De biologische productie van dieselolie staat voor een duurzame doorbraak

1 12 2007

uit Ode:

Marlborough is een schilderachtig kustplaatsje op het Zuidereiland van Nieuw-Zeeland. Het staat bekend om zijn wijngaarden en walvistochten voor toeristen. Maar de laatste tijd trekt vooral de waterzuivering ter plaatse veel aandacht. Een nieuwe, kleine onderneming is begonnen energie op te wekken met behulp van algen.
In de maand mei maakte Aquaflow Bionomic Corporation bekend dat het als eerste bedrijf ter wereld erin was geslaagd om een hoeveelheid biodiesel uit algen te produceren zonder gebruik van een laboratorium waarin alle factoren beheersbaar zijn. De algen worden gewonnen uit het rioolzuiveringsbekken van de gemeente Marlborough.
Dit is een doorbraak, die volgens een persbericht van Aquaflow dat wordt geciteerd in Scoop Independent News (11 mei 2006) het begin kan betekenen van een nieuw tijdperk van duurzame energie. ‘De potentiële markt voor dit product is vrijwel grenzeloos in de “olieverslindende” omstandigheden waarin wij leven. De wereldwijde behoefte aan biodiesel bedraagt inmiddels miljarden liters per jaar,’ aldus het persbericht.
Maar om aan die behoefte tegemoet te komen, moet je een bron voor die olie weten te vinden die heel omvangrijk is en daarbij toch niet alle landbouwgrond in beslag neemt. Daarom vormen algen zo’n veelbelovend uitgangspunt. Volgens sommige schattingen is er maar vier miljoen hectare kweekgronden nodig om kan met algen genoeg biodiesel te produceren om het huidige wagenpark in de Verenigde Staten van brandstof te voorzien (530 miljard liter). Dat klinkt misschien als een heel groot gebied, maar het is een fractie van de 1,2 miljard hectare boerenland die nodig is om dezelfde plas biodiesel uit sojabonen te winnen.
Algen zijn simpele organismen die via fotosynthese zonlicht en kooldioxide omzetten in opgeslagen energie. Ze bevatten olie in lipide-vorm. Die olie wordt eruit gehaald en vermengd met ethanol of methanol zodat biodiesel ontstaat, een geschikte brandstof voor dieselmotoren in auto’s, vrachtwagens, bussen en andere voertuigen.
Bovendien kan de methode met de algen worden ingepast in een slim gesloten systeem van waterzuivering, dat niet alleen duurzame energie levert, maar ook – in het geval van de rioolbekkens van Marlborough – meehelpt om het systeem efficiënter te laten draaien. Dezelfde aanpak kan ook bijdragen aan de waterzuivering in melkfabrieken en bij andere voedselproducenten.
‘Hoewel algen goed in staat zijn om de meeste voedingsstoffen en chemicaliën uit het rioolwater te halen, kan het water door te veel algen gaan verkleuren en stinken,’ zegt een woordvoerder van Aquaflow in Scoop Independent News. ‘Dus zoekt een stadsbestuur een manier om het overschot aan algen in hun uitstroom te neutraliseren en de watermassa te recyclen. Op dat moment gaat Aquaflow een rol spelen.’
Het bedrijf maakt zich nu op om de biodiesel in een aantal verschillende motoren te testen en is al gestart met productie op kleine schaal. De verwachting is om één miljoen liter per jaar te leveren vanuit de fabriek in Blenheim, in de hoop dat het productieproces op verschillende locaties in Nieuw-Zeeland kan worden toegepast.
Het Amerikaanse ministerie voor Energiezaken bestudeert al sinds 1978 algensoorten met een hoog oliegehalte, in het kader van onderzoek naar biodiesel als vervangende brandstof. Uit dit onderzoek blijkt dat grootschalige algenkwekerijen genoeg olie kunnen leveren om benzine als transportbrandstof geheel door biodiesel te laten vervangen. Maar er moeten nog een aantal barrières worden overwonnen, zo merkt Michael Briggs van de Universiteit van New Hampshire op.
