Hannah van der Korput
18 november 2024, 14:00

Onderzoekers doen nog een poging om vliegen, varen en rijden op algenolie rendabel te maken

Algen zouden dé duurzame brandstof van de toekomst worden. Is het project mislukt, nu we vrachtwagens schepen en vliegtuigen nog altijd veelvuldig met fossiele brandstoffen vullen? Die conclusie is misschien voorbarig. Nieuw onderzoek moet het oude idee van algen als biobrandstof nieuw leven inblazen.

Getty Images 165961224 Algen worden veelal gekweekt in transparante buizen. | Credits: Getty Images

Algen is Latijn voor zeewier. De verzamelnaam omvat echter veel meer waterplanten en -leven. Volgens een schatting bestaan er bijna 100.000 verschillende soorten algen. Ze kunnen worden gebruikt als voedsel, medicijn en biobrandstof. Algen maken van nature olie in hun cellen die omgezet kan worden tot brandstof.

Biobrandstof

Het idee om te rijden, varen of vliegen op algenolie is niet nieuw. Oliebedrijf ExxonMobil tuigde een heus algenplan op en investeerde jarenlang miljoenen in de alternatieve brandstof. Het programma is inmiddels stopgezet. Algen hebben veel licht en voedingsstoffen nodig om te groeien, wat het productieproces duur maakt. Het kan niet concurreren met aardolie, dat een hogere energiedichtheid en een lagere prijs heeft.

Europees onderzoek

Toch stopte de Europese Unie onlangs nog 4 miljoen euro in een project om duurzame brandstoffen te maken van algen. Het is een samenwerking tussen diverse Europese universiteiten, waar ook Wageningen Universiteit en Research (WUR) en de Universiteit van Amsterdam onderdeel van zijn. Het onderzoek richt zich op zonnebrandstof, een brandstof gewonnen uit algen die hun energie voornamelijk uit zonlicht halen.

Rood licht

Zonlicht bestaat uit een breed spectrum aan kleuren; variërend van rood tot groen en uv-licht. “Maar algen gebruiken vooral rood licht voor fotosynthese en hun cellulaire processen”, zegt Sarah D’Adamo, leider van het project en universitair hoofddocent Bioprocestechnologie aan WUR. In het project worden de andere kleuren zoals blauw en uv-licht omgezet naar rood licht dat algen kunnen gebruiken. Dat gebeurt met een speciaal type folie dat op de glazen reactievaten wordt geplakt waarin algen groeien. Het folie past de lichtdeeltjes aan, waardoor er meer licht beschikbaar komt waar algen energie uit halen. Dat versnelt de groei, is het idee.

Meer olie

Om vervolgens de olieproductie te verhogen, passen de wetenschappers het DNA van algen aan. De biologen proberen de algen van een soort batterij te voorzien, waardoor ze de zonne-energie kunnen opslaan. D’Adamo: “Dat is een biologisch eiwit waar de alg een fosfaatgroep opslaat om energiemoleculen mee te vormen.” Ook willen ze een nieuw moleculair systeem toevoegen waarmee algen meer CO2 opnemen en efficiënter groeien. Dat alles moet de groei en olieproductie van de algen een stuk efficiënter maken.

“Fotosynthese verbeteren is een droom die bij biologen al lang bestaat. Het blijft een enorme opgave. Misschien lukt het niet in vier jaar, maar het consortium beschikt over uitgebreide expertise en samen we gaan in ieder geval ons uiterste best doen”, aldus D’Adamo.

Lees ook:

In Breda wordt straks in een fabriek koraal gekweekt om wereldwijd stervende riffen te redden

