Από τη διαχείριση αποβλήτων στην ανάκτηση πόρων: ο ρόλος των μικροβιακών διεργασιών στην κυκλική οικονομία και τη βιώσιμη ανάπτυξη
| Ομιλήτρια:
|
Dr. Ιωάννα Ντάϊκου, Επίκουρη καθηγήτρια
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών |
| Θέμα: | Από τη διαχείριση αποβλήτων στην ανάκτηση πόρων: ο ρόλος των μικροβιακών διεργασιών στην κυκλική οικονομία και τη βιώσιμη ανάπτυξη |
| Περίληψη: | Η σύγχρονη οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη έχει βασιστεί σε μεγάλο βαθμό σε ένα γραμμικό μοντέλο παραγωγής και κατανάλωσης: οι φυσικοί πόροι εξορύσσονται, μετατρέπονται σε προϊόντα και, μετά τη χρήση τους, καταλήγουν ως απόβλητα. Όμως, η εντατικοποίηση της παραγωγής και η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για αγαθά έχουν οδηγήσει ταυτόχρονα στην εξάντληση των φυσικών πόρων και στη συσσώρευση ολοένα μεγαλύτερων ποσοτήτων αποβλήτων, με σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Ιδιαίτερα τα οργανικά απόβλητα αποτελούν ένα σημαντικό πρόβλημα διαχείρισης, αλλά ταυτόχρονα περιέχουν άνθρακα, ενέργεια και άλλα συστατικά με σημαντικό δυναμικό αξιοποίησης. Η μετάβαση προς την κυκλική οικονομία προϋποθέτει, επομένως, μια αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο τα αντιμετωπίζουμε: όχι μόνο ως φορτία προς επεξεργασία και ασφαλή διάθεση, αλλά και ως δευτερογενείς πόρους που μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας και νέων, χρήσιμων προϊόντων.
Στο πλαίσιο αυτό, οι μικροβιακές διεργασίες προσφέρουν σημαντικές δυνατότητες για την αξιοποίηση του οργανικού φορτίου αποβλήτων και παραπροϊόντων, συνδυάζοντας την ανάκτηση ενέργειας μέσω βιοκαυσίμων, όπως το μεθάνιο, η βιοαιθανόλη και το βιοϋδρογόνο, με την παραγωγή βιομορίων και μικροβιακών πολυμερών υψηλότερης προστιθέμενης αξίας, όπως τα οργανικά οξέα και οι πολυυδροξυαλκανοϊκοί εστέρες (μικροβιακα πλαστικα). Στην παρούσα ομιλία γίνεται μια σύντομη αναφορά σε διαφορετικές μικροβιακές διεργασίες και προϊόντα, ενώ ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην παραγωγή βιοϋδρογόνου και πολυυδροξυαλκανοϊκών εστέρων. Μέσα από χαρακτηριστικά ερευνητικά παραδείγματα αναδεικνύεται η σημασία της σύστασης και των χαρακτηριστικών του υποστρώματος, των λειτουργικών συνθηκών και της μικροβιακής κοινότητας στη διαμόρφωση της απόδοσης και της μεταβολικής πορείας των διεργασιών. Ιδιαίτερα στις μικτές μικροβιακές καλλιέργειες, η κατανόηση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ υποστρώματος, μικροβιακής οικολογίας και λειτουργίας των βιοαντιδραστήρων αποτελεί βασική προϋπόθεση για τον σχεδιασμό αποτελεσματικών και σταθερών βιοδιεργασιών. Τέλος, εξετάζεται η θέση των μικροβιακών διεργασιών σε ευρύτερα συστήματα αειφόρου διαχείρισης και ανάκτησης πόρων, όπου η παραγωγή ενέργειας και υλικών από απόβλητα μπορεί να συνδεθεί με τη βιώσιμη αστική ανάπτυξη, τη βιομηχανική συμβίωση και την κυκλική οικονομία. Η προσέγγιση αυτή μετατοπίζει το ενδιαφέρον από την απλή επεξεργασία και ασφαλή διάθεση των αποβλήτων προς τον σχεδιασμό ολοκληρωμένων συστημάτων που συνδυάζουν την περιβαλλοντικά ορθή διαχείριση των αποβλήτων με την ανάκτηση πόρων, τη δημιουργία νέων προϊόντων και τη μείωση της εξάρτησης από πρωτογενείς φυσικούς πόρους, συμβάλλοντας έτσι στη βιώσιμη ανάπτυξη. |
| Σύντομο βιογραφικό: | Η Ιωάννα Ντάικου είναι Επίκουρη Καθηγήτρια στο Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών και μέλος του Εργαστηρίου Τεχνολογίας Περιβάλλοντος. Είναι πτυχιούχος Βιολογίας (2001) και Διδάκτορας Χημικής Μηχανικής (2006) του Πανεπιστημίου Πατρών και διαθέτει εκτενή ερευνητική εμπειρία, καθώς και συστηματικό διδακτικό έργο σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο στον τομέα της περιβαλλοντικής και βιοχημικής μηχανικής.
