Zagospodarowanie popiołów lotnych - mikrobiologiczna degradacja niespalonego węgla

Środki finansowe przyznane przez Narodowe Centrum Nauki na realizację projektu badawczego

OPUS 23

Projekt realizowany w ramach konsorcjum: 

Lider: Uniwersytet Warszawski    

Partnerzy: Politechnika Lubelska        

Tytuł projektu: Zagospodarowanie popiołów lotnych - mikrobiologiczna degradacja niespalonego węgla

Tytuł w j. angielskim: The coal fly ash management - the microbial degradation of unburnt carbon

Numer umowy: UMO-2022/45/B/NZ9/02018

Okres realizacji: 10.01.2023 - 09.01.2027

Wartość projektu: 2.099.980,00 PLN

Wartość przyznanych środków: 2.099.980,00 PLN

Budżet UW: 1.612.640,00 PLN

Budżet PL: 487.340,00 PLN

Kierownik projektu: prof. dr hab. Łukasz DrewniakTomasz Sadowski Tomasz Sadowski Tomasz Sadowski 

Słowa kluczowe: popioły lotne, węgiel resztkowy, biodegradacja, bakterie, grzyby, materiały budowlane, cement

Streszczenie popularnonaukowe:

W ramach projektu BioFlyAsh planujemy odpowiedzieć na dwa podstawowe pytania: (1) czy i w jakim stopniu mikroorganizmy mogą wykorzystać resztkowy węgiel zaadsorbowany w popiołach lotnych? (2) czy właściwości popiołu lotnego poprawią się po biodegradacji niespalonego węgla i mogą być następnie stosowane w budownictwie lub budownictwie? Aby odpowiedzieć na powyższe pytania
zaproponowano interdyscyplinarną strategię badawczą, która będzie dotyczyła charakterystyki typowych popiołów lotnych pochodzących z 4 różnych składowisk. W pierwszym etapie badań zbadane zostaną związki wchodzące w skład niespalonego węgla resztkowego. Po identyfikacji dominujących węglowodorów zostanie przeprowadzona ukierunkowana izolacja bakterii i grzybów zdolnych do biotransformacji tych toksycznych związków. Wyizolowane czyste kultury i konsorcja bakterii oraz grzybów zostaną poddane charakterystyce funkcjonalnej, w tym badaniu zdolności kolonizacji popiołów, tolerancji na WWA i inne składniki węgla resztkowego oraz zdolności do mineralizacji wybranych WWA. Do szczegółowych badań mikrobiologicznej mineralizacji niespalonego węgla wykorzystane zostaną naturalne jak również syntetyczne konsorcja, złożone z najbardziej aktywnych i wszechstronnych metabolicznie mikroorganizmów (3-5 szczepów). Oba typy konsorcjów będą poddane modelowaniu z wykorzystaniem metod RSM (ang. Response Surface Methodology) i ANN (ang. Artificial Neural Networks) ukierunkowanych na biostymulację substancjami odżywczymi i substratami ko-metabolicznymi jak również modelowanie podstawowych parametrów procesu, takich jak pH, temperatura czy zasolenie. Najbardziej optymalne warunki procesu zostaną wykorzystane w ostatnim etapie projektu, który ma na celu weryfikację funkcjonalności popiołów lotnych poddanych
biodegradacji. Testowane będą właściwości popiołów lotnych jako dodatków do cementów i innych materiałów wykorzystywanych w budownictwie.