Finlands Natur

Tidskriften om naturen - för miljön. Sedan 1941.

Biobränsle från alger fullt möjligt

Algodlingar kan ge en skörd på tiotals ton biomassa per hektar. Odlingarna konkurrerar inte om arealer med jordbruket. Om odlingstekniken utvecklas kan biobränsle från alger ersätta oljan på sikt.

De flesta typerna av bränsle är organiska föreningar. Alger och högre växter producerar många olika organiska föreningar, alltså ämnen som kan förbrännas. Nästan alla fotosyntetiska organismer kan sålunda vara av intresse med tanke på produktion av bränsle. Men även oorganiska ämnen kan komma i fråga. Vissa cyanobakterier och grönalger producerar också vätgas. Professor Akira Mitsui i Florida studerade det här fenomenet redan på 1970-talet.
Det finns alltså en hel del forskning sedan långt tillbaka. Den intresserade kan googla på till exempel ”Biological Solar Energy Conversion”. Nu pågår aktiv forskning rörande algers och cyanobakteriers vätgasproduktion på många håll, såsom vid Åbo universitet. Man kan givetvis också producera algbiomassa, låta den jäsa och sedan skörda biogas. Då är det inte så kritiskt vilka alger som ingår.

Snabb tillväxt, stora skördar
Dagens trafik och elproduktion bygger långt på förbränning av organiska ämnen, främst produkter av olja. Dessa flytande bränslen är på många sätt praktiska att hantera och transportera, men oljan är också förknippad med många problem. Oljeutvinning och oljetransporter orsakar många miljöproblem, men mest bekymrar man sig nu över att all förbränning av fossila bränslen ökar atmosfärens koldioxidhalt vilket leder till global uppvärmning. Genom att helt ersätta oljan med biobränslen skulle man i princip stoppa den processen.
Alla slags biobränslen är attraktiva, men algodling har på senare tid fått mycket uppmärksamhet. Mikroskopiska alger har i allmänhet en snabb tillväxt och de kan ge ett stort netto. Skörden per hektar och år kan fås att stiga till tiotals ton torrvikt. Positivt är också att algodling kan göras nästan var som helst och att produktionen inte torde konkurrera nämnvärt om areal med odlingen av livsmedel.

Maximera ljustillgängligheten
Mikroskopiska alger i naturen är i allmänhet svåra att hantera och skörda. Då man odlar alger under kontrollerade betingelser kan man mångdubbla produktionen per ytenhet, optimera odlingsbetingelserna och rationalisera skörden på olika sätt. Det är ingen enkel match att odla och skörda alger, men de tekniska problemen går att lösa. Det som är mest problematiskt är att alla nuvarande metoder är kostsamma, även om man får ljuset gratis och kan utnyttja näringsrikt spillvatten. För att algerna skall växa snabbt behövs mycket ljus, men så fort biomassan ökar så hämmar den också ljustillförseln. Algcellerna skuggar varandra. Odling i bassänger är därför inget bra koncept.
Man har däremot lyckats höja produktionen avsevärt genom att odla alger i stående påsar eller stående parallella fack där ljuset aldrig behöver gå många centimeter för att nå fram till algcellerna. Virus och andra parasiter kan snabbt drabba öppna bassänger och stora områden, men de kan lättare undvikas och bekämpas om odlingen sker i många separata enheter.

Nyttiga biprodukter
Alla tekniska anläggningar gör algodlingen dyrare, men troligen kan man med tiden få ner odlingskostnaderna avsevärt. En aspekt som kan få stor betydelse är biprodukter vid odling av alger för biobränsleproduktion. Man kan göra papper och plast av algprodukter. Likaså kan man utveckla helt nya algprodukter, till exempel livsmedel och djurfoder.
I Japan gjorde man förr livsmedelsfärg av torkad algblomning. Algbiomassan förbrändes och askan var giftfri och klassades som naturprodukt. Många artificiella livsmedelsfärger har som känt blivit bannlysta och naturprodukter är ”inne”. Alger och cyanobakterier producerar en stor mängd olika pigment, men också många biologiskt aktiva och medicinskt intressanta ämnen.

