De toekomst is groen

                              

Microbiologie in hapklare porties


De toekomst is groen

In 2022 lijkt het alsof elk groot bedrijf, kleine en grote ondernemingen, en zelfs individuele huishoudens proberen om hun CO2 voetafdruk te verkleinen. Terwijl de bedrijven investeren in groene energie en duurzame handelspraktijken, recyclen huishoudens plastic en vermijden het gebruik daarvan. Dit zijn allemaal kleinschalige veranderingen, maar wat kan er uitgevoerd worden op grote schaal? Wat kunnen regeringen doen om een schoon milieu te verzekeren voor toekomstige generaties?

Veel van deze milieuproblemen waar we vandaag last van hebben komen niet alleen van industriële processen, maar ook door snelle verstedelijking. De Organisatie van de Verenigde Staten schat, dat meer dan 95% van de stadsuitbreiding in de volgende decennia plaats zal vinden in ontwikkelingslanden. Dit zou betekenen dat alle natuurlijke grondstoffen nog sneller opraken, wat opnieuw druk legt op het milieu. Om een catastrofe te voorkomen kijken wetenschappers of het mogelijk is om groene steden te bouwen. Groene steden zullen systemen hebben die werken op hernieuwbare energiebronnen en zullen de uitstoot van broeikasgassen verminderen. De bekendste alternatieve energiebronnen zijn zonnepanelen en windmolens. Ondanks hun vele voordelen zijn ze niet perfect. Zonnepanelen hebben grote stukken land nodig en zijn zeer afhankelijk van het weer. Windmolens dragen bij aan de geluidsoverlast en leiden sommige vogels of vleermuizen naar hun einde.

Zonnepanelen en windmolens hebben veel voordelen, maar zijn niet foutloos. Bronnen: https://www.wikiwand.com/en/Wind_farm en https://www.britannica.com/technology/solar-panel

Groene steden hebben groene energiebronnen nodig om duurzaam te blijven functioneren. De laatste jaren lijken algen voor wetenschappers een aantrekkelijke bron van energie. Algen zijn eukaryotische fotosynthetiserende organismen die in waterige milieus leven. Maar wat maakt ze zo opvallend dat ze de aandacht trekken van de onderzoekers? Zijn ze niet gewoon planten zonder wortels, bladeren en stengels?

Het lijkt niet zo maar de wereld van algen ontdekken kan veel voordelen meebrengen voor de toekomst. Bron: https://www.lgsonic.com/why-control-algae-growth/

Algen zijn echt unieke organismen! Ze zetten water en koolstofdioxide om in suikers door middel van fotosynthese. Net als normale planten produceren ze zuurstof als bijproduct dat wordt vrijgelaten in de atmosfeer. Wat een goede manier om de lucht te zuiveren! Daarnaast staan algen bekend als het snelst groeiende organisme van de hele planeet. Met zo’n hoge groeisnelheid wordt het kweken en bio-engineering makkelijk. Dit leidt tot de productie van biobrandstoffen – vloeibare brandstoffen die gemaakt zijn van bijproducten van agrarisch of industrieel biologisch afbreekbaar afval. Dit soort brandstoffen zijn niet giftig en makkelijk afbreekbaar. Algen kunnen biodiesel, bio-ethanol en biogas (methaan en waterstofgas) maken, en al deze processen hebben geen nieuwe, verfijnde apparatuur nodig. 

Algen zijn ook nuttig bij het zuiveren van afvalwater. Elke stad, groot of klein, heeft schoon en veilig drinkwater nodig. Om mensen daarvan te voorzien gebruiken waterzuiveringssystemen bacteriën die vervuilers in het water afbreken. Maar wetenschappers stellen voor om ook algen toe te voegen aan dit proces om een bacterie-alg bondgenootschap te creëren. Veel studies laten zien dat zo’n alliantie het proces van afvalverwijdering versnelt, omdat bacteriën en algen de aanwezige vervuilers samen afbreken. In hun onderzoek lieten Gonçalves et al. zien dat, om de voordelen van algen ten volle te benutten, de wetenschappers eerst de samenstelling van het afvalwater moeten beoordelen, omdat de stikstof/fosfor ratio’s (S:F) de verwijderingsefficiëntie significant beïnvloeden. Een ongebalanceerde ratio van die elementen kan leiden tot de welbekende algenbloei. Dat is een snelle toename in de biomassa van algen wat leidt tot minder beschikbare nutriënten en zuurstof. 

Een ongebalanceerde stikstof/fosfor ratio leidt tot algen overgroei, dat negatief het milieu beïnvloedt. Bron: Algal overgrowth

De lijst van de voordelen die algen met zich meebrengen houdt nooit op, maar zijn deze voordelen in het echte leven getest? Dat zijn ze, en de resultaten zijn indrukwekkend! Een voorbeeld is dat Toyota in 2009 de plug-in hybrid prius op de markt bracht, Algaeus, die op een 5% mix van algenbrandstof rijdt

Een ander revolutionair experiment vond plaats in Duitsland genaamd het BIQ huis. Dat is het eerste gebouw op de wereld met een algengevel dat functioneert als bioreactor. Algen worden gekweekt in de glazen elementen en de energie die door deze micro-organismen wordt opgewekt voorziet het gebouw van zijn eigen stroom. 

BIQ huis, Hamburg, Duitsland. Bron: fotograaf: © Colt International, Arup Deutschland, SSC GmbH. https://www.architonic.com/en/project/arup-biq-house/5101636 

Je ziet dat technologie gebaseerd op algen een krachtige tool is in het bestrijden van klimaatverandering. Er is nog veel te ontdekken over algen, hoewel er nog veel meer onderzoek gedaan moet worden om milieuvriendelijke systemen te ontwikkelen. Zodra mensen en naties meer gaan letten op het milieu, zal de toekomst altijd groen zijn!


Link to the original post: Chew, Khoo, K.S., Foo, H.T., Chia, S.R., Walvekar, R., Lim, S.S. Algae utilization and its role in the development of green cities. Chemosphere (268). 2021. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.129322.

Featured image: Original article https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653520335190


Vertaald door: Liang Hobma