Ökad metanproduktion och processtabilitet i biogasreaktorer

Jag undersöker möjligheterna till effektivisering av biogasproduktion inom gränserna för både tekniska och mikrobiella krav. 

Det huvudsakliga målet är att vidareutveckla vår förståelse för spårämnenas roll för att främja stabil biogasproduktion. inklusive deras roll som möjliga effektorer på reaktorvätskans reologi kopplat till den mikrobiella utsöndringen av viskositetsaktiva organiska föreningar. Likaså att fördjupa kunskaper om hydrolytiska reaktioner och definiera underutnyttjade substratfraktioner vid anaerob nedbrytning genom att karaktärisera komplexa organiska strukturer som återstår i olika rötrester.

Etablering/effektivisering av biogasproduktion

 Genom etablering av UASB (upflow anaerobic sludge blanket)-teknik och CSTR (completely stirred tank reactors) med slamåterföring avser vi att skapa förutsättningar för metanproduktion från pappers- och massaindustrins (PMI) avloppsvatten motsvarande ca 100 MNm3 metan per år. Tidigare estimat är 17 Nm3. Utöver detta energiuttag sparas stora mängder el och olja genom minskat luftningsbehov i vattenreningen och minimering av slamförbränning.

Betydelsen av spårämnen för optimerad biogasproduktion 

Min forskning undersöker möjligheter till effektivisering av biogasproduktion inom gränserna för både tekniska och mikrobiella krav. Det huvudsakliga målet är att vidareutveckla vår förståelse för spårämnenas roll för att främja stabil biogasproduktion inklusive deras roll som möjliga effektorer på reaktorvätskans reologi kopplat till den mikrobiella utsöndringen av viskositetsaktiva organiska föreningar. Resultaten syftar till att ge underlag där vi integrerar möjligheterna till ökad belastning och utbyte i testade processer samt riktlinjer för vidare forskningsstudier inom området. Det innebär att de praktiska villkoren för till exempel dosering av spårämnen, dimensionering av omrörning, pumpning och avvattning på sikt ges ett säkrare underlag med mindre risk för överraskningar i form av processtörningar.

Förbättrad hydrolys för ökad nedbrytbarhet av organiskt material

Hydrolysen har i många fall visat sig vara det hastighetsbestämmande steget vid anaerob nedbrytning av komplexa polymerer och tidigare studier har påvisat att komplexa, mindre tillgängliga organiska strukturer oftast enbart bryts ner delvis. För att uppnå en effektivare anaerob nedbrytning av komplexa substrat behöver hydrolysen optimeras. Vår forskning avser att fördjupa kunskaper om hydrolytiska reaktioner och definiera underutnyttjade substratfraktioner vid anaerob nedbrytning genom att karaktärisera komplexa organiska strukturer som återstår i olika rötrester. Resultaten från den kemiska karaktäriseringen kommer därefter att nyttjas för laborativa studier med syfte att optimera hydrolysen och nedbrytbarheten av definierade svårnedbrytbara organiska strukturer ur ett mikrobiellt perspektiv för minimum tre olika processer.

Fördjupade forskningsinsatser kopplade till skolutvecklingsprojektet KNUT

Energifrågornas konsekvenser för miljön och hälsan är viktiga sammanhang och betydelsen av dem ökar. Upplysning om dessa i grundläggande utbildning är därför avgörande för alla människors möjlighet till deltagande i en gemensam kultur. Samtidigt behöver framtidens expertis rekryteras och utbildas för spetskompetens. I skolutvecklingsprojektet ”KNUT” är både dessa utbildningssyften viktiga med en strävan mot ökad måluppfyllelse genom en förbättrad undervisning, som tar sin utgångspunkt i energifrågornas hantering. En forskningsinsats som uppmärksammar elevers perspektiv och lärares urval av innehåll samt vad som påverkar ungdomars val av utbildning är därför avgörande frågor. Jag jobbar med dessa frågor genom forskningsinsatser utifrån ett följeforskningsperspektiv, som innebär samarbete mellan berörda parter, målinriktning och förändringsarbete utifrån vetenskap och beprövad erfarenhet. 

KNUT (Kunskap, Naturvetenskap, Utomhuspedagogik och Teknik)

Publikationer
Visa/dölj innehåll

2019

2018

Nyheter
Visa/dölj innehåll

Forskningsprojekt
Visa/dölj innehåll

Läs mer om Biogasforskning
Visa/dölj innehåll

Publikationer
Visa/dölj innehåll

CV
Visa/dölj innehåll

CV

• 2007
Filosofie doktor, Tema Vatten i natur och samhälle. Avhandlingens titel: Mikrobiell omsättning av tennorganiska föreningar under simulerade deponiförhållanden.

• 1997
Filosofie magister, Kemi, Linköpings universitet

Uppdrag

  • Forskningsområdeskoordinator för process- och teknikutveckling inom Biogas Research Center (BRC).

  • Ämnesansvarig för Naturkunskap inom Ämneslärarprogrammet, Campus Valla (LiU).

Undervisning

  • Miljövetenskap
  • Tematisk naturvetenskap och naturkunskap
  • Kemi
  • Kemisk biologi
  • Teknisk biologi
  • Naturorienterande ämnen för blivande lärare



Nyheter
Visa/dölj innehåll

Om avdelniingen
Visa/dölj innehåll