Sie sind für mehr als 75 Prozent der Sauerstoffreserven auf der Erde verantwortlich, erhalten dafür jedoch häufig keine Belohnungen.
Mikroalgen sind einzellige Organismen, die durch Photosynthese Kohlendioxid und Sonnenlicht in nützliche biochemische Produkte umwandeln und Sauerstoff als Nebenprodukt freisetzen. Mikroalgen bilden die Grundlage des Wasserlebens und ermöglichen es den Gewässern, das Leben zu erhalten. Sie sind sehr wichtig für die Umwelt.
Für ein ungeübtes Auge sehen Mikroalgen aus wie ein unattraktiver grüner Schaum eines Teiches. Der Lehrer der Malaysian School of Natural Sciences an der Monash University, Dr. Fu Su Su Chen, war jedoch die Kompliziertheit und Zweideutigkeit dieser Mikroorganismen, die das Interesse an ihrer weiteren Untersuchung weckte.
Obwohl über 100.000 Arten von Mikroalgen dokumentiert wurden, müssen noch viele weitere entdeckt werden, sagte Dr. Fu. Die bekanntesten Beispiele sind Spirulina, Chlorella und Dunaliella, die in nutrazeutischen Nahrungsergänzungsmitteln verwendet werden.
Superfood der Zukunft
Aufgrund des Gehalts an Substanzen wie Beta-Carotin, Chlorophyll und mehrfach ungesättigten Fettsäuren, die der Gesundheit von Mensch und Tier zugute kommen, gelten Mikroalgen als Superfood der Zukunft und sind ein idealer Ersatz für veganes Protein.
Mit der Eskalation des Klimawandels besteht ein dringender Bedarf an Lösungen zur Reduzierung des atmosphärischen Kohlenstoffs.
Dr. Fu glaubt, dass Mikroalgen vom Klimawandel profitieren können:
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- Sie wachsen in Süßwasser- oder Meeresgewässern.
- Sie haben auch hohe Erträge.
- Sie haben im Vergleich zu anderen Kulturen einen geringeren CO2-Fußabdruck.
Der Anbau von Mikroalgen ist eine nachhaltigere Kultur, da er einen geringeren CO2-Fußabdruck aufweist als Reis. Die erste produziert 0, 3612 kg Kohlendioxid (CO 2) pro Kilogramm Biomasse, verglichen mit 0, 769 kg CO 2 pro Kilogramm Reis.
Sie können überall wachsen
Mikroalgen können überall angebaut werden - auch in Innenräumen - da für den Anbau kein Ackerland erforderlich ist.
Aufgrund des tropischen Klimas und des konstanten Sonnenlichts während des ganzen Jahres hat Malaysia ein großes Potenzial für den Anbau von Mikroalgen. Aufgrund seiner hohen Photosynthesefähigkeit und der Reifung von nur sieben Tagen können Mikroalgen neben dem im Land vorhandenen Palmöl als alternative Biomassequelle angebaut werden und als Rohstoffe für Mehrwertprodukte, Lebensmittel und Futtermittel dienen.
„Verschiedene Arten von Mikroalgen haben unterschiedliche Potenziale. Wir möchten einen Bioassay durchführen und nicht nur die Arten von Mikroalgen identifizieren, die einzigartig sind, sondern auch die Stärke jeder Art nutzen, um drängende Probleme wie den Klimawandel durch Kohlenstoffabscheidung zu lösen und gleichzeitig die Mikroalgenbiomasse in zu nutzen verschiedene biotechnologische Anwendungen ", sagte Dr. Fu.
Bioprospektion tropischer Mikroalgenarten
Im Rahmen seines aktuellen Forschungsprojekts wird Dr. Fu nach tropischen Mikroalgenarten suchen, die im South Quay Lake in Sunway gefunden wurden, um Kohlenstoff weiter einzufangen und wertvolle Verbindungen herzustellen.
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Das Projekt wird vom Community Sustainable Development Grants Program der Sunway Group finanziert und ist multidisziplinär ausgerichtet. Der Schwerpunkt liegt auf biologischen Ressourcen für die Kohlenstoffbindung. Es konzentriert sich zu 60% auf Mikroalgen (aquatisch) und zu 40% auf Bäume (terrestrisch).
Das Unternehmen unter der Leitung von Dr. Fu, einer Professorin an der School of Natural Sciences, Dr. Holly Barclay, konzentriert sich auf die Identifizierung von Grünflächen in Subang Jai. Anschließend werden Vorschläge zum Standort der Standorte relevanten Parteien wie den örtlichen Gemeinderäten empfohlen.
Das Team von Dr. Fu versucht, die Spezies zu bestimmen, die Kohlenstoff schnell einfangen können, und verwandelt ihn in biochemische Produkte, die als Superfood für den Menschen nützlich sind.
In der Anfangsphase zielten Dr. Fu und ihr Team auf eine Art ab und führten Experimente zu den Wachstumsraten verschiedener Arten durch. Ein schnelleres Wachstum werde es dem Team ermöglichen, kurzfristig mehr Biomasse zu produzieren, sagte sie.
Wirtschaftlicher Photobioreaktor für den Anbau von Mikroalgenbiomasse
In der zweiten Phase bauen ein Lehrer an der Ingenieurschule Monash in Malaysia und ein Doktorand einen wirtschaftlichen Photobioreaktor für den Anbau von Mikroalgenbiomasse durch Photosynthese in großem Maßstab.
Ein geschlossenes Photobioreaktorsystem ist erforderlich, um monokultivierte Mikroalgen mit einer Reinheit von mehr als 80 Prozent herzustellen, insbesondere wenn das ultimative Ziel darin besteht, Additive auf nachhaltige, standardisierte Weise herzustellen “, erklärte Dr. Fu.
„Wir planen den Bau eines 50-Liter-Flachbioreaktors. Er sieht aus wie ein kleines versiegeltes„ Aquarium “, das mit hellgrünem Wasser gefüllt ist und von energiesparenden LED-Lampen mit einer Gasverteilung zur Belüftung der Kultur beleuchtet wird“, fügte sie hinzu.
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Der Anbau von Mikroalgen ist umweltfreundlicher, da der CO2-Fußabdruck geringer ist als der Reisanbau.
Extraktion bioaktiver Substanzen
In der dritten Stufe wird Biomasse gesammelt und ionische Flüssigkeiten werden verwendet, um bioaktive Substanzen wie Antioxidantien aus Mikroalgenzellen zu extrahieren.
Die Herausforderung besteht darin, die Kosten des Bioreaktors zu senken, um eine höhere Absorptionsrate bereitzustellen. "Wir wollen die Verwendung von Mikroalgen in Haushalten und Unternehmen einführen, aber Bioreaktoren sind im Allgemeinen nicht auf dem Markt erhältlich", sagte Dr. Fu.
Gegenwärtig wurden zwischen 21.000 und 26.000 US-Dollar für die Konstruktion und Herstellung des Bioreaktors bereitgestellt. "Es wird viel Geld für die Installation von Sensoren zur Berechnung der Kohlenstoffabscheidung aufgewendet", sagte Dr. Fu und fügte hinzu, dass die ersten Ergebnisse der Studie in der Hoffnung auf März 2020 veröffentlicht werden zusätzliche Finanzmittel anzuziehen.
