Mer biogas tack vare skydd mot apelsinlukt

Doften i frukt gör det svårare att producera biogas av fruktavfall. Det beror på att doften är giftig för mikroorganismerna som ska omvandla avfallet till gas. Men i en avhandling presenteras nu en metod där mikroorganismen skyddas med ett tepåseliknande membran.

Apelsindoft uppskattas av många, men inte av vissa mikroorganismer. Det finns skäl till detta.

– Doften lockar människor och andra djur att äta frukterna och bidra till att sprida kärnorna, säger doktoranden Rachma Wikandari. Men för mikroorganismer som skulle bryta ner fröna är doftämnet, limonin, giftigt.

Detta gör det svårare att ta vara på fruktavfall för nyttiga ändamål, som att producera biogas. Biogas kan bland annat användas för elproduktion, fordonsbränsle eller för att driva spisar. Men eftersom doftämnena förstör de viktigaste mikroorganismerna har produktionen av biogas ur fruktavfallet varit låg.

– Vi visste att apelsinernas doftämne var giftigt för mikroorganismerna. Jag har nu funnit att en del dofter i andra frukter, som mango, vindruvor, jordgubbar och plommon, också är giftiga.

Rachma Wikandari har testat två metoder för att effektivisera biogasproduktion av fruktavfallet. Den första bygger på att ta bort doftämnet, med hjälp av lösningsmedlet hexan.

– Jag testade detta med apelsinskal och det fungerade ganska bra. Produktionen av biogas blev mer än tre gånger bättre än tidigare.

Membranet – som en tepåse<br />Den andra metoden går ut på att skydda mikroorganismen från D-limonene, vilket görs med hjälp av ett membran som har mikroskopiska porer och släpper igenom vatten. D-limonene är hydrofobt, vilket betyder att det inte löses i vatten och därför kommer det inte in genom membranet.

– Membranet är nästan som en tepåse som jag lägger mikroorganismerna i, säger hon. Tepåsen läggs i en behållare med en sörja av apelsinskal.<br />Hon stötte på en del svårigheter längs vägen. En var processen med att försegla ”tepåsarna” – det fick inte bli minsta lilla läcka och mikroorganismerna behövde vara fullständigt torra för att det skulle lyckas. Dessutom är porerna i membranet betydligt mindre än fruktbitarna.

Lösningen på detta var att tillsätta andra mikroorganismer som är mindre känsliga mot D-limonene. De placerades utanför reaktorn för att hjälp till att sönderdela fruktavfallet. På så vis blev fruktbitarna mindre, blandades med vätskan, och kunde passera genom porerna i membranet och därefter brytas ned av de limoninkänsliga mikroorganismerna.

– Med den här metoden blev biogasproduktionen sju gånger bättre än tidigare, säger Rachma Wikandari.

Hon presenterar nu metoderna i sin doktorsavhandling.

– Jag hoppas kunna fortsätta arbeta med detta och se hur det fungerar i större skala, säger hon. I tredje världen finns det mängder av fruktavfall som ligger och ruttnar och stinker och inte används till någonting, samtidigt som det finns ett behov av biogas. Det här skulle kunna lösa båda dessa problem, och det vore ju fantastiskt bra!

Avhandlingen: Effect of fruit flavors on anaerobic digestion: inhibitions and solutions