De research in de Verenigde Staten richt zich op het kweken van algen in grote, ondiepe vijvers met zout water die worden aangelegd in woestijngebied, zoals de Sonora Desert in de staat Arizona. Het warme klimaat daar zou de groei van de algen stimuleren, maar door de droogte heeft veel verdamping plaats, zodat het water in de vijvers voortdurend moet worden aangevuld. En ook al zouden de vijvers met de benodigde vier miljoen hectare slechts 12,5 procent van de Sonora Desert beslaan, dan nog lijkt een minder gecentraliseerde aanpak hem een beter idee.
En het onderhoud wordt zeker niet goedkoop. Briggs schat dat het zo’n 46,2 miljard dollar per jaar zou kosten om voldoende algenkwekerijen in stand te houden die het Amerikaanse wagenpark kunnen laten rijden. Dat klinkt wellicht een tikje prijzig, stelt hij, tot je het vergelijkt met de honderd miljard dollar die de Amerikanen thans per jaar uitgeven aan benzine voor hun auto’s, vrachtwagens en bussen.
De methode van de zogeheten ‘open vijvers’ heeft helaas zijn beperkingen. Hoewel deze vijvers goedkoper in onderhoud zijn dan de gesloten ‘fotobioreactoren’, worden ze gehinderd door fluctuaties in de temperatuur, een hoge verdampingsfactor en het binnendringen van algensoorten met een laag oliegehalte – wat allemaal leidt tot een mindere opbrengst. Dus zijn onderzoekers als Briggs op zoek naar manieren om de gesloten systemen rendabeler te maken.
‘Op dit moment is de cruciale factor die biodiesel commercieel haalbaar kan maken, de ontwikkeling van fotobioreactoren die een hoge opbrengst kunnen realiseren en toch zó goedkoop kunnen worden gebouwd dat het neerkomt op een redelijke investering,’ legt hij uit. ‘Door verbeteringen aan de productietechnieken en de opzet van een geïntegreerd systeem dat de algenkweek koppelt aan andere processen, kunnen we het rendement van de investeringen opschroeven.’
Een firma in Cambridge in de staat Massachussetts probeert juist die mogelijkheid aan te tonen met een bioreactor op basis van algen. Sinds augustus 2004 worden er algen gekweekt op de uitstoot van een plaatselijke warmtekrachtcentrale, die dagelijks worden geoogst en ingezet voor de productie van biodiesel.
In The Energy Blog van 17 juni 2005 staat te lezen dat het bioreactorsysteem van GreenFuels Technology alle stikstofoxide en kooldioxide verdwijdert uit het afvalwater van de energiecentrale en die stoffen als voedsel voor de algen gebruikt. Theoretisch zouden de algen dan weer als krachtbron voor de centrale kunnen dienen – waarmee je een volmaakt duurzame energiecyclus doet ontstaan die ‘een krachtcentrale in staat stelt om te voldoen aan te verwachten normen voor de uitstoot van kooldioxide en milieuvriendelijke energieproductie.’
Het procédé van GreenFuels omvat een serie driehoekige bioreactoren van 2,5 meter hoog, die bestaan uit buizen van polycarbonaat waardoor het water met de algen en de verbrandingsgassen circuleert. Er is zonlicht bij nodig dat ongehinderd toegang moet hebben en ruim een hectare land. Maar volgens een peiling van het bedrijf hebben ongeveer zeven op de tien krachtcentrales in Amerika genoeg ruimte om het systeem met succes te kunnen toepassen.
Proeven in de praktijk worden zelfs al op kleine schaal uitgevoerd, vertelt Julianne Zimmerman van GreenFuels, en de onderneming is van plan om in 2008 de eerste grootschalige installaties te plaatsen.
Dat is al met al een hoop belangstelling voor het nietige groene plantje dat de meeste mensen direct doet denken aan slecht zwemwater in de zomer. Maar met het oog op de nog onzekere toekomst van waterstofcellen en de toenemende doelmatigheid van biodiesel, kunnen we onze vooroordelen maar beter opzij zetten en de nederige alg welkom heten. Mooi is hij misschien niet, maar hij barst van de energie.


Acties

Information

One response

10 12 2015
Gerard

Een dergelijk alternatief is natuurlijk prima voor de normale fossiele brandstof. Het zou natuurlijk geweldig zijn als we over enkele jaren het milieu zo kunnen ontlasten dat het zichzelf nog kan zuiveren.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s




%d bloggers op de volgende wijze: