Zespół pod kierownictwem prof. Ewy Wojciechowskiej laureatem NCN OPUS 22 | Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej

W obliczu zmian klimatu i kurczenia się zasobów naturalnych efektywne oczyszczanie ścieków jest aktualnie priorytetem w ochronie zasobów wodnych. Ten cel powinien być osiągnięty z wykorzystaniem technologii charakteryzujących się niskim śladem środowiskowym zgodnie z paradygmatem gospodarki o obiegu zamkniętym oraz Celami Zrównoważonego Rozwoju ONZ. Pływające Systemy Hydrofitowe (Floating Treatment Wetlands – FTW) spełniają powyższe założenia, ponieważ bazują na naturalnych procesach oczyszczania wody zachodzących w przyrodzie, a przy tym charakteryzują się niewielkim zużyciem energii i niską emisyjnością. FTW składają się z unoszących się na wodzie mat zasiedlonych przez rośliny. Transformacja zanieczyszczeń jest wynikiem różnorodnych procesów, w których kluczową rolę odgrywają biotyczne elementy systemu: makrofity i mikroorganizmy, rozwijające się na ich korzeniach oraz występujący między nimi synergizm.

W ramach projektu podjęte zostaną badania dotyczące integracji systemów FTW z mikrobiologicznymi ogniwami paliwowymi (Microbial Fuel Cell – MFC). Zastosowanie mikrobiologicznych ogniw paliwowych stanowi nowe podejście w oczyszczaniu ścieków, które pozwala na poprawę skuteczności usuwania zanieczyszczeń przy jednoczesnym powstawaniu bioenergii. Hipoteza badawcza zakłada, że połączenie FTW i MFC spowoduje poprawę skuteczności transformacji i usuwania wybranych mikrozanieczyszczeń: farmaceutyków, metali ciężkich oraz arsenu. Projekt składa się z czterech zadań (WP), skupionych odpowiednio na biochemicznych i anatomicznych aspektach systemów FTW-MFC, roli makrolitów i mikrobiomu oraz modelowaniu i analizie wrażliwości  systemu.

Holistyczne podejście zaproponowane w projekcie będzie stanowiło istotny krok w kierunku zrozumienia procesów i czynników warunkujących produkcję bioenergii oraz transformację mikrozanieczyszczeń w systemach FTW-MFC, z uwzględnieniem interakcji pomiędzy roślinami oraz mikrobiomem. Realizacja projektu przyczyni się również do rozwoju innowacyjnej i zrównoważonej metody oczyszczania ścieków w systemach FTW-MFC z jednoczesnym odzyskiem bioenergii.