Изучение способов максимизации экологических преимуществ зеленых водорослей

Особая группа зеленых водорослей, диатомовые водоросли (диатомеи), обладает потенциалом для революции в области устойчивого развития. Эти водоросли широко распространены в природе, и их структуры могут быть использованы для создания экологически чистых продуктов с высокой добавленной стоимостью, технологий очистки воздуха и новых методов очистки воды. Кроме того, их остаточная биомасса может стать источником зеленой энергии, сокращая будущие выбросы углерода.

Однако, прежде чем можно будет воспользоваться преимуществами такой циклической экономики, исследователям необходимо научиться выращивать диатомеи в больших, контролируемых популяциях.

В своей последней статье, опубликованной в журнале Water Research, профессор Чжицян Ху и его недавняя выпускница PhD Янь Ли продемонстрировали, как производить диатомеи с заданной микроструктурой, варьируя параметр работы биореактора, известный как время удержания твердых веществ (SRT). SRT связан со скоростью роста микроорганизмов и влияет на то, как вещества разлагаются в воде.

Изменяя SRT, команда смогла изменять характеристики диатомей, такие как их форма и размер микро-/нанопор, чтобы оптимизировать их свойства, контролировать рост и наладить массовое производство.

«Диатомеи естественным образом живут в окружающей среде, но не существует систематического инженерного подхода для их сбора и крупномасштабного контролируемого культивирования, — сказал Ху. — Впервые мы попытались показать, как использование стандартных инженерных практик — важных параметров, таких как SRT — может позволить получать структуры, пригодные для промышленного и потребительского использования в будущем».

Применения диатомовых водорослей:

• Очистка воды: В прошлом году команда Ху показала, как можно преобразовать эти наноструктуры в метаматериал, удаляющий следовые количества молекул фармацевтических препаратов из воды.
• Улавливание углерода: Диатомеи могут использоваться в зеленых технологиях для удаления существующих выбросов углерода из воздуха и фиксации CO₂.
• Биотопливо: Остаточная биомасса может использоваться для анаэробного сбраживания с производством биогаза для энергетических нужд.

«Именно поэтому мы занимаемся исследованиями водорослей/диатомей, — подчеркнул Ху. — Эти зеленые водоросли важны как для создания высокотехнологичных продуктов, так и для решения проблем глобального потепления и изменения климата. Они могут помочь нам прийти к устойчивой циркулярной экономике».