Daily Tzolkin

Inloggen


Industriële productie biodiesel haalbaar binnen anderhalf decennium

artikel geplaatst op zaterdag 14 augustus 2010 om 23:26 - Redactie

Technisch is het mogelijk om binnen tien á vijftien jaar op grootschalige wijze duurzame en economisch rendabele biodiesel uit microalgen te produceren. In die tijd moeten technologische innovaties ervoor zorgen dat de productieschaal met een factor drie stijgt terwijl de productiekosten met negentig procent dalen.

Artikel higlights
  • Onafhankelijkheid van fossiele brandstoffen mogelijk
  • Geen concurrentie met voedselproductie
  • Minimaal waterverbruik door gebruik zout water

Trefwoorden
  • Biodiesel
  • algen
  • fossiele brandstof
  • energie
Dat is haalbaar zeggen twee onderzoekers van Wageningen UR (University & Research centre), in het wetenschappelijke tijdschrift Science van 13 augustus. Ze geven een uitgebreide uiteenzetting van de te bewandelen weg.

Microscopisch kleine algen, massaal geproduceerd in grootschalige installaties, kunnen Europa op duurzame wijze theoretisch onafhankelijk maken van fossiele brandstoffen. Bovendien leveren algen een bijdrage aan de duurzame productie van voedsel. Om algen grootschalig te telen kunnen meststoffen (stikstof en fosfaat) worden gewonnen uit mestoverschotten en afvalwater, CO2 uit industriële overschotten. Zonlicht fungeert voor de algen als energiebron. Als duurzame producten zijn biodiesel te oogsten, naast een bijna ongelimiteerde hoeveelheid eiwitten en zuurstof. Het zoetwaterverbruik bij de algenteelt kan minimaal zijn door algen te kweken met zoutwater.

Dat is in een notendop het concept dat prof.dr.ir. René Wijffels en dr. Maria Barbosa van Wageningen UR opperen in het opinionartikel An Outlook on Microalgal Biofuels in Science.

Zonlicht en afvalwater
De beide auteurs laten in het artikel zien dat uit berekeningen van het energieverbruik voor transport blijkt dat er in Europa bijna 0,4 miljard m3 biodiesel nodig is om alle transportbrandstoffen door biodiesel te vervangen. De productie via microscopisch kleine algen vergt 9,25 miljoen hectare grond; zoveel als het oppervlak van Portugal. Daarbij gaat men ervan uit dat er per hectare 40.000 liter biodiesel wordt geproduceerd.

De algen maken de meeste olieachtige stoffen aan, wanneer ze onder stress groeien. Stress wordt bijvoorbeeld ingegeven door een tekort aan voedingsstoffen zoals stikstof en fosfaat.

Algen zetten zonlicht en meststoffen veel efficiënter om in bruikbare olieachtige stoffen dan landbouwgewassen, zoals koolzaad. Voor de algenteelt is de volle zon niet eens nodig. Daarom zijn reactoren te ontwerpen die ogen als verticale platen waar het licht van opzij invalt. Zo is 20-80 000 liter olie per hectare te produceren, terwijl een hectare raapzaad of oliepalmen slechts 1500, resp. 6000 liter oplevert.

Financieel
De 5000 ton algen (droge stof) die in de wereld nu jaarlijks wordt geproduceerd vertegenwoordigt een waarde van 250 Euro/kg. Die waarde is zo hoog vanwege de zeldzame, dus kostbare stoffen als carotenoïden en omega-3-vetzuren die algen kunnen maken en bedoeld zijn voor hoogwaardige producten in bijvoorbeeld supplementen voor voedingsmiddelen. Vergeleken met palmolie (kostprijs 0,50 euro/kg) voor gebruik als brandstof, is dat bijzonder duur. Palmolie en andere brandstofgewassen zijn echter omstreden. Om de haalbaarheid van algen als biobrandstof te onderzoeken is een haalbaarheidsstudie uitgevoerd bij schaalvergroting van de algenteelt. Daaruit blijkt dat de kostprijs terug kan tot 4 euro/kg. Door ook reststromen, zoals afvalwater en CO2 uit rookgassen te benutten, de technologie te verbeteren en door de productie naar zonniger landen te verleggen, kan de prijs zakken tot één tiende daarvan: 40 eurocent/kg.

Echter, ook dan is het financieel niet haalbaar bio-energie uit algen te produceren. Om dat doel te bereiken moet de gehele biomassa aan algen worden benut. Die bestaat grofweg voor de helft uit olie (dus à 40 cent/kg), veertig procent uit eiwitten (levert 120.cent/kg) en tien procent uit suikers (goed voor 100 cent/kg). Daardoor stijgt de waarde tot 1,65 euro/kg en genoeg om een grootschalige productie te runnen.

Eiwitten
De eiwitten in algen hebben interessante mogelijkheden. Op Europese schaal betekent vervanging van alle transportbrandstof door algenolie, dat er tevens 0,3 miljard ton aan eiwit beschikbaar komt. Dat is veertig keer meer dan de hoeveelheid eiwit uit soja die Europa jaarlijks invoert. Dat betekent dat we met algen zowel voldoende biobrandstof als eiwit voor (vee)voeding kunnen produceren.

De productie van biobrandstof met landbouwgewassen zoals koolzaad, vergt een zoetwaterverbruik van tienduizend liter per liter brandstof. Een ongelooflijk grote hoeveelheid. Algen kunnen door de kweek op zout water volstaan met anderhalve liter zoet water per kg product.

De algengroei vereist met hulp van zonlicht 1,3 miljard ton CO2 (Europa produceert zelf 4 miljard ton/jaar, voornamelijk uit fossiele brandstoffen) en 25 miljoen ton stikstof (8 miljoen zit er in afvalwater en mest). Vanwege bovenstaande hoeft het kweken van algen niet te concurreren met de voedselproductie.

Algae PARC
In Wageningen start binnenkort de duurzame pilotfaciliteit AlgaePARC (Algae production and research center), die de opschaling van algenproductie bestudeert en verschillende technologieën onderling zal vergelijken en daarin ook de energiekosten voor bouw, productie en logistiek van biobrandstoffen via algen in beschouwing zal nemen.

Binnen vijf jaar moeten algen interessant zijn als voedselproduct voor kweekvis en gekweekte schelpdieren. Vijf jaar later moeten toepassingen als eiwitbron in levensmiddelen en als basischemie voor producten te realiseren zijn, terwijl op een termijn tien tot vijftien jaar biobrandstoffen beschikbaar moeten komen.
Bron: Wageningen University

Reacties

Geen reacties beschikbaar.

Reageren

Je bent op dit moment niet ingelogd. Om een reactie achter te laten moet je ingelogd zijn.

Policy | Kontakt
© DailyTzolkin 2019 | Tips of nieuws? redactie@dailytzolkin.com