Planten die energie opwekken

In 2018 opende in Londen een gebouw met een gevel waarin algen gekweekt worden in bioplastics. 

Introductie

Algen kunnen voorzien in 20 % van de Nederlandse energievoorziening. 

5000 kuub mest kan 50 - 60 ton algen geven en biogas leveren. De algen kunnen dienen als visvoer of als grondstof voor levensmiddelen. Ze bevatten 50 % eiwitten terwijl soja maar 38 % bevat. Je zou er vleesvervangers uit moeten maken...planktonburgers. Ze groeien ook in zeewater (en dat is er genoeg). 40.000 kg / ha is mogelijk terwijl dat voor soja maar 3000 kg / ha is. Wat aardgas was voor dit land zal straks de alg zijn. 60 % van de zuurstof op aarde is door  algen gemaakt.

Als algen het moeilijk krijgen gaan ze vetten produceren. Daar is een soort schakelaar voor. Als je die toedient in het medium gaan algen ipv suikers en eiwitten vetten produceren 3x zoveel als normaal en gaan ze zelfs uitscheiden. Dan hoef je het maar af te tappen. (Ontdekt door Viral Genetics Energy ism National Renewable Energy Lab)
Door het droogproces te elimineren, evenals het complexe proces waarbij oplosmiddelen van industriële kwaliteit worden gebruikt om olie uit algen te extraheren, hebben de onderzoekers de twee grootste kostenbarrières weten te omzeilen.

Biodiesel

Naar verwachting moet er binnen tien tot vijftien jaar een rendabele manier komen om uit algen biodiesel te produceren. Daarvoor is het noodzakelijk om de productiekosten met 90 procent te verlagen en de productieschaal met een factor drie te vergroten. Het chemische proces van de Amerikaanse wetenschappers is dan ook voor AlgaePARC en haar partners zeer interessant.

Enkele bedrijven die het onderzoeksproject in Wageningen ondersteunen zijn DSM, Unilever, BioSolar Cells en olieproducenten als Total en Exxon Mobile.

Vang de uitlaatgassen van auto's op. Lever ze in bij tankstations en laat er algen op groeien.

Algen geven tot 20 maal meer biomassa dan soja. Als je ze 2000 kg CO2 geeft kunnen ze 1 vat olie maken (= 186 liter). Per ha kan men 2,5 vaten ruwe olie maken per dag. De wereld verbruikt 90 miljoen vaten per dag dus als je 35 miljoen ha hebt (= 1 % van het grasland op aarde of 1/4e van de woestijn in Libie) dan is dat genoeg. Maar op dit moment is e.e.a. nog duur. 4 euro per liter. Algae systems kweekt de algen in polycarbonaatbuizen die 750.000 euro per ha kosten. Daarin moeten de algen worden gemengd hetgeen energie kost. Er is mest voor nodig en CO2 b.v. van een cementfabrieken of energiecentrales.

Voor de wereldproductie heb je alle CO2 nodig die de V.S. uitstoot naast alle P en N in de V.S.  Men probeert ook CO2 uit de lucht te concentreren.(Bedrijf Global Theromstat) Om de kosten van het mengen tegen te gaan kweken sommigen algen  in grote plastic zakken voor de kust en brengen er pijpleidingen naar toe met N-rijk afvalwater. Er olie van maken via hoge druk en verhitting kost ook energie.

Stel er wordt 2000 kg CO2 gelevert dan kost het maken van olie 700 kg CO2 zit er 900 kg CO2 in het residu = wat na persing overblijft van de algen. Er ontstaat 1 vat olie (van 186 liter) uit die bij verbranding in de auto weer 450 kg CO2 levert. Het residu kan worden gebruikt als bodemverbeteraar - als nieuwe grondstof voor de algen of kan verwerkt worden in b.v. cement.   

http://www.energyvalley.nl/nieuwsarchief/2322 is er mee bezig.

Je kan blauwalgen modificeren dat ze ethanol, buta(a)n(di)ol (vliegtuigbrandstof), ethyleen (kan direct op het gasnet of voor plastics) of melkzuur (voor bioplastics)  of acetoine (smaakstof voor boter) of terpenen (vaak geneesmiddelen of stoffen tegen kanker) gaan maken.
Hierdoor wordt geen landbouwgrond er voor ingezet, geen kap van de oerwouden, geen concurrentie voor voedsel, geen afval en geen gebruik van traktoren e.d. nodig.

Je voegt aan de buizen CO2 toe en zo nu en dan een schepje nitraat. Dat is (vrijwel) voldoende.

Omega-3 vetzuren

Omdat algen rijk zijn aan omega-3 vetzuren is het een interessante vervanger voor visolie, een voedingsstof voor gekweekte zalm. Normaal wordt dat van bijvangst van vis gemaakt, maar vanwege overbevissing staat de zee onder druk. Op dit moment bevat in Noorwegen 40 procent van het zalmvoer omega-3’s uit algen, maar het doel is dat het mainstream wordt.

Eiwitbron

Microalgen lenen zich goed als eiwitbron. Je hebt soorten hebt die tot wel 70 procent eiwit bevatten. 

Vervanging van palmolie

Er is nog veel werk nodig, voordat de olie uit algen palmolie kan vervangen. Palmolie brengt zesduizend liter olie per jaar per hectare op, terwijl micro-algen tussen de 35.000 en 50.000 liter per hectare per jaar opbrengen als er maar zeewater of suiker in de buurt is.

