Goede “pitch” van Algaelink

9 06 2008

Dragons’den Henk Keilman heeft een belang genomen in algaelink. Eerder was al bekend dat Henk Keilman in algen ging beleggen. Nu is dus bekend in welk bedrijf. Uit dit artikel:”Wind is er alleen voor elektriciteitsvoorziening, maar we hebben ook vloeibare energie nodig”, verklaart hij zijn investering. “Uiteindelijk zullen er een stuk of vijf alternatieve energiebronnen dominant worden. Ik denk dat algen een heel grote rol zullen spelen.” Keilman was al een half jaar bezig met deze deal. Hij is niet de enige die zich op de algenkweek stort. Zelfs KLM is tegenwoordig klant van Algaelink. Keilman weet dat de alternatieve energie een goudmijn is. “We staan aan de voet van de grootste technologische revolutie ooit. Er moet een (olie-)markt worden vervangen waar jaarlijks 6.000 miljard euro in om gaat.”

Hoe Algaelink van algen olie maakt is te zien in een filmpje op youtube. In dit artikel wordt vermeld dat AlgaeLink claimt het meest efficiënt met energie om te gaan. De algenproductie-eenheid van 45 kubieke meter gebruikt slecht 26 kilowattuur om 50 procent van de algenpasta om te zetten in biodiesel.

Mij lijkt het aardig wat werk om op deze manier een liter olie te produceren (en de oven zal ook behoorlijk wat energie verbruiken).


Acties

Information

5 responses

18 06 2008
Sander Hazewinkel

Beste allemaal, twee artikelen uit het NRC van 14 juni jl.

1 tot 2 watt per m 2

Is grootschalige teelt van algen de oplossing van het energieprobleem? Dat is op dit moment de centrale vraag in de algenteelt. Op het algencongres in Dronten presenteerde Eugène Roebroeck, directeur van LGem, een berekening die alle hoop wegnam.

Op Nederlandse bodem belandt volgens het KNMI per tijdseenheid een hoeveelheid zonne-energie ter waarde van 110 watt/m2. Dat is gemiddeld over een jaar, dus met inbegrip van seizoenen, nachten en bewolking. Nog geen 45 procent, misschien maar 42 procent, van deze zonnestraling bestaat uit de fotosynthetisch actieve straling (PAR) die algen kunnen gebruiken. Biochemisch en biofysisch onderzoek toonde aan dat de thans bekende algen hooguit 20 of 21 procent van deze PAR-energie kunnen omzetten in biomassa. Dat is de zogenoemde fotosynthetische efficiëntie. Het betekent dat in Nederland hooguit 10 watt/m2 aan gedroogde algenmassa is te winnen. Omdat een gram droge alg nog geen 25 kilojoule energie bevat kan hier nooit meer dan 135 ton algenmassa per hectare worden geoogst. Dit is het theoretisch maximum.

In de praktijk ligt de fotosynthetische efficiency een stuk beneden het maximum: in geconcentreerde algencultures krijgen veel algen te weinig licht omdat ze elkaar overschaduwen en andere juist te veel omdat ze in de felle zon belanden (met bijbehorende lichtremming). Het praktisch maximum zal niet makkelijk boven de 5 watt/m2 te brengen zijn. Dat is 70 ton gedroogde alg per hectare.

Er komt nog eens bij dat het vaak niet zal lukken de groeiomstandigheden van de algen optimaal te houden. Er is te weinig CO2, teveelzuurstof, de pH deugt niet of detemperatuur is niet helemaal goed. Bovendienmoet niet vergeten wordendat de kweekinstallatie van tijd tot tijdbuiten gebruik wordt gesteld voor onderhouden dat een algenkwekerij bijlange na niet zon gunstig gebruikmaakt van het grondoppervlak als delandbouw doet.

