Narodowa Agencja Wymiany Akademickiej
Wspólne projekty badawcze NAWA pomiędzy Rzeczpospolitą Polską a Republiką Włoską Canaletto nr PPN/BIT/2021/1/00004/U/00001
Tytuł projektu
Waloryzacja biomasy odpadowej makroalg na bioprodukty przydatne dla zrównoważonego rolnictwa i środowiska
Dofinansowanie: 24 800,00 PLN
Miejsce realizacji: Katedra Zaawansowanych Technologii Materiałowych
Kierownik projektu: dr hab. inż. Izabela Michalak, prof. PWr
Okres realizacji: od 2022-01-01 do 2023-12-31
Opis projektu
Głównym celem projektu jest zaproponowanie metody waloryzacji odpadowej biomasy makroalg, zwanej również glonami (np.: Cladophora sp., Ulva sp.), które stanowią problem środowiskowy zarówno w Polsce, jak i we Włoszech. Ich obecność w zbiornikach wodnych wynika z eutrofizacji, która objawia się intensywnym namnażaniem biomasy alg i jej akumulacją w zbiornikach wodnych oraz na wybrzeżu (Petrocelli i Cecere 2019; Michalak, 2020). Z drugiej strony, makroalgi stanowią bogate źródło związków biologicznie czynnych takich jak: mikro- i makroelementy, białka, aminokwasy, witaminy, karotenoidy, polifenole, polisacharydy, fitohormony itp., które można wykorzystać w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym lub w rolnictwie (Michalak i Chojnacka, 2015; Petrocelli i Cecere 2019; Salehi i in., 2019; Michalak, 2020). W zgłoszonym projekcie, makroalgi zostaną wykorzystywane do wytwarzania bezpiecznych i ekologicznych bioproduktów przydatnych w zrównoważonym rolnictwie, takich jak: dodatek do gleby (sucha biomasa alg, nanocząstki immobilizowane mikroorganizmami), biostymulatory wzrostu roślin (w postaci ekstraktów i zawiesiny nanocząstek metali/tlenków metali) oraz organiczne nawozy biologiczne (mikroalgi hodowane na pożywce zawierającej cukry wyekstrahowane z makroalg). W tym celu zostaną wykorzystane różne metody/procesy, takie jak:
(1) ekstrakcja związków biologicznie aktywnych z makroalg z zastosowaniem ultradźwięków,
(2) enzymatyczna biotransformacja (scukrzanie) makroalg w celu uzyskania cukrów stanowiących składnik pożywki w hodowli mikroalg/cyjanobakterii,
(3) biosynteza nanocząstek metali/tlenków metali z użyciem ekstraktów z alg,
(4) immobilizacja mikroorganizmów na nanocząstkach metali/tlenków metali,
(5) sorpcja jonów metali przez algi oraz nanocząstki.
Właściwości użytkowe (rolnicze) otrzymanych bioproduktów zostaną zbadane w testach kiełkowania (fitotoksyczności) oraz testach wazonowych. Algi, biosyntezowane nanocząstki, a także nanocząstki immobilizowane mikroorganizmami będą badane również pod kątem usuwania jonów metali ciężkich ze ścieków.