Η ερευνητική της δραστηριότητα επικεντρώνεται στον σχεδιασμό, την ανάπτυξη και τη βελτιστοποίηση μικροβιακών και βιολογικών διεργασιών για την επεξεργασία και αξιοποίηση υγρών και στερεών οργανικών αποβλήτων. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις διεργασίες ανάκτησης πόρων και στη βιοτεχνολογική μετατροπή αποβλήτων και υπολειμματικής βιομάζας σε βιοκαύσιμα και βιοπολυμερή, καθώς και άλλα προϊόντα και υλικά υψηλής προστιθέμενης αξίας. Η έρευνά της συνδέεται με τις αρχές της κυκλικής οικονομίας και της βιώσιμης επεξεργασίας και αξιοποίησης των αποβλήτων και περιλαμβάνει σημαντική εμπειρία στη μικροβιολογία διεργασιών, στον σχεδιασμό και τη λειτουργία βιοαντιδραστήρων, καθώς και στην ανάπτυξη και κλιμάκωση βιοδιεργασιών από εργαστηριακή έως πιλοτική κλίμακα. Παράλληλα, αξιοποιεί τη μελέτη των μικροβιακών κοινοτήτων ως εργαλείο για την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών που επηρεάζουν την απόδοση, τη σταθερότητα και τη λειτουργία των βιολογικών διεργασιών. Έχει μακρόχρονη ερευνητική συνεργασία με το Εργαστήριο Περιβαλλοντικής Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ, όπου ανέπτυξε σημαντικό μέρος της ερευνητικής της δραστηριότητας και με το οποίο συνεχίζει να διατηρεί ενεργή επιστημονική συνεργασία. Έχει συμμετάσχει σε πολυάριθμα εθνικά και διεθνή ερευνητικά έργα και επιστημονικές συνεργασίες, αναλαμβάνοντας ενεργούς ερευνητικούς και συντονιστικούς ρόλους στον σχεδιασμό και την υλοποίηση καινοτόμων περιβαλλοντικών και βιοτεχνολογικών εφαρμογών. Το συγγραφικό της έργο μέχρι σήμερα περιλαμβάνει 63 δημοσιεύσεις σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά με κριτές και 7 κεφάλαια βιβλίων, καθώς και πολυάριθμες εργασίες σε διεθνή και εθνικά επιστημονικά συνέδρια. Παράλληλα, έχει ενεργή παρουσία σε διεθνείς επιστημονικές συνεργασίες, ερευνητικά δίκτυα και ευρύτερες επιστημονικές δραστηριότητες. |
Αίθουσα Συνεδρίων ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ
Οδός Σταδίου, Πλατάνι, GR-26504, Πάτρα
ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ
Οδός Σταδίου, Πλατάνι
www.iceht.forth.gr