Odlingstekniken utveklas snabbt
Ett stort problem i bränslesammanhang är att finna lämpliga alger som är effektiva och levererar rikligt med användbara ämnen, såsom fetter (lipider). En alg av stort intresse är Botryococcus braunii, som ofta är så fettrik att den flyter upp till ytan. Denna art är mycket allmän i nästan alla vattenmiljöer också hos oss.
Man letar givetvis mycket aktivt efter nya algtyper för odling. Med hjälp av förädling genom urval och genteknik kan man sedan snabbt få fram nya varianter med önskade egenskaper. Man kan rentav få lättodlade alger att bilda ämnen som de inte ens producerar i naturen.
Ett dilemma är givetvis att all skörd också stoppar eller minskar produktionen. Också på den punkten finns tänkbara alternativ. Man försöker bland annat fånga upp och utnyttja flyktiga organiska ämnen (till exempel aldehyder) som vissa alger kontinuerligt avsöndrar, allt medan algodlingen kan fortsätta ostörd.
Inom de närmaste åren kommer det garanterat många nya problemlösningar och patent. Men trots många lovande forskningsrön får man räkna med att biobränsle från alger länge ännu täcker bara en bråkdel av världens bränslebehov. Antagligen blir bränsle från avfall nu lika viktig eller viktigare. Det är fråga om ett sätt att bli av med avfall, något som i alla fall kostar.

Superalg?
Det är givetvis intressant att man nu årligen satsar hundratals miljoner dollar på forskning kring biobränsle från alger. Ännu för några år sedan brukade folk fnysa åt en när man berättade att man sysslar med algforskning. Nu har algforskningen blivit mera ansedd och det publiceras mera forskningsresultat än någon enskild person hinner läsa.
Mycket av all bränslerelaterad algforskning görs dessutom i hemlighet. Det är nämligen många personer och företag som hoppas på att finna en guldgruva, ett patent på en superalg, en smart produkt eller en effektiv produktionsprocess.
Trots allt verkar det också finnas mycket skenbar aktivitet. Stora företag startar algforskning med mycket reklam helt enkelt för att skapa en grön image. Men må så vara, varje ton algolja ersätter givetvis ändå ett ton fossil olja, så mindre vettiga saker än bränsleproducerande alger kan man syssla med.
Som slutkläm kan man säga att det nog finns optimism, men väldigt många och svåra problem återstår att lösa innan man kan producera bränsle från alger till ett konkurrenskraftigt pris.

Skribenten är lektor i växtbiologi vid Åbo Akademi

 

Text och foto: Tore Lindholm. Finlands Natur 2/2012.
Kommentarer (1)
Skriv siffran 7 med bokstäver:
dasjidjaslkd
wqeqweqwe12.12.19 kl. 11:02

Resultat för miljöteknik:

Batterier blir gödsel

Uttjänta batterier kunde återvinnas effektivare om vi såg till att batterierna oftare hittade sin väg till rätt in­samlingskärl. Det senaste är att batteriavfallet i slut­ändan blir gödsel, som är godkänd även i ekologisk odling.

Slipa istället för att skaffa nytt

Man kan förlänga knivars livslängd med tiotals år om man slipar dem regelbundet istället för att köpa nya genast då det blivit ovassa.

Lappa tält och sovsäck

Markus Weckman, vildmarksguide och försäljare av utelivsutrustning, ger tips om hur man enkelt kan laga sin utrustning om skador uppstår.

Automatik sparar energi i fastigheter

Nu görs allt större ansträngningar för att minska stora byggnaders energikonsumtion. Med modern digitalteknik går det att minska husbolagens energiåtgången betydligt, utan att det krävs aktiva insatser av invånarna.

Konsumenten villig – men samhället måste skapa förutsättningar för cirkulär ekonomi

Finlands utveckling mot en cirkulär ekonomi har börjat. Vetenskaplig forskning, innovationer och samarbete står i fokus, och med konsu­menternas hjälp kan den nödvändiga systemförändringen genomföras.

Internet belastar miljön

Streaming av videor, allt från YouTube till långfilmer, har fått internets koldioxidutsläpp att växa explosionsartat. Streamingen för­brukar allt mer energi, en ökning som inte syns på din elräkning men som bidrar till att den globala elkonsumtionen ökar.

Berget värmer höghus i Esbo

Med hjälp av bergvärme och återvinning av värmen ur ventilations­luften ska höghusets 42 lägenheter minska sin förbrukning av energi för uppvärmning med minst två tredjedelar.

Lärorikt och energismart när familjen Taevs byggde hus

När familjen Taevs/Engblom planerade sitt hus var målet ett hälsosamt hus som passar en familj till ett överkomligt pris. Samtidigt ville familjen prova något annat än dagens standardhus. De är nöjda med resultatet men är som alla husbyggare många erfarenheter rikare.

Energisnålt med egen produktion

I Korpo har en ombyggd ladugård blivit ett energisnålt bostadshus där sol, vind och ved ger värme och el.

