Algen:belangrijk voor voedsel

Gross-Wen Technologies is een start-up bedrijf gevestigd in Ames, Iowa, in het hart van de Amerikaanse Corn Belt. Het nieuwe algenproductiebedrijf is een van een aantal ondernemingen die algen gebruiken om de manier waarop voedsel, voeden, en andere bioproducten worden in de wereld verbouwd en verwerkt.

Wat Gross-Wen Technologies onderscheidt, is de gepatenteerde technologie voor de productie van algen, bekend als het draaiende algenbiofilm (RAB)-systeem. RAB kan stikstof en fosfor uit afvalwater verwijderen, voorkomen dat de voedingsstoffen de stroomafwaartse watervoorraden vervuilen door ze aan algen te voeren, die vervolgens kunnen worden verwerkt tot kunstmest of bioplastics.

Van schoon water, de door RAB geproduceerde algen kunnen worden gebruikt als grondstof voor hoogwaardige producten zoals eiwitrijke voedingsmiddelen en supplementen, veevoeder en aquacultuurvoeders, en voedings- en farmaceutische producten.

Zhiyou Wen, medeoprichter van Gross-Wen Technologies (gross-wen.com), zegt dat de afvalwaterzuiveringstechnologie van het bedrijf wordt getest in Cresco, Iowa, en Chicago. Een voedingsbedrijf dat hij niet wilde noemen, doet ook onderzoek naar het gebruik van de van schoon water afgeleide algen als eiwitrijk supplement voor meel.

Naast het produceren van voedsel, voeden, en kunstmest, algenproductie levert voordelen op door koolstof uit de atmosfeer te recyclen, het verwijderen van verontreinigingen uit afvalwater, en het in productie brengen van onproductieve hectaren, volgens Matt Carr, uitvoerend directeur van de Algae Biomass Organization (algaebiomass.org).

Op de boerderij

Carr zegt dat algenproductiesystemen voor boeren een redelijk goedkope manier kunnen zijn om de afvoer van stikstof en fosfor te verminderen. het behouden van de voedingsstoffen op de boerderij, waardoor het niet meer nodig is om meer kunstmest te kopen. Aan de Utah State University wordt onderzoek gedaan naar het gebruik van algen om overtollig stikstof en fosfor te verminderen en te verwijderen uit afvalwater dat door zuivelactiviteiten wordt geproduceerd.

Op de boerderij geproduceerde algen kunnen ook worden verwerkt tot veevoer, Kar merkt op. Bijvoorbeeld, boeren die garnalen of meervallen kweken, kunnen algen die rijk zijn aan eiwitten en olie gebruiken om vismeel te vervangen in aquacultuurdiëten. Een voordeel van algenproductie op de boerderij, hij observeert, is dat de algenopbrengst per hectare veel hoger is dan die van rijgewassen, en het rendement per hectare is aanzienlijk hoger. “Algen kunnen de landbouwbasis van het land uitbreiden en boeren meer inkomsten opleveren, vooral in marginale gebieden, ', zegt Carr.

Boeren kunnen algen kweken op land dat niet geschikt is voor rijenteelt, hij voegt toe, want algen hebben geen goede grond nodig.

Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) heeft algensystemen ondersteund om alternatieve transportbrandstoffen te produceren, zegt Carr. De DOE handhaaft haar steun aan algensystemen, maar de commerciële kant van de industrie verschuift van transportbrandstoffen naar meer landbouwgerelateerde producten.

“Voedsel is een toonaangevend segment geworden in de algenproductie-industrie, ', zegt Carr. “Het is moeilijk om grip te krijgen op de cijfers, maar vandaag, een overgrote meerderheid van de commerciële algenproductie gaat nu naar voeding voor mens en dier.”

Het gebruik van algen voor aquacultuurvoer is een grote drijfveer in die categorie, zegt Carr. “Het meest uitdagende ingrediënt in visvoer is de visolie die het omega-3-gehalte in het voer verhoogt. Algen zijn rijk aan omega-3 vetzuren als duurzame bron die visolie kan aanvullen, ’ merkt hij op.