Roebroeck schat dat in open bassins op zn best 1 tot 2 watt/m2 (15 tot 30 ton droge stof per ha) en in gesloten systemen 2 tot 3 watt/m2 (25 tot 40 ton) te winnen zijn. Navraag leerde dat Nederlandse onderzoekers hem daarin niet tegenspreken. IngrePro in Borculo komt met een hybride cultuur (zie kader) op 40 ton per hectare.

Het lijkt veel, vergeleken met de opbrengst van het vermaarde Amerikaanse prairiegras switchgrass (op dit moment 11 droge ton per ha, Bioresource Technology, maart 2007) maar het energieverbruik in de switchgrass-teelt ligt natuurlijk veel lager. Diverse aanwezigen op het algencongres wisten bovendien te melden dat in de Nederlandse suikerbietenteelt wel 22 tot 25 ton droge stof per hectare per jaar wordt geproduceerd (dat is inclusief loof, melasse, enz.) In de rozenkwekerij en de tomatenteelt zou de productie van droge stof nog hoger zijn.

De genadeslag kwam van Roebroecks opgave dat hij voor het bedrijven van een gesloten algenkweek ongeveer 4 watt/m2 aan energie kwijt is aan het rondpompen, beluchten en oogsten (met behulp van centrifuges). Roebroeck: Dan heb ik het energieverbruik van de logistiek en van de koeling nog niet eens meegerekend, 9 maanden per jaar moet ik mijn algen koelen, daar hoor je bijna niemand over. Roebroeck bracht ook de grote hoeveelheid energie die nodig is voor productie van stikstofkunstmest niet in rekening.

Kortom: in Nederland kost het kweken van algen meer energie dan het oplevert. In Zuid Europa en verder in de subtropen waar de instraling 200tot 300 watt/m2 kan zijn ligt de situatiegunstiger, maar daar is de koeling vaakweer een probleem.

In Trends in Biotechnology (maart 2008) houdt de Nieuw Zeelandse onderzoeker Yusuf Chisti vol dat de productie van olie uit algen aantrekkelijker is dan het winnen van alcohol uit suikerriet. Maar hij gaat uit van een algenopbrengst van maar liefst 295 ton per ha per jaar (met een oliegehalte van 30 procent) en negeert volkomen het formidabele energieverbruik van het kweekproces.

Lucas Reijnders, hoogleraar in Amsterdam, corrigeert Chisti in het komende juli-nummer van Trends in Biotechnology. In een reactie (in het zelfde nummer) komt Chisti prompt met gematigder getallen, maar nu voert hij grote energiewinst op uit het vergisten van de algenmassa die overblijft na het onttrekken van de olie. René Wijffels, hoogleraar in Wageningen, had er in het januarinummer van het zelfde tijdschrift al op gewezen: veel bedrijven komen met volstrekt onrealistische opgaven over de opbrengsten van hun algenteelt. Daardoor blijven de verwachtingen te hoog. Wel noteert Wijffels dat uit algen meer olie per hectare is te winnen dan uit oliepalmen maar ook hij negeert dan vervolgens in zijn artikel het hoge energieverbruik van de algenteelt.

EN NUMMER 2!

Groene goudkoorts

Karel Knip

kweken van algen kost meer energie dan het oplevert

De KLM wil op algen gaan vliegen. Maar is dat verstandig? De echte kansen voor de alg liggen meer op het terrein van de voeding. Karel Knip

In december werd bekend dat Shell samen met HR Biopetroleum algen ging kweken op Hawaii om daaruit biobrandstof te winnen. Bijna tegelijkertijd maakten de melkveehouders Jan en Douwe Zijlstra wereldkundig dat zij in Hallum hetzelfde gingen doen. Ze hadden al een mestvergistingsinstallatie en hoopten een en ander te combineren. Rond die tijd kwam ook het nieuws dat het Japanse bedrijf Teijin miljoenen ging investeren in Nederlands oudste algenkwekerij AquaPhyto in Zeewolde.

