Discussie: Algenkweken bij Corus! kan het uit?

9 04 2009

Een lezer van deze weblog wil de volgende discussie starten:

Ik heb Corus aangeschreven (en waarschijnlijk de verkeerde persoon) om interesse te peilen,  Ik kreeg het antwoord dat corus een staalbedijf is en geen interesse heeft in algenkweek.

teleurstellend en ik zal een rekenvoorbeeld geven waar op gescoten kan worden, ik een novice in dit veld:

stel dat je je algen kweek proces (open vijver, gestookt met restwarmte en CO2 verrijkt) weet te stabiliseren op 1 gram drooggewicht per liter in een algenvijver van 1 hectare, 30 cm diep totaal volume 300000 liter. De geschatte capaciteit is 300 kg biomassa dat wordt aangemaakt per verdubbelingstijd van de gekozen algen mix.

Algen groeien snel (is 48 uur realistisch ?): als je algen goed groeien zal je hopelijk ieder 2 dagen van stilzetten uitzakkende algen als een een slurry (10gr/L) kunnen oogsten,  niet die 300 KG maar een redelijk deel toch wel  stel je oogst elke 2 dagen 100 kG (uit 1000L slurrymedium)

3 keer per week geconcentreerde slurry tappen moet toch wel 300 kg per week opleveren ?

Niet goed ? reken fout? Dan de gemelde waarden die ik kon vinden tot nu toe en vlgens mij redelijk breed geaccepteerd zijn:

Ingrepro meld dat ze typisch tussen 20 en 50 ton drooggewicht per hectare per jaar oogsten.

Nu de Corus berekening:

als ik het goed herinner ( maar nog niet gecontroleerd) is voor het opwekken van 1 kg algen (drooggewicht) 4.4 kg CO2 gebruikt (een deel ademen ze zelf weer uit dus ben niet 100% zeker hier)

Stel je vijver haalt 25 ton drooggewicht per Ha per jr:   25 000 kg x 4.4 kg= 110 ton C02

Stel dat corus 2 megaton C02 per jaar produceerd: dan zou 20 hectare algenkweek al ruim een CO2 neutraal bedrijf opleveren,  met als bulkproduct biomassa die na raffinage een hoop bruikbare producten kan opleveren en die zo in bv de haven van Amsterdam overgeslagen kan worden.

Investering: 20 hectare land,  slootjes met plastic en restwarmteleiding, een schoepenrad,  wat mest en een centrifuge, met een paar man om de zaak draaiende te houden en de oogst te behandelen. Handig zou het zijn om een droog installatie en silos voor opslag te hebben.

Als emissie rechten voor CO2 in 2013 zoal ik ergens gelezen heb 40 euro per ton C02 kosten dan lijkt me dat zeer de moeite waard. voor 80 miljoen euro kom ik mijn bed wel uit ;-)
(dit laatste is dagdromen; helaas zijn dit soort subsidies/emissie rechtenwetten niet al te stabiel, ik moet nog maar zien of die emissie rechten handel  niet op allerlei manieren vertraagd/ gaat worden..)

vrij schieten op bovenstaande is zeer gewenst !


Acties

Informatie

37 reacties

9 04 2009
Art

Beste lezers,

voordat je in de pen klimt wil ik mezelf graag corrigeren met een stomme rekenfout !

Corus heeft emissie rechten voor 10.6 Mton. mijn stommiteiten betreffen het rekenen met kg en Mton, larry heeft mij gecorrigeerd:

Nog afgezien van de juistheid van de andere aannames in je stelling, zou je hier dus niet 20, niet 10.000, maar bijna 100.000 (HONDERD-DUIZEND) hectare aan vijvers nodig hebben om Corus ‘CO2-neutraal’ te laten produceren. (10.600.000 / 110).

Dat is 1.000 km2, of de oppervlakte het hele Rijnmondgebied, of driekwart van de provincie Utrecht.”

duizelingwekkend! ik hoop van harte dat ik nog steeds fouten heb in de redenering die het rekenvoorbeeld weer rooskleuriger maken :-)

Art

8 05 2009
EH

Beste Art,

Ik zie geen dramatische rekenfouten in je voorbeeld. Het enige punt is dat de werkelijke productie van 6.5Mton van Corus je oppervlakte gebruik en je investering iets terug breng tov de verleende emissie rechten.
Ik ben wel van mening dat open vijvers geen optie is om andere doorslag gevende redenen. Aan de andere kant zijn de investeringen van practisch alle gesloten systemen onacceptabel hoog (>10E10 Euro! voor dit project).
Wat je voorbeeld wel duidelijk illustreert is hoeveel energie we verbruiken en tevens de inefficientie van energie opname door het bladgroen systeem (fractie uit het aangeboden spectrum). Zonne-energie is beduidend efficienter en zal mijns inziens niet door planten gebaseerde systemen kunnen worden ingehaald.
Vloeibare energiedragers afkomstig van (gekweekte) organismen zullen op den duur grotendeels (moeten) verdwijnen om in de pas te kunnen blijven lopen.

8 05 2009
Art

Beste EH,

Dank voor je respons. Ik ben benieuwd naar je redenen dat open vijvers geen optie lijken. Wat is de grootste bottlenek met open vijvers ? kan dat verbeterd worden door de vijvers te overdekken ? Het efficiency argument van zonne cellen vs bladgroen kan ikm begrijpen maar de opslag en distributie van zonne energie is zo infrastuctuur afhankelijk (accu’s/electriciteitnetten) dat ik voorzie dat er nog lange tijd grote vraag zal blijven naar vloeibare brandstoffen. Ik zie eerlijk gezegd nog geen alternatief voor electrisch wegtransport. Ook boeren, vliegtuigen of schepen kosten efficient met zonne energie het werk laten doen lijkt me niet realistisch. Ik denk dat de vraag naar vloeibare brandstoffen blijft bestaan en daarom verdient een derde generatie biobrandsoffen op algenbasis een kans en daarbij wordt de CO2 cycles gesloten.een verstandige middellange termijn oplossing. Door juist met de grootste CO2 producenten te werken is er snelle winst te boeken in termen van duurzaamheid. 6.5Mton/jr is een prachtige kans om grote stappen te zetten, het equivalent van de deltawerken en zal nederland op de kaart zetten als duurzaamheidskampioen met iets waar we al eeuwenlang werken: waterhuishouding en agrarische productiviteit.stop de CO2-vloed met de deltawerk van de 21e eeuw.
Ik zou het graag zien gebeuren ! Wie helpt me om dat doel te bereiken en Corus nog eens te vragen of ze eroverna willen denken ?

Art

8 05 2009
EH

Beste Art,

Ik deel je mening volledig dat vloeibare brandstoffen voor een aantal vervoerssegmenten voor de middel lange en lange termijn nog primair zullen blijven maar voor een aantal segmenten zal deze snel kunnen verdwijnen. Hiervoor is niet per se een complex en zwaar netwerk noodzakelijk. Het zou me niet verrassen als de-centrale energie opwekking (consument en nieuw type bedrijven) de boel versnellen en mogelijk veel sneller dan nu voor mogelijk wordt gehouden (analoog aan mobiele telefoon acceptatie, internet gebruik etc).

De eerste vraag voor de CO2 vastlegging zal niet zijn HOE leg ik het vast maar WAT ga ik met de algen doen (energie, voeding, voedsel, farma, (bio)chemicalien, etc). CO2 vastleggen zal (zeker voorlopig) geen doel op zich zijn. De keuze van je toepassing zal bepalen hoe je kweeksysteem eruit zal zien. Wat open systemen betreft zijn de beperking van CO2 concentraties, verdamping (water gebruik), ziektes en besmetting met andere soorten (rovers en competities) serieuze bedrijgingen. Door de zout concentraties en de pH in extreme condities te brengen wordt een deel van de problemen ondervangen maar tevens verschoven. Het kweekmedium is met deze aanpassingen (chemisch) afval geworden (bij 1 ha ~ 5000m3, laat staan wat het effect is bij ruim 50.000 ha!). Het geschikt aantal soorten dat gebruikt kan worden is voor deze systemen zeer beperkt. Het economisch risico van een ziekte met een monocultuur voor een kweek op deze schaal is volgens mij niet erg aantrekkelijk. Verder is het de vraag of open systemen nog lang geaccepteerd worden voor voeding, voedsel, farma en andere segmenten door regulatoire authoriteiten. Als laatste worden de opbrengsten per ha nog al fors overdreven en niet door de praktijk gehaald. Voor een open systeem in NL is het redelijk aan te nemen dat 5-12 ton/ha kan worden gehaald.

