Indsendt af
Klima-, Energi og Bygningsministeriet
Resumé
Det stigende forbrug af organiske kemikalier i det moderne samfund medfører desværre ofte forurening af miljøet med disse stoffer. Danmark har gennem årene opbygget en stor ekspertise i håndteringen af sådanne forureninger, herunder også udvikling af nye bæredygtige miljøbioteknologiske løsninger. Mange miljøbioteknologiske teknikker udnyttes imidlertid ikke i dag i tilstrækkeligt omfang, og der vil være et stort potentiale i partnerskaber, hvor forskere samarbejder med industrien med henblik på at bringe miljøbioteknologier skridtet videre hen imod en egentlig kommerciel udnyttelse. Som eksempler på bioteknologier kan nævnes biostimulering, hvor nedbryderorganismer i miljøet stimuleres ved tilsætning af næringsstoffer, iltningsmidler etc., eller bioaugmentering hvor man tilsætter særlige nedbryderorganismer, der nedbryder stofferne fuldstændigt til kuldioxid og vand uden akkumulering af uønskede nedbrydningsprodukter.
Udfordring og muligheder
Der bruges i dag millioner af tons organiske kemikalier, der i stigende grad ender som forureninger i miljøet for eksempel jord, grundvand, søer, åer og havmiljøet. Mange forureningstyper har været kendt længe (f.eks. pesticider, opløsningsmidler og oliestoffer), men også nye stoffer er kommet til herunder forskellige lægemidler, hormonstoffer og antibiotika. Alene i Danmark er der mere end 20.000 jordforureninger, hvorfra der kan udvaskes pesticider til grund- og overfladevand.
Igennem de sidste 10-15 år er der i Danmark blevet opbygget en betydelig ekspertise indenfor miljøbioteknologiske løsninger i forbindelse med jord-, grundvands- og drikkevandsforurening. Som eksempler kan nævnes forskning i biologiske nedbrydningsprocesser, nedbrydningsveje, dannelse af nedbrydningsprodukter i miljøet, samt identifikation af flaskehalse for nedbrydning. Desuden er der gennemført en række feltforsøg, hvor forskellige teknologier har været afprøvet i praksis. I Danmark er der imidlertid kun meget få tilfælde, hvor miljøbioteknologisk forskning er blevet kommercialiseret og udnyttes til oprensning af forureninger i stor skala, hvilket er i modsætning til tilsvarende forskning i for eksempel USA.
Målsætning
Målet er at bringe dansk ekspertise indenfor miljøbioteknologi et skridt videre hen imod kommerciel udnyttelse af teknologierne blandt andet ved etablering af partnerskaber mellem forskere, industri og slutbrugere.
Innovationsbehov
Eksempler på miljøbioteknologiske innovationsbehov
- Overførsel af viden om nedbryderorganismer og nedbrydningsprocesser til en egentlig rensningsplatform, for eksempel biofiltre eller reaktorer
- Etablering af større anlæg/feltforsøg hvor miljøbioteknologiske rensningsmetoder afprøves i fuld skala
- Udvikling af teknologier der muliggør en styring af mikrobiologiske processer i miljøet med henblik på en fuldstændig rensning
- Overførsel af viden om nedbrydningsprocesser og nedbrydningshastigheder til større og praktisk anvendelig skala med fokus på blandt andet de lave men alligevel toksiske kemikaliekoncentrationer, der typisk findes i miljøet
- Dyrkning af nedbryderorganismer i større skala i f.eks. fermentorer eller andre dyrkningsreaktorer og immobilisering af organismerne med henblik på udviklingen af egentlige kommercielle produkter
- Udvikling af modelværktøjer til brug ved dimensionering af bioteknologiske anlæg, med henblik på en fuldstændig rensning til koncentrationer under de af myndighederne fastsatte grænseværdien for stofferne
- Etablering af teknologier til oprensning af forureninger der består af mange forskellige forureningskomponenter, såkaldte ’mixed pollutants’
- Opbygning af viden om nye forureningstyper, såkaldte ’emerging pollutants’, med henblik på udvikling af oprensningsteknologier også for disse stoffer
- Integrering af cost-benefitanalyser og livscyklusvurderinger i miljøbioteknologisk forskning
Mulige aktører indenfor det miljøbioteknologiske forskningsområde inkluderer forskningsinstitutioner (f.eks. DTU, GEUS, Aarhus Universitet, Aalborg Universitet), Industri (f.eks. DHI, KRÜGER, Maribo Seed, Novozymes, Grundfos, Danfoss), og slutbrugere (f.eks. vandselskaber, regioner, kommuner, lodsejere)
De danske forudsætninger
Danmark besidder meget stærke forskningsgrupper med ekspertise indenfor miljøbioteknologi omfattende mikrobiologisk, hydrologisk, geokemisk, og analytisk kemisk forskning, samt matematisk modellering. Ekspertisen er blevet opbygget gennem mange års strategisk forskning og er nu på et niveau, hvor skridt hen imod kommercialisering bør stimuleres.
Effekter og potentialer
Der er et stort potentiale i brug af miljøbioteknologi i forureningsbekæmpelse, da de løsninger, der tilbydes, som oftest er mere bæredygtige og langt mindre ressourcekrævende. Det forventes, at en øget miljøbioteknologisk indsats vil kunne reducere udgifterne ved rensning af forurenet jord, grundvand og drikkevand med mindst 50 %. Nye bæredygtige oprensningsteknologier vil samtidig kunne bidrage til opfyldelsen af EU's vandrammedirektiv, der har til formål at sikre en god kemisk og økologisk kvalitet af vores vandressourcer, herunder grundvand, overfladevand og drikkevand.