Ze zijn verantwoordelijk voor meer dan 75 procent van de zuurstofvoorziening van de aarde, maar krijg er vaak geen eer voor.

Microalgen zijn eencellige organismen die fotosynthetisch koolstofdioxide en zonlicht omzetten in bruikbare biochemische producten, met zuurstof als bijproduct. Microalgen vormen de basis van het waterleven, waardoor waterlichamen het leven kunnen ondersteunen.

Voor het ongeoefende oog, microalgen zien eruit als onaantrekkelijk groen vijverschuim. Nog altijd, voor Monash University Malaysia School of Science docent Dr. Foo Su Chern, het was de complexiteit en onbekendheid van deze micro-organismen die haar interesse wekte om ze verder te bestuderen.

Hoewel er meer dan 100 zijn, 000 soorten microalgen die zijn gedocumenteerd, er zijn er nog veel meer die nog moeten worden ontdekt, zei dr. Foo. De meer algemeen bekende voorbeelden zijn spirulina, chlorella en dunaliella, die worden gebruikt in de nutraceutische voedingssupplementen.

Met nutraceutische eigenschappen zoals bètacaroteen, chlorofyl en meervoudig onverzadigde vetzuren die de gezondheid van mens en dier ten goede komen, microalgen zijn geprezen als het superfood van de toekomst, en zijn ideale veganistische eiwitvervangers.

Met de escalatie van de klimaatverandering, er is grote behoefte aan oplossingen om koolstof in de atmosfeer te verminderen.

Dr. Foo gelooft dat microalgen van nut kunnen zijn in het licht van klimaatverandering:

• ze groeien in zoet- of zeewaterlichamen
• ze hebben ook een hoge opbrengst
• ze hebben een kleinere ecologische voetafdruk in vergelijking met andere gewassen.

Het kweken van microalgen is duurzamer als gewas, omdat het een kleinere ecologische voetafdruk heeft dan rijst. De eerste produceert 0,3612 kg koolstofdioxide (CO ₂ ) per kilogram biomassa, vergeleken met 0,769 kg CO ₂ per kilo rijst.

Wat de olieopbrengst betreft, microalgen produceren 2000 gallons olie per acre, vergeleken met de 653 gallons per acre van palmolie.

Microalgen kunnen overal worden gekweekt, zelfs binnen, omdat ze geen bouwland nodig hebben voor de teelt.

Met een tropisch klimaat en constante zonneschijn het hele jaar door, Maleisië heeft een groot potentieel voor het kweken van microalgen. Met een hoge fotosynthesecapaciteit en slechts zeven dagen nodig om te rijpen, microalgen kunnen worden gekweekt als alternatieve biomassabron als aanvulling op de bestaande palmolie in het land, evenals het leveren van grondstof voor producten met toegevoegde waarde, voedsel en voer, ze zei.

"Verschillende soorten microalgen hebben verschillende mogelijkheden. We willen microalgensoorten onderzoeken en identificeren die niet alleen uniek zijn, maar om gebruik te maken van de kracht van elke soort om dringende problemen zoals klimaatverandering op te lossen door koolstofafvang, en tegelijkertijd microalgenbiomassa gebruiken in verschillende biotechnologische toepassingen, " ze zei.

Voor haar huidige onderzoeksproject Dr. Foo gaat bioprospectie doen naar tropische microalgensoorten die worden gevonden in het South Quay-meer van Sunway, met als doel het afvangen van koolstof te bevorderen en waardevolle verbindingen te produceren.

Gefinancierd door Sunway Group's Sustainable Community Grant Scheme, het project is multidisciplinair, gericht op biologische hulpbronnen voor het afvangen van koolstof. Het is voor 60 procent gericht op microalgen (aquatisch), terwijl 40 procent zich concentreert op bomen (terrestrisch).

De bomencampagne, onder leiding van Dr. Foo's tegenhanger, Docent aan de School of Science Dr. Holly Barclay, richt zich op het identificeren van groene ruimtes in Subang Jaya. Voorstellen voor kavellocaties worden vervolgens aanbevolen aan relevante partijen zoals gemeenten.

Het team van Dr. Foo wil een soort identificeren die snel koolstof kan vastleggen, omzetten in biochemische producten die bruikbaar zijn als superfood voor mensen.

In de beginfase is Dr. Foo en haar team hebben zich op één soort gericht, volgende experimenten op de groeisnelheden van verschillende soorten. Door een snellere groei kan het team op korte termijn meer biomassa produceren, ze zei.

Voor de tweede fase is een docent aan de Monash Malaysia School of Engineering en een masterstudent bouwen een kosteneffectieve fotobioreactor om de biomassa van microalgen via fotosynthese op grotere schaal te laten groeien.

Een gesloten fotobioreactorsysteem is vereist om monocultuurmicroalgen te produceren met een zuiverheid van meer dan 80 procent, vooral als het einddoel is om supplementen op een duurzame, gestandaardiseerde manier, Dr. Foo legde het uit.

"We zijn van plan een bioreactor met een plat paneel van 50 liter te bouwen. Het zal eruitzien als een klein afgesloten 'aquarium' gevuld met heldergroen water verlicht door energiezuinige LED-lampjes met een gasverdeler om de cultuur te beluchten."

Het kweken van microalgen is duurzamer als gewas, omdat het een kleinere ecologische voetafdruk heeft dan rijst.

In de derde fase, de biomassa wordt geoogst, en ionische vloeistoffen zullen worden gebruikt om bioactieve stoffen zoals antioxidanten uit de microalgencellen te extraheren.

De uitdaging is om de kosten van de bioreactor te verlagen om een ​​hogere opnamesnelheid te bevorderen. "We willen het gebruik van microalgen introduceren in huizen en bedrijven, maar bioreactoren op de markt zijn doorgaans onbetaalbaar, ' zei dokter Foo.

Momenteel, ongeveer RM60, 000 tot RM70, 000 (€ 21, 000 tot $26, 000) is toegewezen voor het ontwerp en de fabricage van de bioreactor. "Er gaat enorm veel geld naar het installeren van sensoren om koolstofafvang te berekenen, "Dokter Foo zei, eraan toevoegend dat de eerste bevindingen van het onderzoek tegen maart 2020 zullen worden gepubliceerd in de hoop verdere financiering aan te trekken.

Wat de mogelijke toepassingen betreft, bioreactorpanelen zijn gebruikt in landen als Duitsland als aanvulling op de buitengevel van hun groene gebouwen. "Naast architecturale esthetiek, energie geproduceerd door microalgen kan het hele gebouw van stroom voorzien, " zei ze. Andere opties zijn onder meer het introduceren van algenkoepels in openbare parken om natuurlijk zonlicht te gebruiken voor de groei van microalgen.

Dr. Foo en haar team zijn van plan hun bevindingen te presenteren op het Green City Forum in juni 2020. "We zullen onze bevindingen ook presenteren aan de Sunway Group om te zien of ze de microalgenbioreactoren in hun winkelcentra of commerciële gebouwen willen implementeren, " ze zei.

Vooruit gaan, Dr. Foo is van plan een verzameling microalgenculturen te starten aan de Monash University, Maleisië, en gebruiksvriendelijke fotosynthese-schoolkits voor microalgen introduceren.

"We hopen meer onderzoeksmogelijkheden na te streven en microalgen te promoten als een duurzame hulpbron in de Zuidoost-Aziatische context. We moeten begrijpen dat microalgen erg nuttig zijn. Mijn uiteindelijke doel is om microalgen toegankelijker te maken voor het publiek, dus ik hoop dringende knelpunten in dit groeigebied op te lossen, " ze zei.