Willen algen de basis vormen voor de derde generatie brandstoffen zal de biomassa productie prijs fors moeten dalen, richting de 0,50E. Dit is met de huidige stand van de technologie niet mogelijk (veelal boven 5-10E/kg, zie presentaties Wijffels en algen rapport LNV). Bovendien zullen algen dan eerste gebruikt worden om andere meer lucratieve markten in te vullen. Tenzij de urgentie hoog is (lees prijs ruwe olie) zal bio-olie voorlopig meer een idealistische markt zijn dan een realistische. Interessant is om de energie balans van algenkweek, echte energie input vs gehaalde energie outputwaarde algen, eens goed te bekijken. De is, voor wat ik heb gelezen, voor de meeste systemen ronduit schokkend (dit geldt overigens ook voor verreweg de meeste windmolens en zonnecellen).

Als laatste wil ik nog wel een teaser neerleggen: de kreet “Het klimaat veranderd” wordt geuit door onwetenden. Klimaat is intrinsiek aan verandering onderhevig. We zouden ons zorgen moeten maken als dat niet meer zo is. CO2 en klimaat verandering zijn een politiek thema en de mens is een niet noemswaardige speler: CO2 verhoging wordt NIET of niet relevant door de mens veroorzaakt. Feiten en politiek liggen hier niet op 1 lijn, maar what’s new. Deze discussie hoort echter op een andere forum vermoed ik.

EH

11 05 2009
Art

Beste EH,

Ik ben het met je eens dat feiten en politiek niet altijd op een lijn liggen maar dat doet niets af aan de maatschappelijke druk om CO2 uitstoot te reduceren. Dat het klimaat verandert is niet vreemd maar de snelheid waarmee de afgelopen 50 jaar de CO2 concentratie is toegenomen doet vermoeden dat er wel een correlatie is met de enorme groei van het gebruik van fossiele brandstoffen van de mensheid. Idealisme is niet erg in mijn visie, dat laat ruimte over om te experimenteren waar realisten het voortijdig opgeven omdat het rendement van een investering niet voldoende is. ;-)

Ook al is CO2 reductie geen doel op zich, het kan het wel extra voordeel opleveren om algenkweek op te zetten en efficienter te maken.
Als de energiebalans de enig factor is om te beslissen welke vorm van energieopwekking we gebruiken dan lijkt me kernenergie de enige realistische mogelijkheid is. Politieke en maatschappelijke druk om andere keuzes te maken is een feit en daarom zal men algen als bron voor 3e generatiebiobrandstof zeker niet afschrijven vanwege de marginale energiebalans. Als energiebalansen destijds waren gebruikt als argument was nederland nooit doorgegaan met het droogmaken van allerlei gebieden en was 1/4 van het huidige nederland nooit bewoonbaar/bebouwbaar geweest.

Bio-olie is een zeer lucratieve handel, alleen de haven van Amsterdam behandeld al een miljoen ton plantaardige olieen per jaar. We hebben in Nederland de hydrologische, civiel technische, landbouwkundige kennis en cultuur om een voorloper te zijn in aquatische biotechnologie en de infrastuctuur om de producten te behandelen.

Ik ben wel geintrigeerd door de stelling dat het kweekmedium als chemisch afval geklassificeerd moet worden, is dat echt zo? Monoculturen en ziekte gevoelige processen worden volop gebruikt voor allerlei soorten van producten.

Ik vermoed dat het ingewikkelder zijn om een algenkweekproces te hanteren in vergelijking met een koolzaadveld. Dat is de uitdaging; hoe krijg je voldoende ervaring met algenkweek op een grotere schaal en is het proces kopieerbaar en aantrekkelijk voor de echte experts op biomassa productie; de boeren van de wereld.

Corus heeft de ruimte, de CO2 surplus, de restwarmte, de nabijheid van de zee en een overslaghaven. De vraag is kan het uit ? Ik denk dat het antwoord ja is: mits het proces de credits krijgt voor extra CO2 reductie om de investerings kosten sneller terug te halen.De schaal vergroting van algenkweek is belangerijk om aan te werken. Hoe zet je een 10 0f 100 ha proces op in vergelijking met de huidige systemen ?

Ik wil graag werken om een dergelijk systeem op te zetten en de biotechnologie te optimaliseren ! Ik zal er zeker nog verder aan puzzelen.

met vriendelijke groeten, Art

11 05 2009
EH

Beste Art,
Dank voor je open en prettige manier van mening en kritiek weergave, dit is redelijk zeldzaam op forums.
De boodschap van Al Gore was destijds overdonderend voor me en dit heeft me aangezet verder in deze materie te verdiepen. Uitvoerige literatuur studies laten inderdaad vaak een boeiende relatie tussen CO2 en temperatuur zien, zoals door het IPCC wordt gepositioneerd. Echter dit verhaal is verre van compleet en wordt vaak op een manier geinterpreteerd. Een aantal meer plausibele alternatieven worden niet of slecht belicht. Dit is een fundamentele misser in de IPCC rapporten en druist volledig in tegen waarheidsvinding. Een markante waarnemening is dat in de laatste 10 jaar op het Noordelijk halfrond de tempertuur niet gestegen is en op het zuidelijk halfrond zelfs gedaald is terwijl de CO2 concentraties homogeen over de wereld nog steeds flink doorstijgen. De huidige modellen die door het IPCC worden gehanteerd gaan hier volledig mank terwijl een aantal andere modellen deze effecten reeds hebben voorspeld. Uiteraard is nog niets bewezen en is alles nog mogelijk en brengt iedereen zijn eigen weegfactoren aan, maar niet meer mogen vragen en plagen aan wetenschappers druist volledig in tegen de onafhankelijheid en geloofwaardigheid van deze standpunten.