Starkt solsken får Christian att mysa

På ett tak i centrala Borgå blänker en rad vakuumrör i solen. Det är Christian Westerlunds och Sofia Luojukoskis solfångare som förser tomtens två hus med uppvärmning och varmvatten. Foto: Tina Nyfors.

Enkelt pelletssystem värmer hela huset

Emilia Söderlund och Henri Heikkinen köpte ett hus på landet utanför Karis år 2009. Det första de gjorde var att slänga ut oljepannan och ersätta den med ett miljövänligt alternativ. Deras val är pellets.

Energismart i Syslilax

Då kylan börjar knäppa i knutarna ökar energiför­brukningen, vilket syns i plånboken för dem som har direkt elvärme. Stigande elöverföringspriser är ytterligare en orsak till att minska sitt beroende av elström. En modern vedpanna är ett miljövänligt alternativ.

Jorden värmer

På ett år sparade Villa Elfvik 57 megawattimmar elström jämfört med föregående år. Det motsvarar elförbrukningen i ett egnahemshus med fyra invånare under tre år. Omräknat i koldioxid motsvarar inbesparingen utsläppen från en personbil som kör 75 000 kilometer.

Återvinn mer, bränn mindre

Återvinning av textilier är ett hett ämne just nu. Nya lösningar för återvinning och återanvändning sökes eftersom man har insett hurudant slöseri det är att låta textilfibrer slinka utanför kretsloppet. 

Solja valde solen året runt

Behöver du tvättmaskin? Kylskåp? Eller är det någonting annat du söker efter för att få in solen i ditt liv?

Huset som aldrig ska bli sjukt

Kasta bort alla möbler, böcker, dockskåp och allt som inte går att tvätta i 90 grader. Blockera passagen mellan nedre och övre våningen hermetiskt med plast. Och lämna bostaden inom en vecka.

Kemikaliesanering – utmaning i u-länder

Minamata, Bhopal, Seveso, Chernobyl, Fukushima… Listan är lång över katastrofer vid industrianläggningar som lett till massdöd och enorma mänskliga lidanden.

Stefans alternativa stuglösningar

– Varför svarade du inte på min offertförfrågan? – För du har inga råd. – Det är väl jag som avgör om jag har råd? – Vad skulle det kosta att få el till ön? – 330 000 euro.

Datageniets smarta noll-energihus

Te? Var så god! 98-gradigt vatten ur kökskranen. Bastun varm? Någon på toa? Spjället öppet? Kolla dataskärmen i ditt rum. Välkommen in längs rutschbanan!

Kommunala avlopp under lupp

Idag kan reningsverken effektivt rena vårt avloppsvatten. De stora gör det. Men trots mildare krav på mindre reningsverk släppte till exempel omkring 40 procent av reningsverken i Nyland under fjolåret ut mer än de hade lov till.

Han tror på elbilens framtid

Trafiken står för en femtedel av Finlands koldioxidutsläpp. Av denna andel bidrar vägtrafiken med 90 procent. Att ersätta bensin- och dieseldrivna bilar med elbilar vore ett sätt att minska utsläppen.

Växthusen blir energismartare

Växthusodlare som Stefan Gulin i Närpes har börjat övergå till inhemska fasta bränslen istället för brännolja. Lovande försök pågår med energisnål LED-belysning.

Fångad dimma bevattnar hotad skog

Byborna i ökenlandskapet Atiquipa på Perus västkust har kullarna, havet och dimman att tacka för sin växtlighet. Inom ett finländskt biståndsprojekt jobbar byborna för att plantera mer skog på de karga kullarna.

Res över Östersjön på naturgas

I januari börjar världens mest miljövänliga kryssningsfartyg – åtminstone enligt Viking Line – trafikera mellan Åbo och Stockholm. Viking Grace är framtidssäkrad, säger projektchef Kari Granberg.

Odla på taken går bra

Att odla växter på hustaken är ett utmärkt sätt att göra stads­miljön grönare, luften friskare och temperaturen inomhus behagligare. Matnyttiga grödor som blommar vackert kan ge takodlaren stor personlig tillfredsställelse.

Med etanol mår miljön bättre

”Överväg först om du alls ska köra bil, sedan om du kan ta i bruk en energieffektiv bil och till sist om du kan utnyttja ett miljövänligt bränsle”. Det säger Mika Aho, chef för St1 Biofuels Oy.

Biobränsle från alger fullt möjligt

Algodlingar kan ge en skörd på tiotals ton biomassa per hektar. Odlingarna konkurrerar inte om arealer med jordbruket. Om odlingstekniken utvecklas kan biobränsle från alger ersätta oljan på sikt.