarer på, som er ny.
Mengdene er små. Det trengs to liter vaskevann for å få ut et gram mikroalger. Men da er vannet rent nok til å slippe rett ut i naturen, og 55 prosent av mikroalgene er sukker.
Disse tallene kommer fra arbeidet som Suvidha Gupta har gjort på laboratoriet på Ås. Ute på et virkelig meieri er ikke sammensetningen av vaskevannet likt fra sted til sted og fra dag til dag.
– Men først og fremst har vi vist at dette er gjennomførbart, sier Suvidha Gupta.
– Det som vi ser på som avfall, kan bli en verdifull ressurs som skaper renere vann og grønnere energi, slår hun fast.
Fakta om forskningen
Alger er organismer som har fotosyntese – som planter – og lever i fuktige miljøer. Mikroalger er alger som er så små at én enkelt alge bare kan sees i mikroskop.
Forskningsprosjektet AlgalBB skal utvikle en kostnadseffektiv prosess for å bruke mikroalger til å rense avløpsvann fra meierier, for så å bruke algene til biodrivstoff og verdifulle kjemikalier.
Avløpsvann fra meierisektoren er vanskelig og dyrt å rense. Uten behandling er det farlig for miljøet. Dagens behandlingsmetoder krever mye energi. De produserer ofte slam som trenger ekstra håndtering og fjerning, noe som øker de miljømessige og økonomiske utfordringene.
AlgalBB gjennomføres ved NMBU, Fakultet for realfag og teknologi, og er finansiert av EU-programmet Horisont Europa.
Postdoktor Suvidha Gupta har kommet til Ås gjennom Marie Curie-ordningen; en stipendordning som EU har opprettet for å støtte fremragende forskning. Hun har gjort arbeidet på REC-laboratoriet ved NMBU. REC står for «Reaction Engineering and Catalysis».