Je hebt volledig gelijk dat nieuwe technologien in eerste instantie kosten-baten technisch niet hoeven te kloppen en dat innovatie-stacking hier op een gegeven moment een verandering in brengt mits de technologie waardevol blijkt te zijn, en ik denk dat dit ook voor de algenkweek kan gelden. Echter, algen worden al ruim 60-jaar gekweekt met het doel producten te maken of te vervangen die gerelateerd zijn aan voeding, voedsel en energie. De biomassaprijs en opbrengst is in deze periode (inflatie gecorrigeerd) niet veranderd. Sterker nog bijna alle kweekmethoden leveren een zelfde biomassa-productieprijs op. Maw innovaties die echt nodig zijn ontbreken, tot deze conclusie kwam het NREL destijds ook al. In Amerika bv, worden al langere tijd grootschalig projecten gerund maar de getallen veranderen niet, behalve de banksaldo’s van de CEO’s. De algen-hype lijkt op het punt van klappen te staan. Opschaling zal ook in het Corus geval geen effect hebben vermoed ik, omdat er fundamenteel eerst wat veranderd moet worden aan de methode van kweken en isoleren.
Uiteraard zijn de Corus-sen van deze wereld een pracht voorbeeld om met deze producenten van CO2 een verandertraject in te gaan, maar wel opvoorwaarde dat je product en je biomassa productieprijs kloppen.
Wat de monocultures betreft: er zijn al een flink aantal projecten gestrand (open systemen) door infecties/contaminaties die niet beheersbaar bleken. Om deze reden vind je bijna uitsluitend nog extreme kweekmedia in open systemen (bv voor Spirulina). Echter deze media kunnen na gebruik niet geloosd worden (hoog zout en pH). Dit gegeven is bevestigd door een kweker die ik recentelijk tegen kwam.
Aangezien ik er niet van overtuigd ben dat CO2 een probleem is en verwacht dat binnen 5 jaar (wellicht al dit jaar) de grap voorbij is ga ik me niet blind staren op de CO2 voordelen als inkomstenbron of milieuschaamlap. Verhoogde CO2 concentraties kunnen belangrijk zijn voor een goede productie maar dat moet ook zonder de CO2 emissierechten of milieukortingen uit kunnen om te voorkomen dat je over een paar jaar dit probleem alsnog op moet gaan lossen.
Op dit ogenblik proberen we een technologie neer te zetten die aan deze voorwaarden voldoet en breekt met de productie belemmeringen zoals we al in onze discussie hebben laten passeren. Ik heb er zeer veel vertrouwen in dat dit lukt.
Je raakt met je “boeren van de wereld” een zeer belangrijk punt. Een kweeksysteem moet, zonder beledigend te willen zijn, operationeel dummy proof zijn. Alleen dan kun je vele hectaren gaan vullen met algenkweek omdat agrariers/veehouders uiteindelijk dit concept moeten kunnen gaan gebruiken. Ik ben van mening dat hier een market-pull mechanisme moet gaan werken doordat een gebruiker van een systeem een voordeel tov zijn buurman behaald (financieel, stabiliteit, risico profiel, eigenbeheer, …) waardoor de vraag groeit. Een aantal kweeksystemen voor algen heeft of gaat dit kritische punt niet passeren en deze vallen vanzelf uit. Dit is volgens mij de reden dat er nauwelijks algenkwekerijen in NL te vinden zijn ondanks dat er al vele jaren expertise, rapporten, stevige kennis en kweekervaring bestaat (AquaPhyto, Ingrepro, LGEM). Wat je wel ziet is dat recentelijk (in Nederland) enkele veehouders algenvijvers hebben neergelegd. Echter hier gaat het niet om algen als product maar methode om afval (bv mest) kwijt. Het economisch model is dan ook niet de beloning van het eindproduct maar de reductie in kosten middels eigen gelegitimeerde afvalverwerking. De schaalbaarheid hiervan is lastig en ook niet relevant voor het “Corus” model.
Hoe ver ben je met je plannen? Ga je bestaande systemen gebruiken of breng je innovaties in? Wellicht dat we iets aan elkaar kunnen hebben. Meerdere spelers in een veld maken een veld geloofwaardig en de markt is voorlopig onverzadigbaar en dus hoef je elkaar de komende jaren zeker niet in het vaarwater te zitten.
Beste groet, EH

11 05 2009
Art

Beste EH,

Ik waardeer je uitgebreide en open antwoorden ook in zeer hoge mate !. De corus berekening is een vingeroefening en ik waardeer inzichten die je wilt delen. Mijn plannen zijn in de uitzoekfase, deels uit nieuwschierigheid en ‘t is mijn primaire vak; het kost alleen tijd en moeite, heb ik op dit moment plenty :-)

Ik gebruik dit forum (en andere bronnen) om op een rij te zetten wat een levensvatbare bedrijfsvoering voor algen biotechnologie op kan leveren, bij voorkeur op basis van een reel product waarmee de ideele kant van het bedrijf ook een kans krijgt.. Ik heb (nog) geen keuze gemaakt voor systemen en/of soorten, innovaties heb ik niet tot mijn beschikking alleen mijn gedrevenheid, enthousiasme en ervaring als bioloog.

Ik heb mezelf tot doel gesteld om de komende 4 jaar bij te dragen aan de ontwikkeling van algen biotechnologie. Ik ben van mening dat ondanks (of dankzij ?) de algen hype een bruikbare processen ontwikkkeld kunnen worden. Mijn persoonlijke overtuiging is gebaseerd op de waarneming dat we slecht 0,1 % van (mariene) microorganismen kunnen kweken. De huidige biotechnologie gebruikt maar een belachelijk klein deel van de biodiversiteit.

Als ik je verhaal goed begrijp is naast food, feed, fuel, health en pharma ook afval behandeling een toepassing waar algen gedreven processen een rol in kunnen spelen en misschien wel de meest levensvatbare ?
Ik vond in oude literatuur dat Algeatec in jaren 1985-1990 varkensmest als medium gebruikte voor high rate algenkweek om zo het varkensmest probleem op te lossen maar met de sanering van de varkenssector verdween ook de interesse (lees “subsidie”) van boeren, overheid en investeerders. Ik begrijp dat de mij bekende Nederlandse bedrijven als Aquaphyto, Ingrepro en LGEM vooral uitgaan van high value producten van algen in de bedrijfs strategieen maar ik zal ook zeker nog eens puzzelen op de afvalwaterzuiverings capaciteit van algen en de commerciele waarde hiervan tov de meer gangbare zuiveringsprocessen die voornamelijk op soorten zonder lichtafhankelijkheid zijn gebaseerd.

Ik hoop van harte dat andere deelnemers nog iets toe willen voegen over de Corus berekening voorzover we niet een groot deel van de punten besproken hebben.

beste EH, vriendelijk bedankt voor al je uitleg en ik zal zeker nog wel eens vragen hebben in de komende tijd. misschien dat we email adressen kunnen uitwisselen voor zaken die buiten het forum vallen ? ‘k heb geen idee hoe dat ‘t gemakkelijkst gaat via dit forum.

met vriendelijke groeten, Art

17 05 2009
EH

Beste Art,

Ik heb een tijdelijke email account aangemaakt zodat we met elkaar in contact kunnen komen als je daar interesse in hebt (copie paste ivm extra karakter)
Algen @HotPOP.com

Beste groet

EH

11 06 2009
CJK

Beste Art en EH,
Ik heb de discussie over algen en CO2 met belangstelling gelezen. Als researcher bij Corus zou ik graag eens willen meedenken over de haalbaarheid van dit idee. Daarna kan het altijd nog bij de juiste personen gelegd worden.
Ik weet niets van algen maar ik kan mij een installatie indenken waar continu CO2 doorgeleid wordt en continu een filterkoek van algen van afgevoerd. Deze filterkoek kan dan met restwarmte gedroogd worden waarna deze algen als droge biomassa ingezet kan worden voor de productie van ijzer in de hoogovens. Deze biomassa kan dan een deel van kolen+kooks vervangen. Dus al met al dus minder CO2 uitstoot per ton geproduceerd staal.
Waarschijnlijk is de beperkende faktor in dit alles de hoeveelheid licht nodig voor de algengroei. Indien daarvoor een waarde bekend is (m2 zonlicht)–> groeisnelheid algen, kan wel een eerste berekening gemaakt worden vd groote van een dergelijke installatie +bijbehorende investeringen.
Wat ik wel heb gelezen over algen is dat er tevens ijzer aan de algen toegevoegd kan worden om de groei te versnellen. Mogelijk kan dat ook worden benut hierbij.

Dus alle info is welkom om dit eens nader te bekijken!

Groeten,
CJK

11 06 2009
Art

Beste CJK,

Natuurlijk wil ik meer informatie verstrekken. Open vijver systemen zetten volgens mijn gegevens 2 W/m2 van de 110 W/m2 zonlichtintensiteit die voor Nederland gemiddelde is.

Een goed groeiende culture verdubbeld zijn biomassa elke 48 uur maar met restwarmte kan er waarschijnlijk een sneller groeiende soort geselecteerd worden en word er een selectieve conditie geschapen die de lokale predatoren onder druk zet.. De openvijversystemen hebben typisch een diepte van 30 to 50 cm, 2,5 m breed en worden met een relatief simple motor en paddlewheel gemengd. met een paar km sloot kom je al een aardig eind. tot nu toe is de energie balans voor pompen en beluchten de cruciale factor voor een goede energie balans en investerings.

Ik kan mijn email adres geven als je erprijs opstelt maar ik geen bezwaar om via dit forum te communiceren, helpt wel goed om vergissingen, foute aannames of stommiteitein te corrigeren.

