Watervervuiling en toenemende hoeveelheidin de atmosfeer zijn twee kritieke milieuproblemen die aanzienlijke schadelijke effecten hebben op het milieu en de menselijke gezondheid. Biologische afvalwaterzuivering met microalgen is de afgelopen jaren intensief onderzocht. De implementatie ervan is echter belemmerd vanwege de uitdagingen in verband met de hoge kosten van oogst- en droogstappen. Daarom willen we een geïntegreerd platform ontwerpen dat microalgen gebruikt met minimale kosten voor oogsten zonder een droogstap. In ons ontworpen systeem zullen we de kracht van blauwgroene microalgen benutten vanwege hun hoge capaciteit om CO2 vast te leggen, afvalwater te zuiveren en hoge concentraties pigment (phycocyanine, een blauw pigment) te accumuleren. In de eerste reactor gaan we cellen incapsuleren om deze te beschermen tegen hoge concentraties verontreinigende stoffen, terwijl in de tweede reactor filamenteuze microalgen gedeeltelijk gezuiverd afvalwater kunnen behandelen en vervolgens uitgevlokt kunnen worden door de mengsnelheid aan te passen. De groei van microalgen zal worden gevolgd door een respirometer, die de kinetiek van de algengroei schat op basis van de zuurstofproductie en het protonverbruik. Vervolgens zal de uitgevlokte biomassa worden geoogst en pigmentextractie in water ondergaan, aangezien fycocyanine een in water oplosbaar pigment is. De hoge prijs van phycocyanine (ongeveer 221 euro/kg) voegt extra economische levensvatbaarheid toe. De natte pigmentvrije biomassa bevat nog verbindingen die anaëroob vergistbaar zijn tot biogas. Het gegenereerde biogas kan worden gebruikt om het systeem van energie te voorzien, terwijl de uitgestoten CO2 kan worden hergebruikt voor de teelt van microalgen. Het digestaat van microalgenbiomassa bevat nog steeds koolzuur dat verder kan worden omgezet in hoogwaardige verbindingen zoals bio-ruwe olie, biochar en vloeibare fase door hydrothermische liquefactie. Zo biedt dit project een circulaire economie platform dat de omzetting van afval (afvalwater en CO2-uitstoot) naar hoogwaardige producten biedt.