Submitted by malinskah on Sat, 04/20/2019 - 08:53

Tým složený z pracovníků a studentů FŽP a PřF uspěl ve výzvě Technologické agentury ČR v rámci programu ZÉTA na podporu aplikovaného výzkumu. Cílem programu je propojení akademické sféry a podniků a podpora mladých vědců do 35 let.

logo

Tým pod vedením Dr. Hany Malinské, PhD komisi zaujal plánem na optimalizaci procesu produkce energetické biomasy s ohledem na její chemické složení. Projekt navazuje na několikaletý výzkum pěstování energetické plodiny Miscanthus x giganteus na kontaminovaných a neúrodných půdách realizovaný na FŽP ve spolupráci s pracovníky dalších fakult. Inovativní myšlenkou je to, že v novém projektu pod zkratkou LIGMIG (LIGnin MIscanthus x Giganteus) se nebudeme soustředit na optimalizaci podmínek pěstování (hnojení, závlaha, doba výsadby, sklizně apod.), ale na úpravu rostliny samotné. Vedle množství vyprodukované biomasy bude hlavním záměrem úprava poměru celulózy a ligninu jakožto hlavních složek biomasy ovlivňujících její vlastnosti a možnosti pro další zpracování. Zatímco pro přímé energetické využití (spalování) je žádoucí co nejvyšší podíl ligninu, při technologické přeměně např. na bioethanol nebo bioplyn je požadavek zcela opačný.

květináče

Ilustrační foto: nádobový pokus s Miscanthus x giganteus na FŽP z předchozího výzkumu

Miscanthus x giganteus je specifická rostlina, neboť se jedná o hybrid neschopný pohlavního rozmnožování pomocí semen. Rozmnožování tak probíhá pouze pomocí podzemních oddenků, kdy rostlina tvoří vlastní klony. To je výhoda pro životní prostředí, které není ohroženo invazivním šířením nepůvodního druhu, komplikuje to ale jinak zavedené postupy použitelné pro práci s rostlinami. Proto i navržený přístup k její „úpravě“ je specifický. Principem tzv. „plant primingu“ je aplikace vybraných stresových faktorů na mladou rostlinku. Očekávaným efektem je „otužení“ rostliny, která je pak odolnější proti dalšímu stresu, a zároveň její reakce změnou množství ligninu, který tvoří tvrdou dřevitou část biomasy. Dle předchozích zkušeností s jinými rostlinami může vést aplikace různých typů stresu (sucho, teplota, různé chemikálie aj.) k různým výsledkům. Protože požadavky různých průmyslových odvětví se liší, žádoucí je vytipovat vlivy vedoucí jak ke zvýšení, tak ke snížení množství ligninu. Máme na to jen dva roky a práce je před námi spoustu, tak nám držte palce!

autofluorescence

Ilustrační foto: autofluorescence řezu listem Miscanthus x giganteus

lignin

Řez koncem listu, barvení fluoroglucinol-HCl, červeně lignifikovaný xylem

Řešitelský tým:

Hlavní řešitel: Mgr. Hana Malinská, PhD (PřF)

Mentor: Doc. Ing. Josef Trögl, PhD (FŽP)

Další členové týmu (studenti): Ing. Diana Nebeská (FŽP), Bc. Martin Vaněk (PřF), Barbora Severová (PřF), Ing. Jiří Štojdl (FŽP)

Partner (aplikační garant) firma Wekus spol s r.o. je provozovatelem bioplynové stanice zpracovávající biomasu a bude se podílet na ověření výsledků v reálných podmínkách.

Informace o projektu:

LIGMIG - optimalizace procesu produkce energetické biomasy z hlediska obsahu ligninu

Poskytovatel: TAČR

Doba řešení: 4/2019-3/2021

Řešitel: Mgr. Hana Malinská, PhD

Číslo projektu: TJ02000172

Fakulta: FŽP

Partner: Wekus spol. s r.o.

Charakteristika: Předmětem řešení projektu je aplikace vybraných stresových faktorů na rostliny Miscanthus x giganteus (ozdobnice obrovská) za účelem zvýšení odolnosti rostlin za současné optimalizace množství ligninu v biomase pro následné energetické využití. Vybrané v laboratoři experimentálně ověřené varianty budou ve spolupráci s aplikačním garantem testovány v reálných podmínkách za účelem vyprodukovat větší množství upravené biomasy a ověřit její vlastnosti pro energetické využití.