Art

11 06 2009
CJK

Beste Art,

Ik heb eens enkele berekeningen uitgevoerd aan de opslag van CO2 dmv algen. Ik ben uitgegaan van enkele publicaties op het internet.
Groeisnelheid algen (bijv type Chlorella) is 20 g/l/hr (drooggewicht). Dit komt ook goed overeen met de algen concentratie van 1 gram/liter en een verdubbeling gewicht per 48 uur. Per m3 kan dan 20 g algen/hr worden geproduceerd. De algen bestaan voor ca 45% uit koolstof. Er wordt dus 9 g koolstof/hr/m3 gebonden. Deze koolstof is afkomstig van de CO2. Dus is er dan netto 33 g CO2/hr/m3 afgevangen.
Bij een CO2 productie van 10.6 Mt /jaar= 1325 ton CO2/hr volgt dat er dan 40 miljoen m3 algenoplossing nodig is om alle CO2 te binden. Met een diepte van het bassin van 0.5 m, komt dit overeen met een benodigd oppervlak van 80 km2.
Natuurlijk hoeft niet alle CO2 te worden afgevangen en opgeslagen in de vorm van algen maar is wel duidelijk dat er zeer grote bassins nodig zijn. Drogen vd algen kan met restwarmte en vervolgens kan of bio-olie hiervan gemaakt worden of als kolen/kooks vervanger in de hoogovens.
Wat zeker zal helpen is een versnelling vd groeisnelheid. Weet je misschien waardoor deze wordt beperkt (licht, CO2, andere groeistoffen?)
Met dergelijke grote bassins lijkt het mij niet haalbaar om op deze manier de CO2 te gaan binden indien bovenstaande berekening ook klopt.
Andere suggesties?

Groeten,
CJK

11 06 2009
EH

Hallo CJK en Art,

Volgens mij gaan de berekeningen uit van onjuiste veronderstellingen en wil dit graag laten zien door de berekening vanuit een andere hoek op te stellen.
Aannames: opbrengst algen 40 ton/ha (licht beperking), 100% CO2 opname, 45% C in algen biomassa.
30ton algen komt overeen met 13.5ton C/ha en dus met (13.5*44/12) ~50ton CO2/ha opname.
Voor 10.6Mton (10.600.000ton) CO2 is dus 212000ha kweek nodig (~2000km2!!). Voor open vijvers zal dit met een factor 2-5 moeten worden vermenigvuldigd door de lagere opbrengst per ha.
CO2 neutraal werken zal maw een zeer pittige opgave worden maar dat laat niet onverlet dat hier kansen liggen.

EH

11 06 2009
Art

Beste CJK en EH,

de oppervlakte met open vijvers is inderdaad te groot om practisch te zijn, de berekening van EH klopt niet helemaal 10600000 ton/50 ton per Ha is 21200 Ha oftewel 212 km2. uitgaande van open vijvers is het ruimtebeslag te groot. Er is wel een groot verschil tussen 80 km2, 212 km2 of 1000 km2 . Ik zal nog eens puzzelen wat nu correct is want iemand verrekent zich hier;-)

open vijvers zijn weliswaar goedkoop maar vertonen grote schommelingen in kweek condities die de productiviteit zwaar beinvloeden, de meldingen zijn dan ook gebaseerd op maandgemiddelden, gesloten sytemen zullen waarschijlijk veel meer capaciteit hebben en stabieler zijn in procescontrole.
fotoautotrofe microorganismen worden iha gelimiteerd door nutrientenopname en in grote continusystemen vermoedelijk door de meng snelheid. Bij te hoge lichtintensiteiten treed snel verzadiging op van de fotosystemen en inhibitie van de groei. daarom is een relatief hoge stroomsnelheid met enige turbulentie ook voordelig, cellen ondervinden dan een milder licht regime.

Andere suggesties:
overdekte sloten, met een grotere diepte en extra LED verlichtings elementen kan stabielere kweekcondities opleveren en waarschijnlijk ook hogere biomassa concentraties door de betere controle wat betreft temperatuur, verdamping en regenwater.
stel dat je dan de biomassa concentratie verdubbeld en de diepte naar bijvoorbeel 2 meter brengt heb je in het gunstige rekenvoorbeeld van cjk de 80 km gereduceerd tot 10 km2 sloot oppervlak.

dus om corus CO2 neutraal te maken heb je nodig:
4 (overdekte) betonnen sloten van 10 m breed bij 250 m lang (of beter nog race track vijvers), een berg slangen, buizen en pompen,
1000 sets aan zuinige, onderdompelbare led array staven (l m lang, 100 Watt),
een grote hoeveelheid nutrienten (P, N en S en wat spore elementen)
de CO2 bubbles mengen de 2 m diepe sloot.
dan bijvoorkeur een taaie algensoort, die snel groeit bij wat hogere temperatuur (die vijvers volgen de buiten temperatuur, dat is niet gunstig…
Er zijn meldingen van een verdubbeling per 4 uur onder lab condities (ph, temp, gas en optimale nutrientdosering) voor sommige soorten!

de energiebalans is met bovenstaande schema niet zo gunstig in vergelijking met ondiepe vijvers die alleen zonlicht vangen en de investering is echt hoog maar omdat je extra lichtbemesting gebruikt zijn de proces condities stabieler en het gaat hier om de capaciteit om CO2 op te nemen en zoveel mogelijk biomassa af te vangen.

ik zeg, ‘t kan, er zijn voordelen en er is ontzettend veel te winnen. philips zzou zeer gelukkig zijn met de lampenorder…

Ik hoor/lees jullie opmerkingen graag,

met vriendelijke groeten, Arhur

12 06 2009
EH

Beste Arthur,

Je bovenstaande oplossing is een klassieke oplossing zoals deze met name in Amerika wordt gebruikt (ik noem dit in mijn presentaties ‘the American solution’). Dit is een heel begrijpelijke reactie waar veel bedrijven intrappen.
Even kort op een rij: je zet licht aan om CO2 te willen wegvangen. Deze CO2 is afkomstig van fossiele brandstoffen. Je gaat nu stroom verbruiken opgewekt in fossiele verbrandingsinstallaties om led lampen te laten branden. Zelfs met een efficientie van 100% (10% is nog optimistisch) betekent dit dat je net zoveel fossiele brandstoffen nodig hebt om je CO2 weg te vangen als je in een ander proces (Corus) produceert. De netto energie balans voor je gehele systeem van de productie van grondstoffen voor je led-lampen tot aan je bioreactor operatie is volledig zoek. Als je de rendements verliezen (waaronder % licht opname, electriciteits productie en transport, pompen, aeratie, meststoffen, etc) meeneemt dan moet de conclusie zijn dat geen investerder in de wereld dit plaatje zal accepteren (behalve in Amerika).
Om terug te komen op een eerder punt van onze discussie: een systeem kan alleen een levensvatbaar businessmodel opleveren als het niet om de energiewaarde maar om specifieke producten gaat (bv biopharmaceutische stoffen) waarbij het puur om geldelijk gewin gaat te koste van fossiele brandstoffen onder verbruik van CO2 van Corus of met een business model waarbij je energie balans positief wordt (er zijn meer voorwaarden). Momenteel zijn er nog geen schaalbare algenkweek systemen op de markt die aan deze laatste eis voldoen. Om deze reden heb ik een onderneming opgezet die dit wel voor elkaar moet gaan brengen met een nieuwe kweektechnologie.
In het geval van Corus is een voorwaarde dat het transport van CO2 naar de kweeklocatie economisch rendabel kan zijn. Maar zelfs als je met een oplossing komt waarbij je 1% of minder van de CO2 afvangt dan laat je een statement gelden die ook het publieke beeld van Corus positief kan beinvloeden en zal de aandacht steeds groter worden voor dit soort technologien. Innovaties helpen je om dit percentage snel te doen stijgen. Beter beginnen met een halve oplossing dan wachten op een hele (in mijn ogen het verschil tussen ondernemers en wetenschappers).
EH

12 06 2009
Art

Hoi EH en CJK,

Het punt is helder, lichtbemesting is voor met CO2 uitstoot reductie of voor energietoepassingen is niet duurzaam en onzinnig. Ik had de kastuinbouw in gedachten, een rendabele sector met hoge productiviteit van biomassa en soms verbazend lage productprijzen…maar ik vermoed dat de energiebalans van kassen zwaar negatief is met die zware assimilatielampen.
voel me toch weer beetje dom om kunstlichtbemesting van algen als oplossing voor CO2 reductie geopperd te hebben…trap er iedere keer weer in… toch heb ik nog wat argumenten over die ik aan het eind zal geven.

Eerst een conclusie: de schaal van puur zonlicht gedreven (gesloten) vijver systemen is duidelijk te groot om werkbaar te zijn, zelfs in het gunstigste geval (80 km2) is dat ruimtebeslag haalbaar in een land als nederland en bovendien zeer complex om effectief te laten draaien.

