Groene goudkoorts

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

Gedroogde Chlorella-algen van IngrePro fotodienst nrc handelsblad NRC Handelsblad

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.

snelle groei

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 geen wortels of steun- en transportweefsel nodig 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.

viskotter

Hier ligt een overtuigend positieve energiebalans binnen handbereik, zoals Eugène Roebroeck van lGem liet zien. Hij berekende dat ongeveer één liter diesel nodig is om 1 kilo droge algenmassa te maken waarin het gehalte omega-3 zeer hoog kan zijn. Anderzijds zou volgens statistiek van het Landbouw Economisch Instituut een viskotter gemiddeld 3 liter stookolie nodig hebben om een kilo verse vis aan land te brengen. Dat is 10 liter olie voor een kilo gedroogde vis. Het dus veel energiezuiniger om je omega-3 vetzuren rechtstreeks 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.

licht en donker

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.

cascadering

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.