De Branch Foundation is opgezet door Maarten van der Kuijl en Maarten van Aalst, nadat ze in 2023 beiden een half jaar vrijwilligerswerk hadden gedaan bij de Branch Coral Foundation op Curaçao. Die wordt geleid door een neef van Van Aalst. Op het eiland bouwen duikers onderwater op de zeebodem bomen (vandaar de naam) van pvc-buizen, die eruit zien als een soort antennes. Daar hangen ze gezonde stukjes koraal uit het aangetaste rif aan, die ze verzorgen en schoonmaken. Na een half jaar worden de diertjes weer uitgeplant op het rif. Bestand tegen opwarming “Het water wordt steeds warmer. Door gezonde stukjes koraal te pakken, die tegen die opwarming kunnen, kweek je koraal dat bestendig is tegen de opwarming van de oceaan”, legt Van Aalst uit. Hij maakte in dat half jaar op Curaçao veel duiken om de koraaltjes te onderhouden en zag de koraalkwekerijen van de stichting groeien van één naar vijf locaties. Het probleem is alleen: het koraal sterft sneller dan dat het opnieuw aangeplant wordt. Dat zet te weinig zoden aan de dijk om het rif te redden. Arbeidsintensief Terug in Nederland sparden Van Aalst met zijn vriend en andere vrijwilliger Van der Kuijl - die een engineeringbedrijf heeft - over andere en betere methodes om het koraal te redden. “Bij de Branch Coral Branch Foundation doen ze alles onder water. Dat betekent dat je altijd moet duiken en dat maakt het erg arbeidsintensief. Veel wordt met de hand gedaan. Je hebt veel mensen nodig, het kost veel tijd en geld om de koraaltjes schoon te maken en je kunt niet oneindig duiken, want je duikfles raakt op”, somt Van Aalst op.Op Curaçao kweken duikers op de zeebodem gezond koraal dat tegen de opwarming van de oceaan bestand is.Pilotfabriek Daarom ging het tweetal kijken naar mogelijkheden op land. Daar zou het kweken van koraal grootschaliger aangepakt kunnen worden, zeker als het proces te automatiseren is. Ze legden contact met Wageningen Universiteit & Research (WUR) en bezochten congressen om hun idee verder uit te werken. Zo ontstond het concept van grootschalige koraalkwekerijen, die als een soort fabrieken overal ter wereld gebouwd kunnen worden om plaatselijke koraalriffen te herstellen. Van Aalst: “De droom is om op plekken zoals Curaçao, Kenia of de Malediven fabrieken neer te zetten om koraal te kweken. Die fabrieken kunnen onderhouden worden door lokaal personeel en aan de lopende band koralen produceren die op het rif worden gezet. In Breda zijn we nu bezig met een pilot hoe we dat het beste kunnen doen.” AI-robots Bij hun fabriek gebruiken ze het principe van verticale landbouw, iets wat nog niet eerder is gedaan bij koraal. In dit geval worden bakken met water op of naast elkaar gestapeld, al naar gelang de benodigde capaciteit. Lampen, kleppen, watertemperatuur of andere waardes kunnen allemaal automatisch aangestuurd worden. Door AI aangestuurde robots kunnen het koraal in de bakken schoonborstelen of -blazen. Dat scheelt een hoop handwerk. “We pakken gewoon methodes die werken. Die schalen we op om veel koraal uit te kunnen planten”, zegt Van Aalst.Koraalrif sterft massaal Overal ter wereld verdwijnen koraalriffen door klimaatverandering, baggerwerk, vissen met sleepnetten of dynamiet en milieuvervuiling. Hoewel ze slecht 0,01 procent van het oceaanoppervlak beslaan, herbergen koraalriffen 25 procent van al het leven in zee. Ze leveren voedsel aan ruim een miljard mensen en beschermen 71.000 kilometer kust waar 200 miljoen mensen wonen. In de afgelopen dertig jaar is de helft van al het koraalrif in de wereld gestorven en verdwenen. Zo verloor het Great Barrier Reef in Australië, met 2300 kilometer lengte het grootste koraalrif ter wereld, al de helft van zijn koraal. Een derde stierf de afgelopen twee jaar door verbleking omdat de watertemperatuur steeg.Natuurbeschermingsorganisatie IUCN presenteerde vorige week tijdens de COP29 VN-klimaatconferentie in Azerbeidzjan een nieuwe rode lijst waaruit blijkt dat 44 procent van al het koraal in de wereld bedreigd wordt.Showroom De stichting is nu een jaar bezig. Binnenkort, als de waardes van het water in orde zijn, worden de bakken in Breda gevuld met koraal van de WUR en kan het systeem gaan draaien. Dan is de vraag of de koralen blijven leven en zullen groeien. Daar gaat de stichting onder toezicht van de WUR mee experimenteren. Alle verzamelde data worden daar geanalyseerd. “Zo is onze locatie eigenlijk een soort showroom en een extra onderzoekslocatie voor de universiteit”, zegt Van Aalst.De geautomatiseerde pilotfabriek voor het op grote schaal kweken van koraal in Breda.Passie De stichting heeft subsidie gekregen van het INNO-fonds van het WWF, van Stichting De Hoorn en Abri voor Dieren. Eind 2025 wil ze een pilot hebben in een land waar het koraalrif is aangetast. Eind dit jaar moet de fabriek in Nederland af zijn. Het komende jaar wordt dan gebruikt om de kinderziektes uit het systeem te halen, voor verder onderzoek naar het robotiseren en het schoonmaken van de bakken en voor verdere innovatie in het automatiseren. De twee hebben bewust gekozen voor een stichting en geen start-up in de vorm van een BV. “Het gaat ons niet om het winstoogmerk. We doen het omdat hier onze passie ligt”, zegt Van Aalst. “We willen gewoon dat het koraalrif een stukje beter wordt. Je ziet het steeds verder afsterven en mensen weten niet wat ze moeten doen.” Lees ook: Nederlandse start-up Reefy redt koraalriffen en beschermt de kustWereldwijd koraalriffen redden met een 3D-printerVoor de zesde keer is er massaverbleking in het Great Barrier ReefNederlandse onderzoekers brengen zeeleven terug in Waddenzee met 'boomkoraal'