De voor de hand liggende oplossing, diepere vijvers, wordt licht gelimiteerd en dat verlaagd efficiency vandaar dat lampen idee met heldere tegenargumenten. blijft als suggestie over: Is het mogelijk diepere vijversystemen op te zetten met bijvoorbeeld “light guides”, bijvoorbeeld Fresnel lensen of andere transparante objecten die een deel van het zonlicht dieper de culture in leiden ?

EH Ik zie niet hoee een ander type fotobioreactorreactor of kweekmethode het oppervlakte beslag reduceerd… de goedkoopste oplossing die ik weet, het vertigro systeem waarbij verticaal opgehangen plastic zakken een woud van goedkope fotobioreactoren vormen is nog steeds bij lange na niet voldoende, zelfs 1% lijkt mij een zeer knappe prestatie ! ik ben benieuwd naar die kweekmethode EH

nu nog even over lichtbemesting:
Als het doel is om CO2 cyclus van Corus te sluiten mag dat dan helemaal geen energie kosten ? Ik vind de suggestie om de biomassa als filterkoek terug tegebruiken in de lokale biomassacentrale een redelijke start, als het process robuustloopt is er vast meefijnchemie uit te halen. en wat is het bezwaar om (wind, zonne of kern) energie te gebruiken om CO2 cycli te sluiten ?

De statement van 4 algenreactoren 10 bij 250 meter en bij behorende voorkweek en oogst materialen lijkt mij helder. het is juist de schaalvergroting die de uitdaging is en die kan mijns inziens alleen empirisch getest worden.

Het is de CO2 bemesting die volgens mij trouwens een belangerijk groeivoordeel opleverd, als ik het goed heb zijn de meeste fototrofesystemen C gelimiteerd (op delen van de diepe oceaan na, daar zijn organismen ijzergelimiteerd maar voor plantenkweek is ijzer volgens mij een spore element). die algenvijvers van ingrepro en aquaphyto gebruiken geen CO2 bemesting voor zover ik weet..hoeveel ervaring is er eigenlijk me CO2 bemeste algen cultures ?

Hoeveel geld/energie mag CO2 reductie kosten ? Dit word beschouwt als een van de deltawerken van de 21e eeuw, de hele wereld zal die sloten met wat lampen en de algenvla willen komen bekijken, alleen de persdienst heeft al een ploegendienst nodig…..

Ik blijf bij mij statement, CO2 reductie met algen bij corus, ‘t kan, er zal grote aandacht voor zijn, de biomassa is echt wel bruikbaar voor meer dan alleen terugstorten in de energiecetral maar het is een prima startup zonder dat je over product specificaties moet onderhandelen.Maar op termijn kan het hoogwaardige olien en veiwitten opleveren. Het is de schaal vergroting die uitdagend is daarom moet het groot niet willen prutsen met 0,1 %…!

met vriendelijke groeten, Arthur

12 06 2009
EH

Hallo Arthur,

De kans dat een soortgelijk project zoals in deze discussie aandacht gaat trekken is inderdaad erg groot. Dit geldt overigens voor alle mega-CO2 producten.
Als je in dit scenario Corus’ Co2 wil gebruiken voor de productie van algen-producten (olien, etc) ipv biomassa voor energie dan wordt de discussie heel anders. De kans is heel groot dat je met een negatieve energie balans gaat werken maar met een positieve financiele balans. Dit kan nog steeds (zelfs vanuit duurzaamheids perspectieven) aantrekkelijk voor de algenproducent zijn. Echter of dit voor Corus interessant is kan ik uiteraard niet beoordelen omdat er mogelijk netto nog meer CO2 wordt geproduceert (energie verbruik algenkweek in de vorm van pompen, DSP, meststoffen, etc) en deze ongunstige CO2 balans kan ook een boemerang effect hebben. Ik zou hier erg voorzichtig mee zijn gezien de politieke en maatschappelijke discussie die ‘echte’ duurzaamheid steeds meer als uitgangspunt neemt (subsidie, producten, investeringen).
Een ander belangrijk punt is je licht opmerking. Het opwekken van wind, zonne, etc energie vergt ook heel veel ruimte (zonne energie heeft een zonlicht efficientie van 10-20% max.) maar hier wordt de productie, installatie en afvalverwerking van zonnecellen niet in verwerkt!! Je kunt deze energie voor licht productie gebruiken maar je investering om deze hoeveelheid energie te genereren is waanzinnig (meer dan de 10.6mton CO2 energie equivalenten in zonne units vertaald). Je andere optie licht te bundelen wordt reeds toegepast. Ook hier moet je rekening houden met enorme investeringen, relatief lage efficienties (<10% effectief) en hiermee samenhangend je opervlak dat nodig is. In Nederland valt ~100W/m2 lichtenergie, gemiddelde dag-in dag-uit 24hr/dag. Een alg kan maar een klein deel van het spectrum gebruiken. Zelfs als je meer uit je zonlicht weet te persen met gestackte technologien dan nog heb je minimaal een oppervlak van 200-1000km2 nodig bedekt met spiegels, lenzen, solar cells of andere technologien.
Ik wil je niet ontmoedigen maar dit is niet iets dat ik verzin maar beschikbaar is in het publieke domein. Opmerkelijk is dat maar heel weining ondernemingen deze berekeningen voeren (of gebruiken). De werkelijkheid dwingt tot andere oplossingen. Er zijn zeer zeker mogelijkheden maar dan moeten er landschappelijk inrichtingskeuzes worden gemaakt. ~1000kw/m2*jaar is een vaststaand feit en kan niet vergroot worden. Algen hebben (licht)energie nodig om biomassa te vormen en CO2 vast te leggen in dit proces. Ook het toevoegen van suikers om meer biomassa/m2 te kunnen behalen (oplossing die ook steeds meer in zwang komt) is een schijn oplossing omdat de suikers eerst uit planten komen.
Dit CO2 volume is een tough cookie!

EH

12 06 2009
Art

Beste EH,

Wederom duidelijk verhaal: algenkweek bij corus; het ruimtebeslag is (te) groot en de energiebalans om alle CO2 met algenscrubbers in de vorm (diepe 2 m, gesloten en lichtbemeste) vijvers te fixeren is twijfelachtig wat betreft duurzaamheids argumenten. Ik ben met je eens dat de aantrekkings kracht voor Corus dan minimaal is en dus moet het beter kunnen.
Dit idee wat betreft algenkweek puur voor de CO2 reductie bij een groot bedrijf zoals Corus is inderdaad pas geloofwaardig en verdedigbaar als er netto CO2 word opgenomen en daarvoor moet de kweek en de downstream processing met minimale energieinput lopen.

Ik geef de moed niet op ! tof dat je er al zoveel kennis van hebt en die wil delen EH !

Een stapje terug in ambitie met als doel overtuigend de reductie te behalen: met 4 ondiepe (0,5 m), transparant overdekte vijvers van 10 bij 250 meter; zou je volgens onze berekeningen tussen de 4 en 12 % van de CO2 kunnen fixeren zonder extra licht invang middelen.

Windmolen aangedreven schoepenrad (in combinatie met een backup electromotor) om de stroming met gereduceerde energiekosten op gang te houden, restwarmte om de vijvers op temperatuur te houden,
voorkweek in en relatief klein kasje met buizenreactor om de algenvijver aan te enten.
waterbehandeling om medium op te maken (bij voorkeur een zoutwatersoort)
Enkele pompen, vaten met nutrienten, leidingen om nutrientstroom met CO2 te beladen. sensoren en regelpompen voor pH, dichtheid en gas (zuurstof, CO2).
Een zo simple mogelijk pomp en filtersysteem om de algen te oogsten.

Mijn motto: algen kweken bij corus; een wereld project ! In al zijn complexiteit toch redelijk overzichtelijk in doelen en haalbaarheid.
biotechnologisch een unique ervaring, wereld nieuws als het werkt, mogelijke economische waarde van biomassa helpt mee.
Door de ervaring met ingewikkelde productieprocessen op grote schaal lijkt een omgeving als een hoogoven redelijk ingespeeld het oplossen van vragen die samen hangen met de grote oppervlaktes.

