Alger på vej

Alger

Alger er måske fremtidens biobrændsel. Eller i hvert fald grundlaget for den. Forskningen sker på højtryk, og store fremskridt er allerede gjort.

Det er lykkedes forskere ved Murdich University i Perth og University of Adelaide at øge udbyttet ved dyrkning af olieholdige mikroalger i åbne kar markant. Udbyttet er nået op på 50 ton alger pr. hektar – samtidig med at halvdelen af algemassen kunne konverteres til olie.

Australierne er derfor gået i gang med at bygge et multimillion-dollar stort pilotanlæg til produktion af biobrændstof fra mikroalger i det Nordvestlige Australien.

Pilotanlægget baseres på resultaterne fra dyrkningsforsøget, som indgår i et meget større forskningsprojekt, hvor alle aspekter af biobrændstof-produktion af mikroalgerne undersøges og udvikles.

»Før troede man ikke, at det var muligt at dyrke så store mængder alger til biobrændstoffer i åbne bassiner, uden at de blev forurenede, men vi har bevist at det kan lade sig gøre,« siger projektleder Michael Borowitzka fra Murdoch University ifølge Greencarcongress.com.

Michael Botowitzka regner med at opnå endnu højere produktionsrater i pilotanlægget på grund af bedre klimatiske forhold i Karratha i Nord-vest Australien.

Også den danske ekspert i biomasse, professor Claus Felby fra Københavns Universitet, kalder 25 ton olie ud af 50 ton mikroalger i åbne bassiner for ‘meget flot':

»Det er nemlig sådan, at for at få alger til at producere olie skal de “sultes”. Det betyder, at udbyttet daler, når olieindholdet stiger, og derfor er 25 tons olie/ha i åbne bassiner meget flot,« siger han.

Den danske professor tilføjer, at man dog på grund af algernes cellevæg – ikke kan presse olien ud rent mekanisk. Derfor skal den extraheres ved hjælp af for eksempel hexan, som er meget dyrt.

Mikroalge-projektet har modtaget støtte fra den australske regering som del af et Asian-Pacific Partnership. Et indisk og et kinesisk universitet deltager også i projektet.

Danske makroalger i tanken

Et større dansk forskningsprojekt har siden april 2008 arbejdet med at afklare potentialet i søsalat, der er en naturligt forekommende makroalge i danske farvande. Og status efter det første halvandet år er, at man kan høste det forventede udbytte i store bassiner – nemlig cirka 45 ton tørstof pr. hektar, hvilket er fire gange mere end udbyttet af energiafgrøder.

Hvis man lader CO2 fra for eksempel røggassen i et kraftværk boble gennem vandet, kan man sandsynligvis endda fordoble udbyttet. Til gengæld byder den producerede biomasse på flere udfordringer ved konvertering til energi.

Et højt indhold af aske og salte gør, at søsalat ikke er specielt velegnet til forbrænding alene. I stedet skal man ifølge projektleder Lars Nikolajsen, Teknologisk Institut, i højere grad se søsalat som et additiv til andre biomasser i en forbrændingsproces.

Teknologisk Institut har tidligere undersøgt, hvordan biomasseaffald fra industrien (mask, shea-affald, pektinaffald osv.) kunne bruges som brændbart additiv i kraftværker. Her viste det sig, at den rette blanding af forskellige biomasser kan reducere indholdet af det aggressive kaliumklorid i røggassen, og her kunne søsalat eventuelt indgå.

Algesuppe_390

Søsalat kan også anvendes som råvare til bioethanol-fremstilling, men selvom kulhydratindholdet er på knap 60 procent, så har forsøg med konventionelle gærtyper ikke givet nogen særlig høj ethanol-produktion – cirka tre gram pr. 100 gram tørstof.

Udfordringen er at få frigivet sukkerarterne, og hvis man tager nye mikroorganismer i brug, kan tallet forøges markant. Det arbejder forskere på Risø DTU nu videre med. De forventer, at nye gærtyper og hydrotermisk forbehandling kan gøre det muligt at producere 10 gram ethanol pr. 100 gram tørstof.

En tredje anvendelse er produktion af biogas. Her viser de foreløbige resultater, at biogasproduktionen ligger mellem det relativt høje udbytte fra energiafgrøder og det noget lavere fra kvæggylle. Risø DTU er i gang med at optimere udbyttet ved at ændre temperatur, opholdstid og forbehandlingsmetoder, og man regner med, at stort set alle kulhydrater kan omdannes til biogas.