Algen voeden met suikers

Een algenfabriek in Brazilië staat naast een suikerplantage en de bijbehorende suikerfabriek. De algen worden gevoed met suikers, na een paar dagen zijn ze volgroeid en kunnen ze worden geoogst. En het afval van het suikerriet wordt ingezet als biomassa. Door dit te verbranden, draaien zowel de suiker- als de algenfabriek op duurzame energie.

Genoeg mogelijkheden voor de microalgen, het kan tenslotte olie en eiwit vervangen. Maar er moet wel vraag naar zijn.

Zeewier

Wanneer 2 procent van de oceaanoppervlakte zou bestaan uit zeewierboerderijen, is er genoeg om de hele wereld te voeden, berekende Smeins. 

Toepassingen in de toekomst

Algen kunnen nog op meer manieren gebruikt worden, bijvoorbeeld als olie in cosmeticaproducten, andere voedselproducten of in de biochemische markt. Microalgen hebben zoveel potentie, dat het belangrijk is dat je de juiste keuze maakt welke markt en molecuul je gaat ontwikkelen. (2021)

 
De firma Maris gaat algen kweken met behulp van nutrienten uit de rioolwaterzuivering te 's-Hertogenbosch. In een voormalige sliblagune met een oppervlakte van om en nabij 10.000 m is de algenkweekvijver aangelegd. Effluent, gereinigd afvalwater, stroomt geleidelijk door deze open reactor waarin de algen groeien en stikstof, fosfaat en CO2 opnemen. Tegelijkertijd wordt daarmee het effluent nog verdergaand gezuiverd en kan met een hogere kwaliteit op het oppervlaktewater worden geloosd. Zie ook www.aaenmaas.nl

40.000 ha groene algen zijn genoeg voor het hele Nederlandse wagenpark op diesel. Ze kunnen dan op algendiesel rijden.

Ingrepro http://www.ingrepro.nl/ is bezig met industrie productie van algen.

Grootschalige productie van algen voor biomassa; Een patent van GlobalGreen Solutions Inc. n.a.v. kostbare studies van het Amerikaanse Department of Energy. http://www.globalgreensolutionsinc.com/s/Home.asp. Het concept gaat onder de vlag van Vertigro-oil. De opbrengst per hectare ligt ca 130 maal hoger dan koolzaad. De prijs per barrel schatten ze op $ 71! Dit is toepasbaar in mediterane streken van de EU.

Zie ook http://brae.calpoly.edu/CEAE/biofuels.html

Voor Noord-West-Europa, is het vierjarige EnAlgae Strategische Initiatief opgezet, bestaande uit 19 partners en 14 waarnemers om duurzame technologieën voor algen-biomassa productie, bio-energie en de uitstoot van broeikasgassen (BKG) mitigatie te ontwikkelen . Dr Solanki (Birmingham University), Dr Champenois (CEVA) en de heer de Visser (Wageningen UR) vertellen over hun veelbelovende projecten.

Cyanobacteri hebben ook een hoger rendement, zegt Pamplona. "Mais produceert 168 liter olie per gezaaide hectare voor de omzetting tot diesel. Micro-organismen waarbij fotosynthese plaatsvindt, kunnen bijna 140.000 liter per hectare produceren. De studies zijn nog volop bezig en we hebben er nog geen zicht op wanneer die afgerond zullen zijn maar ik ben ervan overtuigd dat dit een belangrijke energiebron kan worden."

De onderstaande ppt is te downloaden op http://www.globalgreensolutionsinc.com/s/VertigroGallery.asp

Planten die elektriciteit opwekken

Planten kunnen ook stroom opwekken Zie www.plant-e.com of www.plantpower.eu Planten geven organisch materiaal af bij de wortels. Micro-organismen leven er op en breken het af. Daar komen elektronen bij vrij.

Men verwacht de eerste producten in 2013 en het nieuwbouwproject van het NIOO zal er mee worden uitgerust. Zie www.nieuwbouwnioo.nl

Men denkt in theorie 3 W / m2 te kunnen opbrengen. Nu is dat 0,5 W /m2 De dagelijkse consumptie is 100 W per persoon. Dus met 30 m2 kom je al ergens.

Brood met algen

 Het is gelukt algen geschikt te maken als basis-ingredient voor voedsel. Ze zitten volop in het nieuwe Meerbrood™. Door de algen in het brood bevat Meerbrood™ 30% minder zout dan regulier brood, en is het suikerarm en lactose- en E-nummervrij. Algen voegen een vijfde smaak toe. Ze activeren de speekselklieren en versterkt hierdoor de hartig zoete en zoute smaak.De algen in Meerbrood™ zijn van de Chlorella familie. Deze algen worden in Ochten geproduceerd onder de hoogst mogelijk hygiënische omstandigheden.De introductieprijs voor dit 400 grams-brood is: € 2,95

Nanodraden

Geobacter maakt nanodraden die een natte bovenkant krijgen als er vocht op komt. Dat geeft een verschil in lading. Als dit voortdurend aan lucht wordt bloodgesteld wordt er wat stroom opgewekt. Men heeft het gen in e-coli gezet dat makkeijker te weken is. Nu komen de draden echt beschikbaar en wie weet waar dit toe gaat leiden.

Bij een andere methode absorberen de nanodraden zonlicht, en zetten dit om in elektronen. Een bacterie (de banaanvormige Sporomusa ovata) gebruikt de elektronen als energiebron om CO2 uit de lucht te halen en samen met water om te zetten in acetaat en zuurstof. Een plant gebruikt 0,4 procent van het zonlicht, dit systeem 3,6.

Websites
http://www.globalgreensolutionsinc.com:80/s/Home.asp