Ik hoop dat meer mensen er in meegaan, ik zie kansen liggen

12 06 2009
CJK

Beste EH en Art,
Waar het denk ik op neer komt wanneer je wat aan de CO2 uitstoot wilt doen via algen, is dat je hier een goede en in het geval van een bedrijf als Corus grootschalige toepassing voor moet hebben. Een vd meest voor de hand liggende toepassingen is de gedroogde algen ipv kolen te gebruiken. De primaire energiebron is dan zonlicht. Lijkt ideaal, echter niet toepasbaar ivm schaalgrootte. Een rekenvoorbeeld:
CO2-uitstoot is 10.6 Mt/y, wat overeenkomt met 10.6 x (12/44)/0.8 =3.6 Mt kolen verbruik per jaar. De energieinhoud van kolen is ca 30 MJ/kg zodat op jaarbasis ongeveer 10^11 MJ energie verbruikt wordt.
Indien je deze energie niet uit de kolen maar uit zonlicht wilt halen kan je berekenen hoeveel m2 hiervoor nodig is. Met 100 W/m2 zonlicht instraling = 2880 MJ/m2 per jaar. Uitgaande van een zeer positief fotosynthese rendement van 5%, is dit dus 144 MJ/m2 per jaar. Om die gigantische hoeveelheid energie van 10^11 MJ/jaar te vervangen zou dus bijna 700 miljoen m2 = 700 km2 nodig zijn wat toch weer 10x meer is als die eerder berekende 80 km2 uitgaande van de algen groeisnelheden. Licht input is hierbij dus duidelijk de limiterende factor.

Al met al lijkt het dus een bijna onmogelijke opgave om alle CO2 van Corus via algen te laten lopen en zo de kolen te vervangen. Echter, ook al zou slechts een deel van de kolen vervangen kunnen worden door algen, zou dit al positief nieuws zijn. Om 1% van de CO2 uitstoot te voorkomen zou dus wel een bassin van 7 km2 nodig zijn. Indien CO2 credits nu ca 25 euro/ton zijn, zou dit een margin opleveren van 2.6 miljoen euro. Het is dan de vraag of de algen route (bassin, pompen, drogen, transport) minder kost dan die 2.6 miljoen euro/jaar.

Groeten,
Chris

12 06 2009
Sander Hazewinkel

Het valt me op dat de aannames niet kloppen, waardoor een zinnige berekening niet makkelijk wordt. Bij algenkweek gaat het om belicht oppervlak en niet om volume. De groeisnelheid van algen is afhankelijk van de beschikbaarheid van licht voor alle algen (algen in het donker groeien niet). Dus de opmerking dat algen per dag verdubbelen is een fabeltje tenzij je het (belicht kweek)-oppervlak ook elke dag verdubbeld. Iedereen die het verhaal van de Chinese keizer de rijstkorrels en het schaakbord kent moet weten dat dit niet mogelijk is. Overigens als algen inderdaad ongeremd elke dag zouden verdubbelen dan zou je na een paar maanden een laag algen hebben van een aantal meter dik over de hele aarde. Aangezien algen in het wild voorkomen en zich nog geen metersdikke laag hebben gevormd zal dit wel los lopen en zijn er dus mechanismen die de groei duidelijk beperken.

Daarnaast wordt vaak vergeten de stikstof behoefte in de berekeningen mee te nemen. Laten we uitgaan van een scenario met 20 ton chlorella/ha/jr in een openvijversysteem. Chlorella bestaat voor 50% uit eiwit en voor de opbouw hiervan is stikstof nodig. (+/- 8% per kg drooggewicht) Dus er moet in elk geval zo’n 1600 kg stikstof bij. Stikstof heeft als nadeel dat hier nogal veel enegie voor nodig is om te produceren.). Helaas zit in bijvoorbeeld mest onvoldoende stikstof om aan deze behoefte te voldoen.

Tenslotte wat dingen kosten in Euros is totaal irrelevant aangezien volgens Binas de Euro geen maat voor energie is. En als je het over appels wilt hebben dan moet de conference peer buiten beschouwing laten.

Met vriendelijke groet,,

Sander Hazewinkel

24 07 2009
Arnold

Geachte heren,

Ik vraag mij af waarom algen en niet bijvoorbeeld eendenkroos?

30 07 2009
Art

Hi Arnold,

Ik heb algenkroos nog niet bekeken als alternatief maar mijn inschatting is dat de biomassa productiviteit van de algen gunstiger is mits je goed gemengde algen vijvers met een diepte van 30-50 cm vergelijkt met het relatief dunne oppervlak dat beschaduwd word door eendenkroos. Mijn stelling: met algen kan er meer zonlicht geoogst kan worden per vierkante meter dan met oppervlaktegroeiers als eendekroos.

Eendenkroos is een hogere plant en fixeert veel van de koolstof in de vorm van biomassa (celwanden) die weliswaar makkelijker te oogsten is maar moeilijker om te zetten in bruikbare producten. De relative hoge olie en vet gehaltes van algen biomassa zijn veel aantrekkelijker.

Wat wil je met de eendekroos biomassa doen ? diervoeder ? biobrandstof ? vergisting? Wat is de productiviteit (kg biomassa per vierkantemeter) van eendenkroos ?

ik hoor het graag !

Art

30 07 2009
Art

Beste Sander,
Welke aannames kloppen dan niet ?
sanderschrijft ” Bij algenkweek gaat het om belicht oppervlak en niet
om volume”.
dat is dan ook de bottle neck waar we over discussieren, staat in de
voorgaande delen van de correspondentie.

Sander schrijft: “ De groeisnelheid van algen is afhankelijk van de
beschikbaarheid van licht voor alle algen (algen in het donker groeien
niet). Dus de opmerking dat algen per dag verdubbelen is een fabeltje
tenzij je het (belicht kweek)-oppervlak ook elke dag verdubbeld.
Iedereen die het verhaal van de Chinese keizer de rijstkorrels en het
schaakbord kent moet weten dat dit niet mogelijk is “

Dat is juist het aantrekkelijk een bioreactor schema, je spoelt een
van de biomassa uit met een nutrient stroom. je werkt met de
continustroom effluent met biomassa, je zorgt dat de verversings
snelheid gelijk word aan de verdubbelingstijd. stel dat je je
biomasseconcentratie 1 gram per liter in je systeem is en de
verdubbelings tijd is 24 uur kan je ieder 24 uur je iedere 24 uur je
vijvervolume oogsten zo hou je de biomassa op 1 gram per liter. de
keizer eet iedere keer de rijstkorrel op, kom je nooit verder dan 2.
Dat weet je best Sander !

Sander schrijft “Daarnaast wordt vaak vergeten de stikstof behoefte in
de berekeningen mee te nemen. Laten we uitgaan van een scenario met 20
ton chlorella/ha/jr in een openvijversysteem. Chlorella bestaat voor
50% uit eiwit en voor de opbouw hiervan is stikstof nodig. (+/- 8% per
kg drooggewicht) Dus er moet in elk geval zo’n 1600 kg stikstof bij.
Stikstof heeft als nadeel dat hier nogal veel enegie voor nodig is om
te produceren.). Helaas zit in bijvoorbeeld mest onvoldoende stikstof
om aan deze behoefte te voldoen”.
Die stikstof (N) behoefte is een goed punt, N bijmesten is dus
noodzakelijk ? hoeveel NO, NOx, nitraat en nitriet zou je uit de
afgas kunnen halen, komt er iets bruikbaars aan mineralen uit de
ertsen die gebruikt worden ?

“ je schrijft: “ wat dingen kosten in Euros is totaal irrelevant
aangezien volgens Binas de Euro geen maat voor energie is”.

Erg grappig, maar in de economie is het een geaccepteerde eenheid, ik
zou niet graag mijn salaris inapppels, peren, Meters, Kg of newtons
willen krijgen ;-) en de beginvraag is : Algenkweken bij Corus, kan
het uit ? met 1,5 miljoen euro hardwareinvestering en 300000 euro
operator salarissen per jaar kom je een aardig eind als je 10 jaar
rekent voor de afschrijving: conclusie voor 400000 euro per jaar kan
je aardig wat beknibbelen op je CO2 uitstoot.

