MOE-Fellowship

Kamile Jonynaite

Verbesserung der Bio-Abwassersanierung durch die Interaktionen zwischen Algen und ihrem Mikrobiom

Es ist bekannt, dass die rasche weltweite VerstĂ€dterung die Risiken fĂŒr die vorhandenen SĂŒĂŸwasserressourcen erhöht. JĂŒngsten Studien zufolge fallen weltweit jĂ€hrlich 359,4 × 109 m3 Abwasser an, von denen 63% gesammelt und 52% behandelt werden. Die Verwendung von Mikroalgen gilt als eine der vielversprechendsten Technologien fĂŒr die Abwasserbehandlung und die Biokraftstoffgewinnung.
Allerdings gibt es noch einige Herausforderungen bei der Nutzung dieser Technologie. Eine der wichtigsten ist das Anbausystem. Um das Volumen des gerei-nigten Abwassers zu erhöhen und die Kosten des Prozesses zu senken, werden Algen in offenen Systemen gezĂŒchtet. Aber auch hier gibt es noch Probleme zu lösen. Umweltfaktoren haben einen erheblichen Einfluss auf den Anbauprozess. Mikrobiologische Umweltfaktoren (Bakterien, Viren) können eine Symbiose bilden und das Algenwachstum positiv stimulieren. Andererseits kann es zu negativen Wechselwirkungen kommen, die die Algen zerstören können. Dies verĂ€ndert nicht nur die ProduktivitĂ€t der Algen und die Leistung des behandelten Abwassers, sondern auch die Reinheit der wertvollen Algenprodukte.

Wie bereits erwĂ€hnt, sind Mikroalgen aufgrund ihrer NĂ€hrstoffzusammensetzung eine alternative Quelle fĂŒr NĂ€hrstoffe und bioaktive Substanzen fĂŒr verschiedene Industriezweige. Die BioverfĂŒgbarkeit und Extraktion von MikroalgennĂ€hrstoffen wird jedoch durch die starre und unverdauliche Zellwand eingeschrĂ€nkt.

Die Elektroimpuls-Behandlung (EIB-Methode) gilt als die effektivste Methode der Zellzerstörung, da das freigesetzte Produkt nicht mit Chemikalien oder anderen Bestandteilen der zerstörten Zelle kontaminiert ist. Eine neuere Studie hat gezeigt, dass die EIB dazu beitrĂ€gt, die spezifische Verbindung zu isolieren, die zum Absterben der Algen fĂŒhrt. Es gibt jedoch keine Informationen darĂŒber, wie sich dieser Sterblichkeitsfaktor auf das Algenmikrobiom auswirkt, das, wie bereits erwĂ€hnt, fĂŒr die Steigerung der AlgenproduktivitĂ€t wesentlich ist.

Daher besteht das Hauptziel dieser Studie darin, zu untersuchen, wie die Interaktionen zwischen Algen unter verschiedenen Wachstumsbedingungen ablaufen und wie die EIB-Behandlung die Art der Interaktionen zwischen den Arten beeinflussen kann.


Übersicht

Förderzeitraum

01.09.2021 - 28.02.2022

Institut

Karlsruher Institut fĂŒr Technologie (KIT) Institut fĂŒr Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik (IHM) CampusNord, GebĂ€ude 630

Betreuer

Dr. Wolfgang Frey

Kontakt

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