ΕΛΚΕ Πανεπιστημίου Δυτικής Μακεδονίας
Νοέμβριος 2020 έως Φεβρουάριος 2023
Το έργο περιλαμβάνει τρεις ενότητες εργασίας:
Στην ενότητα εργασίας 1 (ΕΕ-01) θα κατασκευαστεί, θα τεθεί σε λειτουργία και θα παρακολουθηθεί σε συνθήκες διαλείποντος έργου φωτοβιοαντιδραστήρας απονιτροποίησης/αποφωσφόρωσης και καλλιέργειας κυανοβακτηρίων, με σκοπό:
(α) τη μελέτη των αναγκών σε θρεπτικά συστατικά (άζωτο, φώσφορο) για την καλλιέργεια του εξειδικευμένου κυανοβακτηρίου Synechococcus sp. PCC 7942, μετασχηματισμένου με γονίδιο coda (PAMCOD),
(β) τη μελέτη των αναγκών σε ανόργανο άνθρακα (διοξείδιο του άνθρακα) για την καλλιέργεια του εξειδικευμένου κυανοβακτηρίου Synechococcus sp. PCC 7942, μετασχηματισμένου με γονίδιο coda (PAMCOD),
(γ) τη μελέτη του ρυθμού ανάπτυξης του καλλιεργούμενου κυανοβακτηρίου Synechococcus sp. PCC 7942, μετασχηματισμένου με γονίδιο coda (PAMCOD),
(δ) τη μελέτη πιθανών επιμολύνσεων ή παρεμποδίσεων κατά την καλλιέργεια του εξειδικευμένου κυανοβακτηρίου Synechococcus sp. PCC 7942, μετασχηματισμένου με γονίδιο coda (PAMCOD).
Επιπλέον, για την αποφυγή επιμολύνσεων από ανταγωνιστικούς φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς, όπως χλωροφύκη, καθώς επίσης και για τη συλλογή των καλλιεργούμενων κυανοβακτηρίων, στην ΕΕ-01 θα διερευνηθούν χαμηλού κόστους τεχνικές και τεχνολογίες διαχωρισμού και συλλογής υγρών/στερεών
Από τις δοκιμές και τη μελέτη που θα πραγματοποιηθεί στην ΕΕ-01 θα προκύψουν οι βέλτιστες λειτουργικές παράμετροι για συνθήκες λειτουργίας διαλείποντος έργου. Για την υλοποίηση του συνόλου της ΕΕ-01 θα απαιτηθεί η συνδρομή του υπεργολάβου (ΕΚΕΦΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ).
Στην ενότητα εργασίας 2 (ΕΕ-02) θα κατασκευαστεί, θα τεθεί σε λειτουργία και θα παρακολουθηθεί σε συνθήκες διαλείποντος έργου βιοαντιδραστήρας παραγωγής βιο-υδρογόνου. Για την παραγωγή βιο-υδρογόνου θα χρησιμοποιηθεί το μονοκύτταρο κυανοβακτήριο Synechococcus sp. PCC 7942, μετασχηματισμένο με γονίδιο coda (PAMCOD). Υπό ορισμένες συνθήκες, το PAMCOD αυξάνει τη σύνθεση σακχαρόζης, την οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει για την παραγωγή βιο-υδρογόνου. Στην ΕΕ-02 θα μελετηθούν οι λειτουργικές συνθήκες κάτω από τις οποίες το PAMCOD μπορεί να αυξήσει τα επίπεδα σακχαρόζης και κάτω από τις οποίες παρατηρείται ο βέλτιστος ρυθμός παραγωγής βιο-υδρογόνου.
