ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΓΗΓΕΝΩΝ ΑΝΘΙΣΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΟΦΥΚΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΩΝ 07 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2014

Transcript

1 ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΓΗΓΕΝΩΝ ΑΝΘΙΣΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΟΦΥΚΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΩΝ 07 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2014 Μ. Ομήρου και I.M.Ιωαννίδης Ινστιτούτο Γεωργικών Ερευνών

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Εισαγωγή Σκοποί της Εργασίας Μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν Αποτελέσματα Μελλοντικές ευκαιρίες

3 ΓΙΑΤΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1. Η χρήση των ορυκτών καυσίμων δεν είναι αειφόρος 2. Κρίση των τιμών καυσίμων στην παγκόσμια αγορά δημιουργεί σημαντική πίεση σε οικονομίες υπό ύφεση 3. Η οικονομική κρίση επιβάλλει την δημιουργία νέων θέσεων εργασίας και τη μείωση του κόστους παραγωγής 4. Η κλιματική αλλαγή επιβάλλει τη δραστική μείωση των Εκπομπών αερίων Θερμοκηπίου

4 ΓΙΑΤΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 24% 1% 34% Πετρέλαιο Φυσικό αέριο 2% 11% Πυρηνική ενέργεια Βιομάζα Υδροηλεκτρική ενέργεια Άνθρακας 7% 21% Λοιπά

5 ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ Κ ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Πηγή: Τμήμα Περιβάλλοντος

6 ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Κ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ

7 ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ

8 ΓΙΑΤΙ ΜΙΚΡΟΦΥΚΗ; Microcystis sp Chlorella sp Μονοκύτταροι οργανισμοί Βάση της τροφικής αλυσίδας Αυτότροφοι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί Χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή ΑΤΡ η οποία χρησιμοποιείται για την παραγωγή υδατανθράκων, πρωτεϊνών και λιπιδίων

9 ΓΙΑΤΙ ΜΙΚΡΟΦΥΚΗ;

10 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΦΥΚΗ

11 ΣΚΟΠΟΙ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Έλεγχος και αξιολόγηση ανθισμάτων Έλεγχος και αξιολόγηση οικο-φυσιολογικών λειτουργιών του είδους Chlorella sp υπό διαφορετικές θρεπτικές και εποχικές συνθήκες Στόχοι: Υψηλή παραγωγή βιομάζας Αυξημένη συγκέντρωση λιπαρών Ποιότητα και ποσότητα μεθυλεστέρων Έλεγχος της ποικιλότητας των προκαρυωτικών οργανισμών στα ανθίσματα

12 ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΝΘΙΣΜΑΤΑ Θαλασσινό νερό(33 ) φιλτραρισμένο στα 50μm Walne medium 1ml/L για επαγωγή άνθισης 24h φωτισμός, θερμοκρασία 22 o C Συγκομιδή/ Προσδιορισμός ξηρού βάρος Ανάλυση λιπών Gravimetric method FAME Επιλογή στελεχών και ταυτοποίηση

13 ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΝΘΙΣΜΑΤΑ Δυο διαφορετικές περιοχές (eutrophic) Επαρχία Λάρνακας Επαρχία Αμμοχώστου

14 ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΚΡΟΦΥΚΩΝ

15 ΑΝΘΙΣΜΑΤΑ-ΑΠΟΜΟΝΩΣΕΙΣ

16 ΕΠΙΛΟΓΗ ΣΤΕΛΕΧΩΝ

17 ΚΥΡΙΑΡΧΑ ΣΤΕΛΕΧΗ ΣΕ ΑΝΘΙΣΜΑΤΑ Tetraselmis spp (ανθίσματα 2, 18 και 19)

18 ΚΥΡΙΑΡΧΑ ΣΤΕΛΕΧΗ ΣΕ ΑΝΘΙΣΜΑΤΑ Chlorella and Nanochloropsis spp (άνθισμα 7) Unknown (άνθισμα 18)

19 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ ΦΩΤΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ Δυο συστήματα Multi-Cultivator MC1000 FMT 150 Εργαστηριακοί αντιδραστήρες - Βαθμονόμηση Αριθμός κυττάρων vs OD Συγκέντρωση χλωροφύλλης vs OD Επίδραση του N και P στην ανάπτυξη της Chlorella σε 3 διαφορετικές εποχές 3 μεταχειρίσεις(walne, x2 N, x2 P) Προσδιορισμός χλωροφύλλης και καροτενοειδών Προσδιορισμός % ολικών λιπών (καλλιέργειες 14 ημερών). Αριθμός κυττάρων μ max

20 Multi-Cultivator MC1000 FMT 150

21 OD680 OD680 VS ΑΡΙΘΜΟΣ ΚΥΤΤΑΡΩΝ 2,00 1,80 1,60 1,40 OD 680 =1.0242x R 2 = ,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 6 6,5 7 7,5 8 Log 10 (Cells/ml)

22 8 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΧΛΩΡΟΦΥΛΛΗΣ Chlorophyll concentration (um) OD 680 OD Chlorophyll concentration (um) Y=14.35x(ΔOD ) R 2 = OD OD 735

23 Walne x2n x2p -Control

24 ΣΥΝΟΨΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΑΝΘΙΣΜΑΤΑ 1. Πλούσια ποικιλότητα στις Κυπριακές θάλασσες (33 ανθίσματα) 2. Το 25% των ανθισμάτων περιεκτικότητα σε έλαιο >30% με ικανοποιητική παραγωγή βιομάζας 3. Κυρίαρχα τα είδη: 1. Tetraselmis spp. 2. Chlorella spp. 3. Nanochloropsis spp.

25 ΣΥΝΟΨΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΕΠΟΧΗ ΚΑΙ ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 1. Η εποχή επηρεάζει σημαντικά την παραγωγή βιομάζας (χαμηλές θερμοκρασίες επηρεάζουν αρνητικά) 2. Ο ειδικός ρυθμός αύξησης μειώνεται δραματικά στους 16 o C 3. Υπάρχει στατιστικά σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ εποχής και διαθεσιμότητας θρεπτικών στοιχείων στην περιεκτικότητα σε λιπαρά 4. Η παραγωγή χρωστικών προϋποθέτει την αύξηση της παροχής Ν στις καλλιέργειες

26 ΦΩΤΟ-ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ (FLAT BED)

27 ΦΩΤΟ-ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ (FLAT BED)

28 ΈΡΕΥΝΑ ΣΕ ΕΞΕΛΙΞΗ ΧΡΟΝΙΚΟΣ ΟΡΙΖΟΝΤΑΣ ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Open pond cultures (Evaluation during 2014) 20L photo-bioreactors (Evaluation during 2014) Molecular identification of micro-algae and associated bacteria in blooms (σε εξέλιξη) FAME analysis (σε εξέλιξη) Protein analysis (σε εξέλιξη)

29 ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΥΚΑΙΡΙΕΣ Δέσμευση αερίων θερμοκηπίου από τη βιομηχανία ΑΗΚ Παραγωγή βιο-δραστικών ενώσεων Φαρμακευτικές εταιρείες Παραγωγή χρωστικών Βιομηχανία τροφίμων Εκμετάλλευση υδάτων τριτοβάθμιας επεξεργασίας Συμβούλια αποχετεύσεως Παραγωγή υψηλής ποιότητας ζωοτροφών

30 Η ΟΜΑΔΑ ΜΑΣ