Microalgen grondstof van de toekomst?

De volgende decennia staan we voor de grote uitdaging om de toenemende wereldbevolking in haar basisbehoeften te voorzien. Voedsel moet ongetwijfeld op andere manieren geproduceerd worden en er moeten nieuwe bronnen van biomassa aangesproken worden. Microalgen (microscopisch kleine algen) zijn een veelbelovend alternatief voor de productie van biomassa, ze hebben een hoge voedingswaarde en voor de teelt is geen vruchtbare landbouwgrond of zoetwater vereist.

Algen kweken in grote hoeveelheden is een hele uitdaging. Ze hebben zeer specifieke groeiomstandigheden nodig, die gecreëerd worden in een fotobioreactor. Met SUNBUILT, een EFRO-investeringsproject bouwen VITO en de Thomas More hogeschool een gesloten, continue fotobioreactor voor de kweek van algen.

Deze productie-eenheid is gekoppeld aan een oogst- en verwerkingseenheid waar men componenten met een hoge toegevoegde waarde uit de biomassa haalt. Op 25 september wordt de installatie officieel geopend tijdens een studiedag, waarvoor al meer dan 160 belangstellenden zich inschreven.

Microalgen

Microalgen zijn microscopisch kleine algen, die hun energie grotendeels halen uit (zon)licht door middel van fotosynthese. Ze produceren ongeveer de helft van de zuurstof op aarde en verbruiken tegelijkertijd het broeikasgas CO₂. Daarnaast bevatten ze belangrijke voedingsstoffen zoals eiwitten, koolhydraten en onverzadigde vetten, en zijn ze een veelbelovende bron van tal van hoogwaardige producten zoals omega-3 vetzuren, antioxidanten, vitaminen, carotenoïden en andere pigmenten.

Door hun hoge voedingswaarde bieden ze potentieel als voedingsadditieven voor het humane dieet en veevoeder, in de aquacultuur, in farmaceutische en cosmetische toepassingen. De biomoleculen uit algen vormen bovendien in ruimere mate een interessant uitgangspunt voor een biogebaseerde economie waarin ook de bouwstenen voor de chemische industrie en energie (bijvoorbeeld biodiesel) afkomstig zijn van hernieuwbare grondstoffen.

Kweken van microalgen

Een groot voordeel van algen is dat de teelt ervan geen vruchtbare landbouwgrond of zoetwater vereist. Microalgen kunnen in brak- of zoutwater geteeld worden en kunnen naast CO₂ ook diverse andere afvalstromen verwerken (zoals zware metalen, stikstof en fosfor uit huishoudelijk en industrieel afvalwater).

De grote uitdagingen zijn momenteel het produceren van algen tegen aanvaardbare kosten en het ontwikkelen van passende technologieën voor bioraffinage. Met het EFRO-investeringsproject SUNBUILT tonen VITO en de hogeschool Thomas More dat zij deze uitdaging aangaan.

SUNBUILT: van fotobioreactoren…

Voor het SUNBUILT-project worden op de campus van Thomas More in Geel vier gesloten fotobioreactoren gebouwd waarin algen geteeld worden op pilootschaal. Deze pilootinstallaties worden opgesteld in een serre met uitgebreide klimaatsturing waardoor een unieke combinatie ontstaat van de in de hogeschool aanwezige expertise op het vlak van biotechnologie en tuinbouw.

Met dit luik van het project onderzoekt men de mogelijkheden van algenteelt als innovatieve activiteit voor de glastuinbouw. Naast tomaten, aardbeien, bloemen,… kweekt men in de toekomst allicht ook algen in serres.

Omdat de fotobioreactoren uitgerust zijn met gespecialiseerde meetapparatuur zijn ze uitermate geschikt als onderzoeksinstallaties. Bedrijven die geïnteresseerd zijn op verschillende niveaus in dit onderzoek, kunnen participeren. Bovendien is er reeds een vervolgonderzoek gepland om de economische rendabiliteit van het productieproces te optimaliseren door mediumrecyclage en om modellen op te stellen voor een energetische optimale teelt in serre-omgeving.

...tot oogst- en verwerkingseenheid

VITO is verantwoordelijk voor de oogst van de algen en de recyclage van het water en voor het downstreamgedeelte. De ontwaterde algen bevatten immers veel waardevolle componenten, die er op een efficiënte en betaalbare manier moeten uitgehaald worden. In dit gedeelte van het project worden het gebruik van microalgen als alternatieve duurzame koolstofbron voor de chemische sector en de extractie van nutraceuticals uit de microalgen voor de voedingsindustrie onderzocht.

Daarvoor worden de productie-eenheden gekoppeld aan een oogst- en verwerkingseenheid waar componenten met een hoge toegevoegde waarde uit de biomassa gehaald worden. Een uitgebreid downstream processing labo wordt opgericht om nieuwe verwerkingsprocessen voor algen te ontwikkelen.

Officiële opening en studiedag

Op 25 september wordt de serre met de fotobioreactoren, de oogst- en verwerkingseenheid officieel geopend tijdens een studiedag waarvoor al meer dan 160 belangstellenden zich inschreven. Het programma van dit SUNBUILT-slotevent vindt u hier. Voor meer informatie over het SUNBUILT-project kan u terecht op de website: www.sunbuilt.be

Het unieke project SUNBUILT wordt gerealiseerd met de financiële steun van EFRO, het Hermesfonds, de provincie Antwerpen, SPK, NV Tormans, Thomas More Kempen en VITO.