Επειδή οι χρόνοι παραμονής των κυανοβακτηρίων στο φωτο-βιοαντιδραστήρα και στον βιοαντιδραστήρα παραγωγής βιο-υδρογόνου διαφέρουν κατά πολύ, θα δοκιμαστεί αρχικά η λειτουργία σε συνθήκες διαλείποντος έργου. Αξίζει να σημειωθεί ότι για την επιτυχή ολοκλήρωση της ΕΕ-02, θα υπάρξει συνδρομή υπεργολάβου (ΕΚΕΦΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ), εξιδεικευμένου στο συγκεκριμένο στέλεχος κυανοβακτηρίου. Από τις δοκιμές και τη μελέτη που θα πραγματοποιηθεί στην ΕΕ-02 θα προκύψουν οι βέλτιστες λειτουργικές παράμετροι για συνθήκες λειτουργίας διαλείποντος έργου.
Στην ενότητα εργασίας 3 (ΕΕ-03) θα παραμετροποιηθεί και θα παρακολουθηθεί η λειτουργία βιοαντιδραστήρα παραγωγής βιο-υδρογόνου σε συνθήκες συνεχούς έργου. Κατόπιν της παραμετροποίησης και της σύγκρισης των αποδόσεων παραγωγής βιο-υδρογόνου, μεταξύ της λειτουργίας σε συνθήκες διαλείποντος (ΕΕ-02) και συνεχούς έργου, θα εκπονηθεί οικονομοτεχνική μελέτη για να διαπιστωθούν οι βέλτιστες λειτουργικές συνθήκες. Επιπλέον, στο πλαίσιο της οικονομοτεχνικής μελέτης θα διερευνηθούν οι δυνατότητες αξιοποίησης της περίσσειας (απορριπτόμενης) βιομάζας για παραγωγή βιοκαυσίμων ή/και άλλων υλικών υψηλής αξίας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον αγρο-κτηνοτροφικό και βιομηχανικό τομέα.
Τα αποτελέσματα του έργου θα παρουσιαστούν σε Τεχνική Αναφορά, η οποία θα περιλαμβάνει:
– Σχεδιαστικές και λειτουργικές παραμέτρους των επιμέρους συστημάτων της προτεινόμενης τεχνολογίας
– Μελέτη σκοπιμότητας και κόστους οφέλους της προτεινόμενης τεχνολογίας
– Οικονομοτεχνική μελέτη
– Αξιολόγηση τεχνολογίας όσον αφορά στο περιβαλλοντικό αποτύπωμα της προτεινόμενης τεχνολογίας
Επιπλέον, τα αποτελέσματα του έργου θα παρουσιαστούν σε έγκριτο Διεθνές Επιστημονικό Συνέδριο και σε έγκριτο Διεθνές Επιστημονικό Περιοδικό, με σκοπό τη διάχυση των αποτελεσμάτων και την «υιοθέτηση» της προτεινόμενης τεχνολογίας για πιλοτικές εφαρμογές εργαστηριακής και πλήρους κλίμακας.
-Δρ. Αμανατίδου Ελισάβετ, Χημικός Μηχανικός, Καθηγήτρια ΠΔΜ (Επισπεύδων Μέλος ΔΕΠ),
-Δρ. Τσικριτζής Λάζαρος, Χημικός Μηχανικός, Καθηγήτρια ΠΔΜ
-Δρ. Ευστάθιος Κωνσταντινίδης, Χημικός Μηχανικός, Καθηγητής ΠΔΜ
-Δρ. Νικόλαος Ταουσανίδης, Μηχανολόγος Μηχανικός, Αναπληρωτής Καθηγητής ΠΔΜ
-Δρ. Στέργιος Γκανάτσιος, Φυσικός, Καθηγητής ΠΔΜ
-Χημικός Μηχανικός, Υποψήφιος Διδάκτωρ 1
-Μηχανικός Περιβάλλοντος και Μηχανικός Αντιρρύπανσης Τ.Ε., Υποψήφιος Δρ. 2
-Δρ. Χημικός Μηχανικός, Μεταδιδάκτορας 1
-Βιολόγος Μεταπτυχιακός Φοιτητής