AlgaePARC Wageningen UR

Persbericht

Duurzame algenteelt krijgt vaste voet aan de grond

Gepubliceerd op
5 juni 2014

Vier jaar na de eerste optimistische berekeningen blijkt de experimentele teelt van algen te voldoen aan de verwachtingen. De productiekosten zijn inmiddels meer dan gehalveerd, terwijl de opbrengst van enkele oogstcomponenten de kosten al overstijgt. Daarmee lijkt de duurzame productie van grondstoffen voor voedsel en veevoer, chemicaliën, materialen en biobrandstof economisch haalbaar binnen de gestelde termijn tot 2025, concludeert prof. René Wijffels, hoogleraar Bioprocestechnologie aan Wageningen University op basis van experimenten in de Wageningse onderzoeksfaciliteit AlgaePARC.

Tetraselmis.jpg

In AlgaePARC wordt door de leerstoelgroep Bioprocestechnologie en Food and Biobased Research van Wageningen UR gezamenlijk onderzoek aan algen gedaan. Met metingen aan zeven algenproductiesystemen en berekeningen toont Wageningen UR aan hoe de kosten van de productie van microalgen in Nederland variëren naargelang de gebruikte productiemethode. Zo zijn de kosten van het veel toegepaste, goedkope model, de ‘raceway-vijver’, ruim dubbel zo hoog als die van het moderne vlakkeplaatsysteem. Het racecircuit is een systeem waarbij water en algen in een open vijver via een schoepenrad voortdurend in beweging wordt gehouden. Daar werden in 2010 al weinig verbeteringen van verwacht. Het vlakke plaatsysteem is gesloten met aan de kussenvormige bovenzijde licht doorlatende folie. Terwijl de kosten om een kilogram gedroogde algen te produceren voor de raceway-vijver ca. 6 euro zijn, bedraagt die van het vlakkeplaatsysteem nu nog slechts 2,26 euro per kilogram gedroogde algenmassa. Met zo’n zelfde installatie – telkens omgerekend naar een oppervlakte van honderd hectare - op de Canarische Eilanden zakken de productiekosten nog verder tot 1,37 euro per kilogram. “Met wetenschappelijk onderzoek kan dit ontwerp in 2025 verder geperfectioneerd worden”, denkt prof. Wijffels. “Dan kunnen de kosten in de zonnige mediterrane landen tot 0,75 euro per kg dalen”.

Raffinage

Het in handen hebben van een grote hoeveelheid biomassa is nog niet hetzelfde als een commercieel product. Daartoe dient de biomassa in componenten gescheiden en gezuiverd te worden. De hoofdgroepen aan bestanddelen zijn eiwitten, koolwaterstoffen, vetten en andere waardevolle chemische verbindingen, zoals vitaminen, antioxidanten en kleurstoffen. De kosten voor de bioraffinage schatten de onderzoekers op 1-1,50 euro per kilogram biomassa. “Deze kostprijs hebben we nu voor het eerst met een redelijke mate van betrouwbaarheid kunnen berekenen. En hier valt in de toekomst nog veel winst te behalen,” licht prof Wijffels toe.

Marktwaarde

Tegenover de kosten voor productie en raffinage (samen ca. 1,75 – 2,25 euro/kg inclusief infrastructuur, arbeid, energie ed.) staan de opbrengsten van de afzonderlijke stoffen in de markt, die nu nog wordt gedomineerd door verbindingen van fossiele herkomst. Eindproducten uit algen zoals biokerosine, bulkchemicaliën, verf en coatings en diverse biopolymeren en hun hulpstoffen zijn opbrengsten waaraan behoefte is. Daarbij dient vooraf een keuze gemaakt te worden, zodat er niet een restant uit de productieketen rendementsloos overblijft. Mochten alleen biokerosine en basischemicaliën uit de algenmassa worden vervaardigd dan is de waarde ervan 2 euro/kg, ongeveer gelijk aan de kosten. Biobrandstoffen zijn weliswaar veelgevraagd (biokerosine zo’n 10 000 ton per jaar in Europa), maar ‘aan de pomp’ is de opbrengst is niet bijzonder hoog, zo’n 500 euro per ton. Het vermarkten van de kostbare voedseladditieven (zoals meervoudig onverzadigde vetzuren – die tien- tot honderdduizenden euro per ton opleveren) kan de waarde van de algenmassa doen stijgen tot ruim 8 euro/kg. Ook deze berekeningen zijn gebaseerd op een opschaling tot 100 hectare van de bestaande half-industriële onderzoeksmodellen op AlgaePARC.

Vergroening economie

Food and Biobased Research en de leerstoelgroep Bioprocestechnologie zien een rooskleurige toekomst voor de algenteelt, maar tekenen aan dat er een paar essentiële stappen zijn te maken in de gehele productieketen. Daaronder vallen het gebruik van reststromen of CO2 uit bijvoorbeeld de voedingsindustrie als ‘meststof’ voor de algen, innovatieve reactoren, het kiezen en ontwikkelen van de geschiktste algenstammen en het opschalen en testen van productiesystemen op verschillende zonnige locaties in Zuid-Europa. Deze acties moeten de kostprijs verder reduceren en de vergroening tot een CO2-neutrale economie verder vorm geven. “De kostbare algenbestanddelen zullen als eerste de markt kunnen penetreren op kwaliteit en functionaliteit”, zegt prof. Wijffels. “Hun hoge marktwaarde toont aan welk groen duurzaam goud er in algen zit.”

Het ontwikkelen van een algenproductieketen kan niet zonder de financiële steun van de overheid en het bedrijfsleven. Het onderzoek op AlgaePARC wordt gesteund door 50 bedrijven en Biosolar Cells, Centre for Biobased Economy, Europese Commissie, NWO, Technologiestichting STW, TKI Biobased Economy, de provincie Gelderland en Wetsus. Op het gebied van algenteelt zijn tal van onderwijsactiviteiten ontwikkeld. Zie daartoe bijvoorbeeld Lespakket Algen en Profielwerkstukken.