Prompt kwamen milieuminister Cramer en koningin Beatrix er in april een kijkje nemen. En een week later, maar geheel los daarvan, berichtte het Friese instituut Wetsus (watertechnologie) dat het samen met Wageningse onderzoekers en een tiental bedrijven ging uitzoeken hoe algenolie was te produceren uit reststromen.

Op 17 mei liet Airbus weten vóór 2030 op algen te willen gaan vliegen en op 23 mei deed de KLM er een schepje boven op: men wilde al binnen twee jaar algenkerosine tanken – men had de buik vol van fossiele brandstof. En weer een week later maakte AkzoNobel bekend dit najaar samen met Essent algen te gaan kweken in Delfzijl. Ook uit reststromen.

Wie nu niet in de algen duikt, mist de boot, zei – met zoveel woorden – de inleider van het eerste Nederlandse algencongres dat op 27 mei in Dronten werd gehouden. Wetenschappers, technici, beleidsmakers, ondernemers en zakenlui waren bij honderden bijeengekomen om er waarheden en onwaarheden over algen te scheiden. Want dat was het thema.

Het was een ontnuchterende ervaring, want vóór de klok elf sloeg had een spreker al de woorden hype en absurd in de mond genomen. De algenbelangstelling was een hype en wat de KLM wou absurd. Als er iets niet moest gebeuren in Nederland dan was het productie van algen met als primaire doel de winning van biobrandstoffen, aldus Jan de Wilt van het InnovatieNetwerk, een neveninspanning van het ministerie van landbouw. Wat niet wegnam dat hij een lans brak voor de algenteelt, maar dan met een ander oogmerk.

Algen, tegenwoordig opeens vaak micro-algen genoemd (om ze te onderscheiden van flap en wier) zijn minuscule, vaak eencellige plantjes die in water zweven. Soms zijn ze meercellig en net met het blote oog te zien. Wie een week lang een glas leidingwater op zijn balkon laat staan, krijgt daar vanzelf algen in.

Fotosynthese en koolzuurassimilatie verlopen bij de meeste algen niet heel veel anders dan bij hogere planten, maar in een aantal eigenschappen wijken ze wezenlijk af. Zo groeien veel algen sneller dan hogere planten (sommige delen wel een paar keer per etmaal) en zo hebben andere een ongewoon hoog gehalte aan vetten en vetachtige stoffen, niet zelden van het soort dat meervoudig onverzadigd mag heten. Het verschil is niet gering: de groeiende oliepalm produceert, wortel en tak meegeteld, maar een procent of vijf aan olie, anderzijds zijn er algen die wel boven de 50 procent aan olie komen.Algen kunnen dat omdat ze geenwortels of steun- en transportweefselnodig hebben.

Er komt bij dat veel algen een ongewoon hoog gehalte aan vitaminen en antioxidanten bezitten en dat sommige stoffen produceren die het immuunsysteem activeren. Dan zijn er nog de felgekleurde pigmenten. Vermoedelijk zijn er zelfs algen waaruit antibiotica zijn te winnen. Ja, er is zelfs een exotische, in brak water levende alg, Botryococcus braunii, die bijna kant en klare petroleum binnen zijn cel ophoopt. Dus geen vetten, die eerst nog chemisch moeten worden omgezet om er diesel of kerosine van te maken, maar bijna rechtstreeks bruikbare brandstof. Hij is de stille favoriet van veel algentelers. Dat ze hem niet in productie nemen komt omdat hij zo ontzettend langzaam groeit.

Velen in binnen- en buitenland zijn aangestoken door de algenkoorts, door de ontdekking dat met tamelijk eenvoudige middelen allerlei aantrekkelijke stoffen zijn te produceren die de traditionele landbouw niet leveren kan.

