Od ponad roku na terenie Zakładu Utylizacyjnego w Gdańsku rośnie miskant olbrzymi (Miscanthus giganteus), wieloletnia trawa ozdobna. Jest głównym bohaterem projektu BAPR (Baltic Phytoremediation) badającego możliwości wykorzystania roślin wyższych do oczyszczenia gleby. Na czym polega jego rola? Wyjaśniamy!
Zacznijmy od przedstawienia naszej gwiazdy. Miskant olbrzymi jest mieszańcem miskanta chińskiego oraz miskanta cukrowego i dorasta do 3-4 m wysokości tworząc kępy traw. Jest rośliną mało wymagającą, wykorzystywaną przede wszystkim do produkcji biopaliw. Cechą charakterystyczną miskanta jest duży przyrost biomasy oraz duży potencjał adaptacyjny na trudnych terenach, np. bardzo zanieczyszczonych terenach poprzemysłowych.
W Zakładzie Utylizacyjnym miskant pojawił się w maju 2021 roku. Rośnie zarówno na poletku doświadczalnym, podzielonym na cztery obszary, jak i w szklarniach, gdzie miskant uprawiany jest w warunkach modelowych. Obecnie na terenie zakładu posiadamy 128 miskantów, w tym 49 w szklarniach i 79 na poletku.
Metale ciężkie a miskantus
Rolą zakładowego miskanta jest oczyszczenie gleby z metali ciężkich. Roślina ta ma wyjątkową zdolność do pobierania metali ciężkich z gleby, co chętnie wykorzystują naukowcy w swoich badaniach.
Pozyskane metale są włączane do przemian fizjologicznych roślin, a następnie wytrącane w postaci związków mało aktywnych i magazynowane w liściach. Co ważne, metale ciężkie nie ulegają biodegradacji w biomasie roślin.
Metale są pobierane w formie jonowej lub chelatów, czyli związków kompleksowych. Następnie po pobraniu przez system korzeniowy, transportowane są do części nadziemnych, czyli do łodyg i liści, gdzie są odkładane w organellach komórkowych, np. w ścianach komórkowych, cytoplazmie. Metale ciężkie mogą być wiązane przez aminokwasy, glutation, białka, cukry i magazynowane w tkankach spichrzowych, np. bielmie nasionach.
tłumaczy dr inż. Piotr Rybarczyk z Katedry Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej.
Co się dzieje z metalami ciężkimi?
Nadmiar metali ciężkich uszkadza roślinę, co w konsekwencji powoduje jej obumarcie. Jednak pozyskaną w ten sposób biomasę, która jest zanieczyszczona metalami ciężkimi, można zagospodarować poprzez różne działania. Są to m.in.:
- kompostowanie, piroliza, sprasowanie biomasy – redukcja objętości biomasy;
- spalanie w piecach na cele energetyczne,
- odzysk hutniczy – rośliny powinny akumulować w tkankach minimum 1-3% danego metalu;
- wykorzystanie w przemyśle celulozowo-papierniczym, budowlanym (płyty wiórowe, paździerzowe);
- wykorzystanie biomasy jako materiałów budowlanych – na przykład do budowy domków letniskowych;
- wykorzystanie w sztuce ogrodowej – na przykład donice, meble ogrodowe, płoty i ogrodzenia wiklinowe;
- wykorzystanie jako surowca w procesie ekstrakcji związków chemicznych z zastosowaniem ekstrahentów.
O BAPR
Projekt BAPR (Baltic Phytoremediation) poświęcony jest wykorzystaniu roślin, takich jak miskantus do remediacji terenów silnie zanieczyszczonych substancjami organicznymi oraz metalami ciężkimi. Jest współfinansowany ze środków Interreg South Baltic, realizowany w partnerstwie Szwecji, Litwy i Polski. Ze strony Polski Partnerami projektu są Zakład Utylizacyjny w Gdańsku oraz Politechnika Gdańska.