Seniorforsker ved Risø DTU Anne Belinda Thomsen forventer desuden, at, at en stor andel kan omsættes til butanol på trods af det høje saltindhold i søsalaten.

Ifølge Lars Nikolajsen kan der altså udvindes andre energibærere end ethanol og biogas af algen. Og endelig findes der andre algetyper:

»Kemiske undersøgelser af forskellige alger viser, at der kan udvindes ikke blot energi, men også foder og værdifulde stoffer til ‘functional food’ og farmaceutiske produkter. Vi er kun ved begyndelsen af en spændende forskningsindsats,« siger han.

Ifølge biomasseekspert, professor Claus Felby fra Life Sciencies på Københavns Universitet, illustrerer det danske søsalatprojekt udmærket, at alger er en udfordrende form for biomasse. Det bunder i, at kulhydraterne i alger – som er sukkeralkoholer – fra naturens hånd er designet til at være svært omsættelige for at beskytte algen mod at blive spist:

»Derfor tror jeg, at vi skal dybere ind i selve algerne og designe dem lidt om, før alge-biomasse bliver rigtig velegnet som råvare til bioethanol eller biogas,« siger han.

Søsalat-projektet er delvis finansieret via elpriserne, og ud over Teknologisk Institut deltager Risø DTU, Danmarks Miljøundersøgelser og Dong Energy.

Algeopdræt i Grenå Havn

Grenå Havn og Kattegat-centret bliver hjemsted for landets hidtil mest avancerede forsøgsanlæg til forskning og udvikling i alger som ressource til energi-fremstilling, foder, medicin og ingredienser til fødevarer med videre.

Det nye anlæg, som i første omgang består af 6-8 stk. tanke á 2 kubikmeter, udmærker sig ved at man kan styre flow, nærigsstoffer, pH-værdi og andre dyrkningsbetingelserne for algerne, og dermed ‘manipulere’ algerne alt efter, hvad de skal anvendes til.

»Det er et meget sofistikeret anlæg og et system, som kan bruges igen og igen og hvor det er meningen, at forskere og virksomheder kan komme og lave dyrkningsforsøg« siger seniorrådgiver Michael Bo Rasmussen, Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet.

Cand Scient Karin Svane Bech fra Teknologisk Institut tilføjer, at hun ser frem til at udvide algeforskningen til også at handle om alger til foder og til fødevare-industrien.

Bag anlægget står et nyt konsortium, AlgeCenter Danmark, med deltagelse af Danmarks Miljøundersøgelser (DMU) ved Aarhus Universitet, Teknologisk Institut, Kattegatcentret og udviklingsprojektet Havets Hus.

Basisudgaven af anlægget finansieres af Teknologisk Institut og Danmarks Miljøundersøgelser, mens Kattegatcentret stiller et 500 m2 stort område til rådighed for anlægget.

Virksomheden AKVA group, der designer og udvikler recirkuleringssystemer til akvakultur, skal opføre anlægget. På længere sigt vil anlægget blive udbygget med flere bassiner. Et af det nye anlægs første projekter bliver at undersøge potentialet i alger som råvare i biogasproduktionen – med særlig fokus på lokal anvendelse i Region Midtjylland.

Dette projekt støttes af Region Midtjyllands Vækstforum med 2,3 mio. kroner, som gives til konsortiets parter plus Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet ved Aarhus Universitet og Dong Energy.

Parterne skal sammen undersøge potentialet i at udvinde biogas fra alger og bruge restproduktet til gødning til økologisk planteavl.

Den første del af anlægget skal stå færdig inden sommeren 2010.

© 2011 Steen Ulnits

Efterskrift:

Foråret 2011 bød desværre på alger af en næsten ny slags. Det varChatonella algen, der invaderede de indre danske farvande i et hidtil uset omfang. Algen er kendt for det såkaldte “røde tidevand” i Nordsøen, hvor det senest optrådte i 1990’erne.

Chatonella er ikke giftig, men klæber til fiskenes gæller, så fiskene kvæles. Det er en koldtvandsalge, der forsvinder ved temperaturer over 10 grader C. Men som blomstrer op i forår som 2011, hvor bønderne har tonset gylle ud over de frosne marker, så det ikke har kunnet synke i jorden. Men er havnet i fjordene.

Velbekomme. Endnu et eksempel på, hvordan dansk landbrug er blevet en byrde for det danskle samfund. Også økonomisk.

På et senere tidspunkt kommer en hel artikel om netop Chatonella, som vi lige så godt kan vænne os til. Gyllemængden er støt stigende…