Ik blijf bij mijn stelling: algen kweken bij Corus ‘t kan uit !

30 07 2009
Arnold
30 07 2009
Art

Hi Arnold,

Helder verhaal, als diervoeder additief kan eendenkroos duidelijk zijn waarde hebben maar deze thread ging over algenkweek en corus, zou eendekroos hetzelfde potentieel hebben voor biofuel en zonlicht oogsten als algen ? Is de calorische waarde per kg biomassa van eendekroos net zo hoog als voor algen ?
Als je 10-30 ton per hectare per jaar aan eendekroos kunt oogsten dan is dat in verband met corus lastig af te zetten als diervoeder zonder uitgebreid controle en raffinage systeem.

Algenkweek bij Corus voor biomassa raffinage lijkt meer opties op te leveren dan kweek van eendenkroos soorten.

groetjes Art

30 07 2009
Arnold

Hi Art,

Biomassa raffinage lijkt mij te ver weg van hun core business, aan de andere kant kan men vrij simpel hun reststoffen, warmte en CO2 gebruiken voor een gezonde groei van de eendekroos. Het oogsten en met de restwarmte drogen van het kroos geeft biomassa die als bijstook weer gebruikt kan worden. Alles is boven water, waardoor makkelijker te handelen, waarbij door regelmatige oogsten van het kroos (binnen 2 dagen vermenigvuldigt het zich) kan er een veel hogere opbrengst behaald worden dan de 10 tot 30 ton per ha. Door de constante warmte is men minder afhankelijk van de warmte van de zon en kan men eigenlijk het hele jaar door produceren (met uitzondering van vorst periodes, hoewel de eendekroos daar redelijk goed tegen bestand is.

Groeten Arnold

30 07 2009
Art

Beste Arnold,

tja wat eenvoud van oogsten betreft hebben macrowieren en planten zoals eendekroos soorten zeker een streepje voor, microalgen oogsten vraagt zeker meer moeite en waarscijnlijk ook meer energie.

Punt van de discussie blijft het oppervlakte beslag. We hebben tussen de 80 en 1000 km2 berekend voor algen vijvers, zou dat voor eendenkroos soorten gunstiger liggen ?

Over co2 bemesting van algensystemen is wel wat bekend maar hoe doen waterplanten het eigenlijk op extra CO2 ?

Eerlijk gezegd zou ik meer informatiemoeten verzamelen om algenkweek en macrowieren/planten te vergelijken in effectiviteit wat betreft biomassa productiviteit…

Ik sluit niet uit dat macrowieren en/of waterplanten beter rendement hebben, practischer en gemakkelijker zijn toepasbaar zijn. in de meeste statistieken waarin productiviteit van productie gewassen vergeleken word eendenkroos niet genoemd.
Vooralsnog ga ik ervan uit dat (eencellige) algen grotere productiviteit per M3 per dag kunnen halen in vergelijking met meercellige soorten. Er is immers geen complexe (energievretende) differentiatie van verschillende weefselstructuren nodig voor eencellige algen.

met vriendelijke groeten, Arthur

12 08 2009
Andre

Beste Art en de anderen,

Art, een heel goed idee en initiatief, dat verder onderzoek rechtvaardigt! Ik ben al enige tijd op zoek naar interessante vormen van bio energie en kwam daarbij ook uit op de algenkweek. De potentieel hoge productie en de opname van CO2 klinken mooi. Ik ben technisch absoluut niet onderlegd, maar zie wel toekomst in deze ontwikkelingen en wil goede projecten ondersteunen met mijn financiele, fiscale en juridische kennis.
Is het een idee om e.e.a. concreter te maken door een afspraak met jou en andere geinteresseerden te maken om de mogelijkheden door te spreken. Mijn emailadres is andre97@planet.nl. Ik hoor graag van je.

groet, Andre

3 11 2009
Bert

Beste Art en andere belangstellenden,

Toevallig stuitte ik op deze discussie. Zeer interessant, zelfs voor een absolute algenleek als ik.

In deze discussie valt mij echter op dat er helemaal niet wordt gesproken over algenkweek in zee, terwijl Corus direct aan zee ligt en dit toch ook het natuurlijke (dus ideale?) leefmilieu is voor veel algen? De benodigde ruimte voor algenkweek lijkt op zee in ieder geval ruim voldoende aanwezig. Maken getij, golfslag en wisselende weersomstandigheden het (commercieel) kweken van algen op zee soms onmogelijk?

Moeten de gekweekte algen per sé “oogstbaar” zijn? Zo ja, wordt dit dan makkelijker en wellicht commercieel interessanter als algenkweek direct gecombineerd wordt met vis-, garnalen en schelpdierenkweek in min of meer afgeschermde zeebassins? De verwerking van algen tot geconcentreerde & gedroogde biomassa lijkt namelijk nog het meeste roet in het eten te gooien(?) om een daadwerkelijke CO2 reductie te kunnen realiseren.

Is het trouwens onontkoombaar dat er bij staalproductie zo veel CO2 vrijkomt? Het lijkt namelijk veel zinniger om de oorzaak aan te pakken, dan om de symptomen (al of niet met algen) te bestrijden.

Hoe dan ook, ik hoop dat deze discussie wordt doorgezet. Het zou namelijk geweldig zijn als we op deze manier een bijdrage kunnen leveren aan het omzetten van veelbelovende theoriën en laboratoriumtests in praktische en commercieel haalbare resultaten.

Groet & succes,
Bert

4 11 2009
art

Hoi Bert,

Ik heb zeker de zee wel in mijn gedachten gehad, een van de redenen om corus uit te zoeken. ze gebruiken volgens mij ook zeewater voor enkele toepassingen.

Helaas is algenkweek op zee zelf nog echt een stap te ver, infrastructuur moet zo gruwelijk sterk zijn (of slim) om kosten effectief te werken op zee dat dat er nog veel innovaties nodig zijn. booreilanden geven je een idee wat nodig is om een bedrijf op zee te voeren…. das geen klein bier…
in theorie zou je ook de algen gewoon kunnen laten uitzakken naar de bodem (of op laten eten door zooplankton) als slib maar daar leg je CO2 dan maar tijdelijk vast. het aantrekkelijke van het corusalgen project is dat er een koolstof cyclus word gesloten, CO2 die ze nu weggooien (of in de grond willen pompen) word daqn een grondstof die weer is vastgelegd in bruikbare biomassa.

Oogstbaar is wat mij betreft wel een criterium als je de meerwaarde wilt gebruiken, de winst van CO2 slobberende algen zit volgens mij in het effectief gebruik, bijvoorbeeld als bron voor onverzadigde vetzuren ( word nu uit visschroot geperst) word of als aanvulling op veevoer maar er zijn vast nog wel goede toepassingen voor te vinden.

reduceren van CO2 is een goed idee maar we verbruiken zoveel energie dat dat niet mogelijk is zonder draconissche maatregelen.

we verbruiken op aarde 12 TeraWatt (Tera; 1 met 15 nullen) energie. Stel dat alles electrisch word: als je dan de stroom bij voorbeeld wil laten leveren door kerncentrales heb je er 12 miljoen nodig van 1 Gigawatt (1 met 9 nullen). das veel kerncentrales, grofweg 40 duizend per land (je)…als je van 300 landen op aarde uitgaat.

probeer dat maar eens te reduceren, nu maken we met kolencentrales (veel), olie centrales (iets minder), gas centrales (allen sommige landen) en in de marge een beetje waterkracht, wind of zonnepaneeltjes stroom en slorpen autos en bussen olie.

op de midfdellange termijn is CO2 vastleggen in de vorm van bruikbare biomassa een valide strategie.

Art

5 11 2009
Molly

Hello all,

I read and hear all you say. I work with Corus and believe algae is worth more exploration. I may be in a position to take the discussion forward within Corus.