De verrassing van het algencongres was dat de Nederlanders met praktijkervaring inmiddels al doordrongen zijn van het inzicht dat het telen van algen met als primair doel de productie van biobrandstof geen zin heeft. Als er al met veel moeite een positieve balans kan worden bereikt tussen het energieverbruik van de teelt en de oogst aan brandbaar materiaal dan kan de algenbrandstof in prijs niet concurreren met fossiele brandstof.

De drie bedrijven die in Nederland commercieel algen produceren (IngrePro in Borculo, AquaPhyto in Zeewolde en LGem in Made) produceren voornamelijk voor de visteelt en de diervoeders (huisdier, vogel, paard). LGem verkoopt zijn gedroogde alg Nannochloropsis als voedingssupplement in Noord-Amerika, zoals anderen Spirulina verkopen in de reformwinkel. IngrePro, de grootste in Nederland, levert zijn Chlorella-producten ook aan de sappenindustrie.

De verwachting is dat de gestaag groeiende aquacultuur (visteelt) in Nederland voor de algentelers een grote markt gaat worden. Het is gebleken dat de vetzuursamenstelling van vissen grotendeels wordt bepaald door hun voedsel. Vette zeevis bevat veel omega-3-vetzuren omdat de algen die ze eten (of die hun prooidieren aten) veel omega-3-vetzuren bevatten.

Hier ligt een overtuigend positieve energiebalans binnen handbereik, zoals Eugène Roebroeck van lGemliet zien. Hij berekende dat ongeveeréén liter diesel nodig is om 1 kilo drogealgenmassa te maken waarin het gehalteomega-3 zeer hoog kan zijn. Anderzijdszou volgens statistiek van hetLandbouw Economisch Instituut eenviskotter gemiddeld 3 liter stookolie nodighebben om een kilo verse vis aanland te brengen. Dat is 10 liter olie vooreen kilo gedroogde vis. Het dus veelenergiezuiniger om je omega-3 vetzurenrechtstreeks uit de algen te halen,dan kan de kotter aan de kade blijven. Tenzij je vis wilt eten in plaats van vet.

Op korte termijn gaat de grootste belangstelling uit naar die aantrekkelijke vetzuursamenstelling van de algen, daarover kan geen twijfel bestaan. Ook de spreker van Unilever (dat een vitaliteitsmissie heeft) had veel warme woorden voor het goede vet, net als de ontwikkelaars van diervoeders. Het staat vast dat zelfs varkensvet met veel algenolie is te verbeteren. Aannemelijk is dat ook biggenvoer binnenkort algen bevat, als de Europese regelgeving dat niet blijft verhinderen.

De twee groepen Nederlandse wetenschappers die zich met algenteelt bezig houden (de groep rond hoogleraar Hein de Baar van de rijksuniversiteit Groningen en die rond hoogleraar René Wijffels uit Wageningen) concentreren de inspanningen zowel op het vinden van algen die hoogwaardige producten kunnen leveren als op de optimalisatie van de algenteelt.

Een kernvraag is of de zogenoemde fotosynthetische efficiëntie (het quotiënt van de opbrengst aan biomassa en het verbruik aan licht) een natuurlijk gegeven is, of dat die makkelijk is te verbeteren. Nauw daaraan verwant is de vraag welke afwisseling van licht en donker voor de algengroei optimaal is. Wijffels kon een hele lijst bottle-necks laten zien waaraan hij de komende jaren in samenwerking met het Friese instituut Wetsus en 13 bedrijven wil gaan werken.

De sfeer in Dronten was zowel wetenschappelijk als zakelijk. Sprekers die er verstand van hadden hielden aspirant-algentelers voor dat zij het hoofd alleen boven water zouden kunnen houden als ze kozen voor een high-value coproduct strategy, ook wel aangeduid met het raffinaderij-model of cascadering. De geringe winst op de verkoop van algen in laagwaardige toepassing (brandstof, biggenvoer, grondstof voor chemicaliën) zou altijd moeten worden gecompenseerd door de extra hoge verdiensten op hoogwaardige producten: nutraceuticals en pharmaceuticals, voedingssupplementen en medicijnen. Juist daarom was het zo belangrijk om die hoogwaardige toepassingen te vinden.

