Integration of eutrophication-based microalgae with an existing biogas power plant for bioresources recovery: A case study in Egypt

The age of Anthropocene makes it imperative that we find ways to tackle pollution and to stay within planetary boundaries limits, one of these boundaries is nutrients availability. From a planetary boundaries point of view, the flow of new reactive nitrogen should be 25% of its current value, or about 35 million tons of nitrogen per year (Planetary Boundaries: Specials, n.d.). Therefore, this work deals with the nutrients and the eutrophication issue in a nature-based solution. On the other hand, one drawback of algal biofuel generation that the process constantly requires nutrients which increase the biofuel cost production. These drawbacks can be overcome by involving microalgae-based nutrient removal from wastewaters for bioremediation of the eutrophication, and finally collecting the residuals in an anaerobic digestion plant which produce biogas exported directly to an existing gas power plant and closing the bioresources loop. El Burullus lake in Egypt is selected as a case study for being rich in nutrients and its applicability to host the integrated system.

L'età dell'Antropocene rende imperativo trovare modi per affrontare l'inquinamento e rimanere entro i limiti dei confini planetari, uno di questi confini è la disponibilità di nutrienti. Dal punto di vista dei confini planetari, il flusso di nuovo azoto reattivo dovrebbe essere il 25% del suo valore attuale, ovvero circa 35 milioni di tonnellate di azoto all'anno (Planetary Boundaries: Specials, n.d.). Pertanto, questo lavoro affronta i nutrienti e il problema dell'eutrofizzazione in una soluzione basata sulla natura. D'altra parte, uno svantaggio della produzione di biocarburanti algali è che il processo richiede costantemente nutrienti che aumentano il costo di produzione dei biocarburanti. Questi inconvenienti possono essere superati coinvolgendo la rimozione di nutrienti a base di microalghe dalle acque reflue per il biorisanamento dell'eutrofizzazione e infine raccogliendo i residui in un impianto di digestione anaerobica che produce biogas esportato direttamente in una centrale elettrica a gas esistente e chiudendo il ciclo delle biorisorse. Il lago El Burullus in Egitto è selezionato come caso di studio per essere ricco di sostanze nutritive e la sua applicabilità per ospitare il sistema integrato.