(One thing I would like to say is this. I am an environmental chemist so I know more than most of the chemistry of algae. Yet, I disagree with the view that CO2 is simply a “political thing”. It may or may not be, but for Corus that does not matter. We are legislated based on CO2 being the culprit for Climate Change. If the world’s view was that CO2 was beneficial to mankind we would now be looking for ways to emit more. In other words, we live in the world in which we live. Corus is a profit making company. It wants to be green but with no loss to profit. If you wish only to address the environment then you have to answer the question…”How will we all live?” As of 5 November 2009 (today) the population of the world is 6.795 billion. We cannot go back. We need to balance depleting the earth’s reserves of fossil fuels with our commitment to alternative energy.

One final thought, Corus (especially in the current climate where we are making folk redundant) is managed (by and large) like all other big companies i.e. by people that will be playing golf in retirement while others ponder how to save the world. There needs to be a compelling arguement why Corus should even look at algae………(and I hope someone out there will mail me with that answer.

Regards
Molly
email: cafe_amsterdam@yahoo.com

5 11 2009
Molly

Sorry, I forgot to say, Corus is not in the business of “exploring” alternative energy. We make iron and steel. BUT, we *are* in the business of forming partnerships i.e. in it’s simplest form, we provide the residual heat and CO2, you provide the means to make this concept viable.

6 11 2009
art

Dear Molly,

The compelling argument is efficiency and logic reasoning.
At the moment it is cheaper to dump the CO2 in the atmosphere. (or store it) But to buy a lot of coal (biomass i.e. carbon) burn it and then simply dump it after use is a silly thing to do with a limited resource that is slowly reconverted into biomass if you have the time to wait a couple of million years. Speeding up conversion of CO2 to biomass is the key to close the cycle and reduce dependance of fossil carbonsources.
It is (unicellular) algae are by large the most efficient organisms to convert CO2 and nutrients in to biomass.
Algae technology can and will be used to harvest precious nutrients and carbon from CO2. The challenge for industrial biotechnology is to find a way to make algae reactors work efficiently in terms of operation, space requirements and economics.
Like waste water treatment turned out to be of great benefit for industry, health environment and thus society in general I suppose CO2 harvesting will be the equivalent of the development of wastewater treatment in the 20th century.

start with the large sources is the best way to make big steps. Carboncredit reduction is the compelling argument for Corus, every % reduction of CO2 is interesting ! let’s go for it, I am eager to set up a large scale CO2 harvest method and work hard to get the biotech side working but scaling up requires guts……

9 11 2009
Bert

Beste allemaal,

Na herlezen van deze discussie kwamen de volgende gedachten bij mij op:

Uitgaande van praktijkresultaten lijkt EH gelijk te hebben als hij stelt dat er 212.000 hectare nodig is om die 10,6Mton CO2 van Corus m.b.v. gesloten algenkweeksystemen vast te leggen. Als open algenkweeksystemen dan zelfs 1.000.000 hectare vergen om alleen Corus CO2 neutraal te maken, lijken landkweeksystemen (mij) sowieso geen haalbare optie.

In plaats van de zee als bedreiging te zien voor (de infrastructuur van) algenkweeksystemen op zee, zou er juist gebruik van moeten worden gemaakt. Zeestromingen en getij kunnen door hun voorspelbaarheid wellicht worden gebruikt om algen na een groeitraject in de oceanen uiteindelijk in strategisch geplaatste bassins of “fuiken” te oogsten.

In hoeverre wordt CO2 eigenlijk opgenomen door (dieper) in zee levende organismen? Als leek krijg ik namelijk de indruk dat de “CO2 cyclus” zich voornamelijk in de lucht en op land afspeelt en door beschikbaarheid van (zon)licht wordt bepaald. Is duurzame CO2 vastlegging eigenlijk altijd afhankelijk van levende organismen?

Is het überhaupt wel mogelijk om verbrandingsproducten van fossiele brandstoffen in hetzelfde tempo vast te leggen als waarin nieuwe biomassa groeit? De in miljoenen jaren gevormde fossiele brandstoffen worden door de mens immers in een fractie van die tijd verstookt. Is de aanwas van nieuwe biomassa niet aan dezelfde beperkende factoren (zonlicht, voedingsstoffen,(groei)tijd, ruimte e.d.) onderhevig als fossiele biomassa dat destijds ook was?

Hoe komt EH / men aan de wetenschap(?) dat de mens geen noemenswaardige speler is in de versneld toenemende hoeveelheid CO2 en de mogelijk daaruit voortvloeiende klimaatverandering op onze aarde? Kan de CO2 toename soms (ook?) verklaard worden uit het kleiner worden van het aantal CO2 consumerende en O2 producerende organismen (bijvoorbeeld a.g.v. ontbossing)?

Als CO2 emissierechten reeds per 2013 circa €40,- per ton CO2 kosten / waard zijn, lijkt me dit in ieder geval dè reden om elke financieel gemotiveerde topbestuurder geïnteresseerd te krijgen in CO2 reducerende mogelijkheden. Helemaal als je hoofdverantwoordelijk bent voor het dumpen van 10,6Mton CO2 in de atmosfeer. Als die emissierechten inderdaad al per 2013 worden ingevoerd en Corus dus elk jaar €424miljoen moet betalen voor haar CO2 uitstoot, zal er van “profit making company” namelijk bar weinig overblijven(?)

9 11 2009
Bert

Nog een kleine aanvulling:

Zal het CO2 probleem van Corus zich vanzelf oplossen als staal het per 2013 mogelijk gaat verliezen van hout, bamboe, vlas, hennep eventueel in combinatie met (bio)plastics? Zo ja, dan zal een aan Corus gekoppelde algenkweekinstallatie het ook niet makkelijk krijgen.

Groet,
Bert

9 11 2009
art

Hi Bert,

Er komt voldoende zonlicht aangestraald, ook om corus te voorzien, probleem is hoe het volledig te benutten. evolutie heeft duidelijk niet geselecteerd op quantum efficiency anders waren planten wel zwart geweest ;-) vandaar dat zonne cellen efficienter zijn in vangen van zonneenergie dan planten. ‘t is allen de beperkte levensduur 6 tot 15 jaar) in verhouding tot de enorme hoeveelheid energie om kristallijn silicium in dunne lagen te maken die zonne cellen ongunstiger lijkt te maken dan planten…
awel we moeten het voorlopig doen met wat we hebben en koolstof regenereren is wat mij betreft een verstandige keus.

de diepe oceaan is biologisch en biochemisch slecht begrepen, we weten een beetje maar moeten teveel aanames maken om de koolstof cyclus compleet te kunnen begrijpen. de zee als dumpplaats voor CO2 gebruiken (is al eerder voorgesteld) mag niet, voor ondergrondse opslag op de noordzee moest er een verdrag (OSPAR) worden verandert.

omzetten met algen is een reele optie, het is een kwestie van biotechontwikkelingen maar in essentie niet ingewikkelder dan bierbrouwen of antibiotica maken. alleen is op dit moment algenbier nog niet populair…

staal zal nog lange tijd een strategisch en militair zeer belangerijke grondstof zijn….
met bamboe tanks of plastic vliegtuigen win je nog geen veldslag om bv een olieveld… dus olie en staal zullen nog lange tijd belangrijke grondstoffen zijn.

10 11 2009
Arnold

Hoi Bert,
Kan de CO2 toename soms (ook?) verklaard worden uit het kleiner worden van het aantal CO2 consumerende en O2 producerende organismen (bijvoorbeeld a.g.v. ontbossing)?
Het antwoord is ja, want je vergeet te vertellen dat de wereldbevolking ook in een ernorme curve omhoog gaat, het is alleen politiek incorrect om het over de wereldoverbevolking te hebben. Het gevolg, er is steeds minder ruimte voor biomassa en de aanwezige biomassa gaat over de gehele wereld achteruit behalve in Europa.

11 11 2009
Molly

<>

I agree and I did not mean my previous mails to be flippant. It is simply that Corus is not about investing in biotechnology, it is about making iron and steel.

As I said, if Corus can find a partner that will invest in algae then it will gladly provide the CO2.

I hate to sound uncaring (and I am an environmental chemist) but, Corus answers to its shareholders and those shareholders would like to be seen to be “green” at no cost to themselves. If being green impacts on their dividends then, by and large, they do not give a damn. Sorry, but that is the reality we face. We need to have a compelling argument to take “algae” to the shareholders. In other words, we need to prove, in the end, that green energy is profitable….or at the very least, not loss making.

Plaats een reactie