Dat er toch ook veel onderzoek gestoken wordt in de laagwaardige toepassingen van algen, de alg als brandstof of voer, komt doordat er nog een heel ander kader is waarbinnen de algenteelt aantrekkelijk is: dat van de reststromen en de ongesloten kringlopen. Het is mogelijk om algen te kweken op het afvalwater van zuiveringsinstallaties of op de verdunde, half gemineraliseerde mest van de veehouderij. De opbrengst kan dan weer aan de koe worden voorgezet: cradle to cradle. Dan worden kringlopen gesloten. Nog nauwelijks verkend, maar zeker zo opwindend, is de mogelijkheid om algen te kweken op de in water geabsorbeerde rookgassen van elektriciteitscentrales en andere fabrieken. Die bevatten immers veel CO2, het basis-voedingsproduct van algen. Aannemelijk is dat zelfs het NOx in de rookgassen, dat in water vooral in nitraat zal worden omgezet, door de algen is te gebruiken. Op diverse plaatsen in Nederland wordt de rookgasteelt nu proefondervindelijk bedreven.

Algen kunnen op twee manieren gekweekt worden: in open vijvers en in gesloten systemen. Nog steeds staat niet vast wat op de lange duur de beste keuze is. Voor het kweken van algen in open bassins wordt gebruik gemaakt van in de grond uitgegraven brede greppels of sleuven van niet meer dan 30 tot 50 cm diep, bekleed met plastic. De algenmassa wordt erin voortgestuwd en in oplossing gehouden door een schoepenrad. Het is een simpele en degelijke oplossing waarvoor geen hoge investeringen nodig zijn. AquaPhyto bij Zeewolde en IngrePro in Borculo bezitten dit soort installaties. Het open systeem gebruikt relatief veel grond en heeft verder als nadeel dat de algenconcentratie in de greppels nooit erg hoog wordt. Daardoor moet bij het oogsten veel water worden weggewerkt. Vaak wordt de geoogste algenoplossing gecentrifugeerd, maar men kan de algen ook filtreren of laten bezinken. Er zijn nog meer nadelen: er is geen controle op de temperatuur en de cultuur staat voortdurend bloot aan infecties vanuit de omgeving, inclusief grazers (herbivoren) die algen eten, zoals raderdiertjes (Brachionus) en watervlooien (Daphnia). Men lost het op door de kweekcondities enigszins extreem te maken (wat weer de groeisnelheid van de alg verlaagt) of door een harde alg te kiezen met een hoge concurrentiekracht (zoals Chlorella). IngrePro voert steeds onvervuilde algen aan die in een gesloten systeem van vreemde smetten vrij worden voorgekweekt. In de praktijk zijn de infecties geen probleem zegt Carel Callenbach van IngrePro, je hoeft immers niet per se een 100 procent zuivere monocultuur te hebben. Gesloten systemen worden meestal fotobioreactoren genoemd. De algen groeien er in een stelsel doorzichtige buizen of slangen met een diameter van 6 tot 10 cm, waarin ze worden rondgepompt. Bij LGem in Made liggen de plastic slangen binnen een kas op de grond. In het buitenland zijn de buizen vaak boven elkaar gemonteerd. Buiten het slangenstelsel worden de algen geoogst en continu van nieuwe voedingszouten voorzien. De concentratie algen is vaak heel hoog omdat de algen veel licht ontvangen. Midden in de buis heerst duisternis. De individuele alg, die door turbulentie heen en weer schiet in de buizen, is daardoor onderworpen aan een grillig lichtaanbod, wat niet in alle gevallen de groei bevordert. Een probleem is verder de oververhitting als er veel zon op de algenbuizen staat. Ook kunnen de algen zoveel zuurstof produceren dat groeiremming ontstaat. De oplossing is de algensuspensie in een aparte beluchtingstank flink te doorluchten (strippen). De algen kunnen ook schade oplopen bij hun gang door de pomp en soms gaan zij zich vastzetten op de binnenkant van de buizen (niet zelden als reactie op de stress binnen de pomp). Het net opgerichte bedrijf Algae Food and Fuel in Hendrik Ido Ambacht wil het aangroeien met milieuvriendelijke antifouling verhinderen. Dit bedrijf heeft nog een bijzondere gedachte: het wil de algen kweken onder continu licht. Het nachtelijk duister wordt opgeheven met behulp van led-verlichting die in de algensuspensie wordt gebracht. Dit verhoogt natuurlijk weer het energieverbruik dat in gesloten systemen, in de woorden van Roebroeck (LGem) toch al gigantisch is.

