Tudi proizvodnja biogoriv iz alg bo postala donosna

Ideja o gojenju alg za biogoriva je vzklila že v 70. letih prejšnjega stoletja. V zadnjih petih letih je zopet postala zanimiva zaradi naraščajočih cen nafte, vse večjega izkoriščanja kmetijskih obdelovalnih površin za gojenje surovin za biogoriva in strahu pred svetovno prehransko krizo. Ker pa so alge dragocena surovina za izdelke z visoko dodano vrednostjo, jih je škoda proizvajati zgolj za biogoriva, meni direktor in soustanovitelj podjetja AlgEn Borut Lazar.

sob, 22.01.2011, 08:46

»Govorimo o mikroalgah. To so planktonske eno- ali nekajcelične rastline, ki imajo zelo veliko površino glede na volumen,« pove Lazar. Kot surovina za biogorivo so tako zanimive zato, ker zelo hitro rastejo, zato lahko na enaki površini ob enakem času proizvedejo nekaj desetkrat večjo količino biomase v primerjavi z drugimi rastlinami. »Cilj Evropske unije do leta 2020 je uporabljati 20 odstotkov obnovljivih virov energije. Če bi to hoteli doseči z zdajšnjo generacijo biogoriv, bi potrebovali približno 80 odstotkov vseh obdelovalnih površin v Sloveniji. Z algami in njihovim večkratnim faktorjem rasti pa bi takšen delež dosegli že na 1,33 odstotkih (dobrih 26.000 hektarov) vseh površin, pri čemer ne bi šlo nujno za obdelovalne površine, ki so uporabne v kmetijstvu. Za primerjavo, to je dobra polovica registriranih mokrišč v Sloveniji,« razlaga drugi ustanovitelj AlgEna Robert Reinhardt. »Vendar je to zgolj potencial. V resnici še nihče ne zna delati biogoriv iz algne biomase na ekonomsko sprejemljiv način. Do cilja, ko bi bila proizvodnja biogoriv iz algne biomase na enaki cenovni ravni kot proizvodnja nafte, smo še zelo daleč. Nekoliko bližje smo do ekonomsko sprejemljive proizvodnje algne biomase kot surovine za biodizel, saj je ta oproščen plačila trošarin. Po nekaterih podatkih je danes mogoče proizvajati algni biodizel za dva do tri evre na liter, cena biodizla pa je okoli 60 centov. Vendar še ne gre za množično proizvodnjo.« Po drugi strani bo ob porabi zadnje kapljice nafte ali ob njeni podražitvi na deset dolarjev za liter postala rentabilna tudi proizvodnja biogoriv iz algne biomase, meni Reinhardt.

Biogoriva ali kaj dragocenejšega?

Lani so bila biogoriva iz alg vključena na pozitivno listo biogoriv, kar pomeni, da pridelana količina alg šteje dvojno v doseganju cilja 20 odstotkov biogoriv v energetski mešanici v prometu do leta 2020. »Na zadnjem zasedanju Evropskega združenja za algno biomaso (EABA) se je veliko govorilo o biogorivih, predvsem pa se je izpostavilo algno biomaso kot dragoceno surovino za izdelke z visoko dodano vrednostjo,« poudarja Lazar. Zato se odvija debata, ali ni algne biomase bolj smiselno uporabljati za proizvodnjo takšnih izdelkov, za proizvodnjo biogoriv pa bi se uporabljali le ostanki algne biomase. »Iz alg pridobivajo večino industrijsko pridelanega vitamina B, nekatere prehranske dodatke, na različne načine jih uporablja kozmetična industrija. Algna biomasa je najverjetneje vir omega 3 maščobnih kislin v ribah. Nenazadnje bi bila lahko tudi krma za kokoši, ki bi nesle z omega 3 maščobnimi kislinami obogatena jajca. Kilogram živalske krme iz algne biomase lahko stane deset evrov, kilogram prehranskega dodatka iz njih morda sto, vitamina B celo tisoč evrov, liter biodizla pa manj kot evro. Pričakujemo, da se bodo algne tehnologije razvijale v smeri razvoja izdelkov z visoko dodano vrednostjo in ugotovili smo, da je treba biti zraven,« pribije Reinhardt.


