Användning av albiomassa producerad på avfallsmaterial som substrat för bioetanolproduktion med jäst

Forskningsprojekt, 2011 – 2014

I detta projekt har vi undersökt potentialen för att använda mikroalgsbiomassa som substrat i etanolfermenteringar. För tillväxt och etanolproduktion med mikroorganismer (jäst) krävs en sockerkälla, vilken vanligtvis kommer från jord- eller skogsbruksprodukter men dessa har vissa nackdelar. Algbiomassa har här utretts som ett mer hållbart alternativ till dagens substrat då det visar på flera fördelar; i) odlingsanläggningarna kan upprättas på platser där de inte konkurrerar med odling av livsmedelsprodukter eller kräver ökad skogsavverkning, ii) de flesta mikroalger innehåller inget lignin, vilket medför att förbehandlingen resulterar i låg eller ingen bildning av inhiberande föreningar, iii) odling av mikroalgsbiomassa kan ge till flera positiva miljöeffekter genom att algerna kan utnyttja koldioxid från rökgaser samt näringsämnena kväve och fosfor från avloppsvatten, något som leder till en upprening av dessa avfallsströmmar samtidigt som det bildas energirik biomassa.
Från undersökningarna i detta projekt har vi sett att algbiomassa odlad på rökgas och
avloppsvatten kan ge fermenterbara socker som substrat för etanolproduktion. Den mest lovande förbehandlingen var svag syrahydrolys i kombination med termisk förbehandling vilket frigjorde upp till ca 83 % socker av de totala kolhydraterna. Förbehandlingen gav inte upphov till bildande av inhibitorerna furfural eller HMF, vilket är ett stort problem vid förbehandling av lignocellulosa material. Variationer i artsammansättningen hos mikroalgspopulationen i produktionsanläggningen undersöktes med T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) vilken ger ett fingeravtryck av artsammansättningen. T-RFLP analysen visade tydliga variationer av artsammansättningen under odlingssäsongen (maj till oktober/november).