Ontwikkeling van een omkeerbaar vlokmiddel op basis van nanocellulose voor het oogsten van microalgen door een beter begrip van de interactie tussen het vlokmiddel en het celoppervlak van de microalgen

Microalgen zijn een veelbelovende nieuwe bron van biomassa die kan worden gebruikt voor energie, diervoeder, voedsel of diverse hoogwaardige toepassingen. Een uitdaging bij de productie van microalgen is het oogsten, waarbij de microalgencellen van het vloeibare kweekmedium moeten worden gescheiden. Microalgen kunnen worden geoogst door individuele kleine cellen te aggregeren tot vlokken die spontaan neerslaan. Dit vereist echter toevoeging van een chemisch vlokmiddel dat in de biomassa terechtkomt en deze vervuilt. In dit project willen we een omkeerbaar vlokmiddel ontwikkelen dat na de oogst uit de biomassa kan worden verwijderd en hergebruikt kan worden. Dit vlokmiddel zal gebaseerd zijn op cellulose, een biobased grondstof die volop beschikbaar is. We zullen nanodeeltjes van cellulose gebruiken om dit vlokmiddel te construeren en het te modificeren met pH-responsieve groepen die binden aan de microalgen en uitvlokking induceren bij lage pH, maar kunnen worden verwijderd bij hoge pH. Om dit nanomateriaal van cellulose te maken, moeten we het mechanisme begrijpen waardoor dergelijke nanomaterialen interageren met het oppervlak van de microalgencellen. Daarom zullen we de chemie en oppervlakte-eigenschappen van microalgencellen onderzoeken en de interactie van gemodificeerde nanocellulose met het microalgenceloppervlak modelleren. We zullen atoomkrachtspectroscopie gebruiken als een high-end hulpmiddel om de interactie tussen de gemodificeerde nanocellulose en microalgencellen daadwerkelijk te meten.