Ker so algne tehnologije razmeroma mlada razvojna smer, obstajajo številni izzivi na vseh ravneh od biologije alg do tehnik gojenja, ločevanja biomase in izolacije bioproduktov. Mlado visokotehnološko podjetje, v katerem poleg Lazarja in Reinhardta delujeta absolventa mikrobiologije Marjeta Resnik in Miha Žitnik, se je usmerilo v razvoj komercialnega krmilnega sistema za algne fotobioreaktorje, ki omogoča avtonomno nadziranje optimalne rasti alg. Še prej pa je moralo vzpostaviti stabilno okolje zanj. V treh cevnih fotobioreaktorjih, ki imajo vsak prostornino približno 60 litrov, gojijo algno biomaso v nadzorovanem okolju. Poskušajo ohranjati stalno količino ogljikovega dioksida oziroma kislost gojišča. Poleg tega dnevno merijo hranila v gojišču, poskušajo korigirati njihovo količino in s tem ohranjati idealne pogoje za rast mikroalg. Te v približno šestih dneh dosežejo gostoto, ki je primerna za žetev. S centrifugiranjem jih izpraznijo iz bioreaktorja, gojišče z ostalimi hranili pa vrnejo nazaj v cevi. V enem tednu iz ene cevi, torej okoli 55 litrov vode na površini en kvadratni meter, v trenutnih še neoptimalnih razmerah, pridobijo 40 gramov suhe algne biomase; primerljiv donos oljne ogrščice je pet gramov semena na kvadratni meter na teden. Poleg pridobivanja algne biomase vzpostavljajo tudi algno banko in ugotavljajo hitrost rasti alg v različnih mešanicah hranil.

Visoka tehnologija z minimalnimi stroški

Trije cevni fotobioreaktorji predstavljajo tretjo, doslej najbolj izpopolnjeno različico, vendar so zgrajeni z minimalnimi stroški in maksimalno iznajdljivostjo. Iz plastičnih cevi, trupa iz mehkega prozornega polietilena in črpalke lastne izdelave, saj tiste iz trgovin z akvarijsko opremo niso primerne. »Akvaristi vedo zelo veliko o algah, vendar predvsem to, kako jih uničiti,« se nasmeje Lazar. Alge rastejo v vodi, ki ji dodajajo hranila, kmetijska umetna gnojila. Poraba teh pri algah je bistveno bolj učinkovita kot pri kmetijskih rastlinah, ki jih uporabljajo za proizvodnjo biogoriv, saj v gojišče dodajajo le količino, ki je za rast optimalna in jo alge v celoti porabijo. Tako ni izgug v ozračje ali izpiranja v podtalnico. Pri množičnem gojenju alg bi na hektar površine porabili okoli 50 kilogramov umetnih gnojil, pri oljni ogrščici pa jih porabijo okoli 500 kilogramov. Rast v laboratoriju pospešujejo z uporabo umetne svetlobe, vendar le dokler za fotobioreaktorje ne bodo uredili prostora na strehi. »Iz energetskega stališča je gojenje alg za proizvodnjo biogoriv z dodatnim osvetljevanjem nerentabilno. Drugače je pri gojenju alg za proizvodnjo izdelkov z visoko dodano vrednostjo. V tem primeru si lahko privoščimo dražje, tehnološko bolj zahtevne in celo sterilne instalacije,« pove Lazar.

Kako daleč so do razvoja prototipa krmilnega sistema? »Testiramo posamezne elemente krmilnega sistema: analizno komoro z različnimi senzorji za spremljanje stanja gojišča in kulture in vhodno-izhodno centralno krmilno enoto z ustreznim odprtokodnim programskim okoljem. Že zdaj avtomatsko doziramo ogljikov dioksid, nadalje pa želimo avtomatizirati merjenje hranil, kislosti, temperature in gostote alg v gojišču. Na podlagi teh podatkov bomo lahko avtomatsko dodajali potrebna hranila in se odločali za žetev v pravem trenutku,« pojasnjuje Lazar. »Tehnologija dozoreva, do konca leta pa bi želeli pridobiti zunanjega naročnika zanjo,« dodaja Reinhardt.

Potencialnih naročnikov - tipičen je malo podjetje, ki se ukvarja z gojenjem alg za uporabo v kozmetični industriji - je že nekaj, »zdaj čakajo, da jim kaj pokažemo. Seveda pa vseskozi škilimo naokoli. Ni izključeno, da ne bomo tudi mi začeli proizvajati algne biomase. Toda končni izdelek gotovo ne bo škatlica, ki jo zapakiramo in damo na polico, temveč sistem, ki ga bomo dodelali po meri naročnika,« zatrdi Reinhardt. V podjetju tudi poskušajo čim prej vzpostaviti povezave s čim več partnerji iz Slovenije in tujine, ki jih zanima področje algnih tehnologij, z njimi deliti svoje znanje in biti tako lažje kos številnim izzivom, ki jih še čakajo.

Prijavi sovražni govor