Phyto2Energy – Zastosowanie procesu fitoremediacji w produkcji plonu energetycznego na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi jako lokalnego źródła energii

W Instytucie Ekologii Terenów Uprzemysłowionych trwają badania nad oczyszczaniem gleb z metali ciężkich skojarzonym z produkcją biomasy na cele energetyczne. Naukowcy z Polski, Niemiec i Rumuni w uprawie roślin energetycznych widzą remedium dla gruntów rolnych oraz nieużytków poprzemysłowych zanieczyszczonych wskutek działalności przemysłowej. To innowacyjne podejście stanowi szansę na odnowę ekologiczną i gospodarczą tych terenów.

Wykorzystanie biomasy roślinnej do celów energetycznych stale wzrasta ze względu na atrakcyjność tego paliwa jako zasobu odnawialnego. Jednocześnie, jak pokazały ponad piętnastoletnie badania prowadzone przez IETU, niektóre gatunki roślin energetycznych posiadają specyficzne mechanizmy umożliwiające pobieranie i gromadzenie w tkankach substancji toksycznych, np. ołowiu i kadmu.
Aby w praktyce w pełni wykorzystać zdolności roślin energetycznych do produkcji biomasy skojarzonej z fitoremediacją, konieczne jest opracowanie sposobów stymulowania lub hamowania pobierania metali przez rośliny oraz ograniczania toksycznego wpływu zanieczyszczeń pobranych z gleby na jakość i wielkość plonu biomasy. Jest to również niezwykle ważne ze względu na bezpieczne dla środowiska przetworzenie biomasy na energię.
Te problemy badawcze są przedmiotem czteroletniego projektu Phyto2Energy realizowanego przez międzynarodowe konsorcjum jednostek badawczych i firm, którego liderem jest IETU. Projekt realizuje międzynarodowe konsorcjum sześciu jednostek: Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych; Helmholtz Zentrum München – German Research Center for Environmental Health (GmbH); Institute for Studies and Power Engineering, Niemcy; ProBiotics Polska; Politechnika Śląska – Instytut Techniki Cieplnej; VITA 34, Niemcy.

Celem badań jest równoczesne uzyskanie odpowiedniego plonu biomasy i stopnia oczyszczania gleby dostosowanych do planowanego zagospodarowania terenu. W przypadku zanieczyszczonych gruntów rolnych oznacza to zwiększenie poboru i akumulacji metali ciężkich w nadziemnych częściach roślin uzyskane przez stymulowanie ich wzrostu i przyrostu plonu biomasy. Dzięki temu efektywność fitoremediacji będzie lepsza, co da możliwość zmiany zagospodarowania tych terenów w kierunku upraw roślin energetycznych.

Doświadczenia polowe potrwają do 2018 r. Prowadzone są na dwóch terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi: w Polsce (grunty orne) i w Niemczech (teren poprzemysłowy). Istotnym elementem prowadzonych prac są badania mikrobiologiczne, które pozwolą na opracowanie na bazie produktu komercyjnego, nowej szczepionki wspomagającej zwiększenie produkcji biomasy i ograniczającej choroby roślin wywołane patogenami występującymi na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi.

Parametry uzyskiwanej biomasy są istotne także z punktu widzenia jej bezpiecznego dla środowiska przetwarzania na energię przy wykorzystaniu metod termicznych. Badany jest wpływ parametrów biopaliwa na jakość i skład gazu oraz końcowych produktów zgazowania ze szczególnym uwzględnieniem zachowania metali ciężkich w trakcie procesu. Uzupełniają je badania wpływu składników mineralnych, zawartych w biomasie w wyniku stosowania zabiegów agrotechnicznych, na proces zgazowania i instalację oraz możliwości rolniczego zagospodarowania popiołów. Wypracowane zostaną wytyczne dla poprawy parametrów procesowych zgazowania biopaliwa zanieczyszczonego metalami ciężkimi.

Projekt Phyto2Energy finansowany jest z 7. Programu Ramowego Badań i Rozwoju Technologicznego Unii Europejskiej w ramach Działań Marie Curie-Skłodowskiej.

Innowacyjne rozwiązania opracowywane są w ścisłej współpracy z biznesem. Polega ona na transferze wiedzy dzięki wymianie personelu pomiędzy firmami a jednostkami naukowymi realizującymi projekt. W wymianie tej bierze udział łącznie ponad 20 osób z Polski, Niemiec i Rumunii. W sumie na stażach naukowcy spędzą ponad 110 osobomiesięcy. Taki sposób prowadzenia badań naukowych pozwala nie tylko zdobyć nową wiedzę, ale także wzbogacić swoje doświadczenia zawodowe o praktyczne umiejętności uzyskane dzięki pracy w międzynarodowym, wielokulturowym środowisku.

Czas realizacji projektu – luty 2014 do styczeń 2018

Więcej o projekcie Phyto2Energy na stronie internetowej: www.phyto2energy.eu

Koordynator projektu - Izabela Ratman-Kłosińska,

 

Projekt finansowany jest ze środków Unii Europejskiej – 7 Programu Ramowego.


do góry