18 06 2008
Energierapport 2008 over het kweken van algen in de Noordzee « Everything you want to know about algae, but were afraid to ask.

[…] heer Hazewinkel schrijft dit en nog meer in een reactie op een ander bericht op deze […]

19 06 2008
Sander Hazewinkel

Nog een link naar een presentatie die door mij is gegeven in verband met het FACT symposium. Het ging hier over de mogelijkheden om “energie”gewassen te verbouwen in de derde wereld. Het ging naast de algen ook over de mogelijkheden van jetropha, wat volgens mij om dezelfde redenen maar ook om specifieke problemen van de Jetropha geen positieve energiebalans kan opleveren. Enkele van deze problemen voor Jetropha zijn: zeer lage opbrengst per Ha, arbeidsintensieviteit, en energiekosten voor vervoer en downstreamprocessing. Maar uiteindelijk draait alles om de beperkte efficientie die gehaald wordt door de fotosynthese, waardoor er uiteindelijk maar een marginaal deel van de totale zonne energie omgezet kan worden in biomassa (energie). Daarboven op geldt natuurlijk dat deze biomassa dan natuurlijk nog geen diesel of elektriciteit is en dat daar weer relatief inefficiente stappen voor nodig zijn om daartoe te komen. Dit wil overigens niet zeggen dat ik helemaal geen geloof heb in biomassa/afval als goede energiebron. Waar ik niet in geloof (en dat kan ik onderbouwen doordat ik zowel op de hoogte ben van de energie opbrengsten kant als van de energie kosten kant) is biomassa als primaire bron voor energie. Geheel anders ligt dit wanneer er gesproken wordt over reststromen/afval die geen andere toepassing meer kent maar nog wel energieinhoud heeft. In plaats van deze reststromen te storten of te laten vergaan kunnen deze zeer goed worden ingezet als energiegrondstof. Dan zijn wel eerst alle producten eruit gehaald die sowieso energie vergen om te produceren, zodat het restant ook nog eens nuttig kan worden ingezet. Deze reststromen zijn overigens enorm, alleen (helaas) niet bij algen aangezien daar zo goed als alles bruikbaar is en er slechts een marginale reststroom overblijft. Het inzetten van deze marginale reststroom zal naar alle waarschijnlijkheid meer energie kosten dan dat deze nog opbrengt maar dat is voer voor onderzoek.

De link: http://www.fact-fuels.org/media_en/Presentation_Sander_Hazewinkel

Met vriendelijke groet,

Sander Hazewinkel
LGem b.v.

19 06 2008
Lgem over algen! « Everything you want to know about algae, but were afraid to ask.

[…] van Lgem gelooft niet in biomassa als primaire bron voor energie. Hij schrijft dit in een reactie op een bericht op deze website. Meer achtergrond valt ook te lezen uit twee presentaties van LGEM. De […]

6 11 2008
Luis Petinga

Ruud kun je contact met mij opnemen?

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: