Miljøbioteknologi Olav Vadstein og Kjetill Østgaard Institutt for Bioteknologi, NTNU Foredrag TEKNA Bioteknologiseminar, Trondheim, 8. april 2008
Miljøbioteknologi: Definisjoner Miljø: de biologiske og fysiske omgivelser organismer lever i Bioteknologi: teknisk utnyttelse av celler eller deler av celler til produksjon, analyse og kontroll Miljøbioteknologi: utnyttelsen av organismer for å beskytte eller restaurere naturlige miljøer fra skadelig kjemisk påvirkning forårsaket av menneskelig aktivitet
Environmental Biotechnology The International Society for Environmental Biotechnology: "the development, use and regulation of biological systems for remediation of contaminated environments, and for environment-friendly processes Forurensing = Ressurser på avveie
Aktør-områder Bioteknologi for: 1. Rensing av utslipp 2. Behandling av avfall 3. Alternative, mer miljøvennlige produkter 4. Alternative, mer miljøvennlige prosesser
Naturen: Offer eller aktør? Naturen som offer for menneskets grådighet og herjinger MEN, naturen er en aktør som kontinuerlig endre omgivelsene Strategier: 1. Lukke øynene 2. Jobbe mot naturlige prosesser 3. Jobbe med naturlige prosesser Microbes can and will do anything: microbes are smarter, wiser and more energetic than microbiologists, chemists, engineers and others. D. Perlmon (1980)
Bioteknologi i åpne systemer: Send the marines "Å, jeg skjønte ikke at det var slik ute i naturen. Vi skulle blitt i laboratoriet" (fritt etter Tibtech).
Bioteknologi i åpne systemer: Økologisk tilnærming Fagets problemstilling er: 1. Hvordan skape og opprettholde det seleksjonspresset som 2. skaper og opprettholder et mikrobesamfunn som 3. gir oss den biokatalytten vi trenger for å 4. få den kjemiske reaksjonen vi ønsker? Nøkkelen: Identifiser begrensende faktor for den aktiviteten man ønsker å favorisere
To eksempler: 1 Biogass
To eksempler: 2 Biologisk vannrensing Resirkulering N 2 Resirkulering Org. Mat. NH 4 + PO 4 3- Anaerobt steg Anoxiskt steg Aerobt steg Luft Returslam inneholdende polyfosfat Slam inneholdende polyfosfat
Poenget med eksemplene
Bioteknologi i åpne systemer Virker det?. Tja Og hvorfor/hvorfor ikke Hovedproblemet er kunnskapsmangel, og det var et metodeunderskudd
Metoderevolusjonen 70-80-åra: Biomasser og aktivitet, men black-box 90-åra: Molekylærbiologien implementeres i mikrobiell økologi I dag er det muligheter til å studere mikrobielle aktører og aktiviteter i tilstrekkelig detalj
Eksempler: Oppsummering 1. Rensing av utslipp og 2. Behandling av avfall Biologisk vannrensing; organisk materiale, N, P og tungmetaller Biologisk gassrensing; lukt, sulfid, flyktige aromater Biologisk marksanering; naturfremmede stoffer; olje, PAH, PCB Biologisk kjemikaliedestruksjon; naturfremmede stoffer; spesialkjemikalier Biogassproduksjon; fra avfallsdeponier, våtorganisk avfall Kompostering; i prosessanlegg, i egen hage 3. Alternative, mer miljøvennlige produkter 4. Alternative, mer miljøvennlige prosesser
Det er ikke typisk å være norsk I miljøsammenheng er vi spesielle fordi: 1. Vi er få på et stort område 2. Vi har mye ferskvann 3. Vi har som mye rein energi 4. Vi har gode resipienter for avfall og forurensing
Framtidsperspektivet Fra en aktør i industriproduksjon (industrien) til tre aktører (industri, myndigheter, forbrukere) - hvor ingen har kontrollen Framtida er usikker, men grønn og miljøbioteknologi har en plass Miljøbioteknologien har som mål: Ta vare på ressurser Lukke biogeokjemiske kretsløp Svar: Miljøbioteknologi med mer bio og mindre tekno Bedre drift av eksisterende systemer like viktig som design av nye Bedre nedskalering av problemet, like viktig som oppskalering av løsninger