Carr zegt dat het DOE's 2016 Billion-Ton Report laat zien dat de VS grote hoeveelheden algenbiomassa kan produceren voor verwerking tot voedselingrediënten. brandstoffen, voer en andere producten. Uit het rapport van de DOE blijkt het volgende.

• Er zijn ongeveer 140, 000 vierkante mijl land in de VS die geschikt zijn voor algenkwekerijen in open vijvers.

• Er is genoeg koolstofdioxide (CO2) in de VS dat kan worden gebruikt om bijna 1,4 miljard ton algen per jaar te produceren.

• Uit een analyse van een enkele stam van zoutwateralgen blijkt dat deze mogelijk jaarlijks 86 miljoen ton algenbiomassa zou kunnen produceren en 211 miljoen ton CO2 uit steenkool zou kunnen opvangen, ethanol, en aardgasbronnen.

De Algae Biomass Organization werkt ook samen met de USDA om algenonderzoek te promoten en om toepassingen voor algen als landbouwgewas te vinden. “We willen de USDA een duidelijke richting geven voor haar steun aan algenonderzoek voor de landbouw, ' zegt Carr, “Omdat algen hard op weg zijn een belangrijk onderdeel te worden van voedsel en gezondheidsproducten. Het wordt tijd dat deze nieuwe oogst de steun krijgt van de USDA die andere gewassen al decennialang krijgen."

Om de inspanningen van de USDA te begeleiden, de Algae Agriculture Act werd eerder dit jaar met steun van twee partijen in het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden geïntroduceerd, zegt Carr. De wetgeving is verwerkt in de Farm Bill-wetgeving.

Bepalingen van de Algae Agriculture Act zouden de algenteelt in de VS drastisch kunnen versnellen, Carr zegt, economische voordelen voor plattelandsgebieden en duurzame oplossingen voor de wereld. Die omvatten een algenonderzoeksinitiatief, een verzekering voor algengewassen, en de eliminatie van de uitsluiting van algen uit het Biomass Crop Assistance Program.

Er zijn ook inspanningen in het Congres om het gebruik van algen voor het afvangen en gebruiken van koolstof te ondersteunen.

Algen Bedrijven

Bedrijven die werken aan het commercialiseren van algen zijn onder meer wereldwijde landbouwgiganten zoals ADM en Bunge.

Een groot project dat aan de gang is, is de bouw van een fabriek voor algenproductie met een waarde van 200 miljoen dollar in Blair, Nebraska, door een joint venture tussen DSM Nutritional Products en Evonik Nutrition &Care. De plant, die naar verwachting medio 2019 van start zal gaan, wordt gebouwd om omega-3-vetzuren te produceren uit natuurlijke zeealgen voor diervoeding.

Carr zegt dat het algenproductiesysteem van Veramaris past in de eerste van drie vrij verschillende soorten algenproductie, die bestaan ​​uit grotere faciliteiten die op industriële installaties lijken.

Aan de andere kant van het spectrum bevinden zich algenproductiefaciliteiten in open vijvers die het tweede type algenproductie vormen. Een voorbeeld, Carr zegt, is Quality Health, met het hoofdkantoor in Houston, Texas, en produceert algen in openluchtvijvers. Deze aanpak vereist minder kapitaal, hij merkt op, maar het is een meer uitdagende manier om algen te kweken omdat de buitenvijvers concurrerende organismen kunnen aantrekken die de productie kunnen beperken, en ongunstige weersomstandigheden kunnen de algen beschadigen.

De derde soort, dat is waar Gross-Wen Technologies past, gebruikt fotobioreactorsystemen om algen te produceren in een afgesloten ruimte. Het fotobioreactorsysteem is het meest vertaalbaar naar de boerderij, zegt Carr.

Wen en medeoprichter Martin Gross, die Wen's afgestudeerde student was aan de Iowa State University, ontwikkelden hun algenproductiesysteem op de BioCentury Research Farm in Iowa State, waar Gross en Wen de draaiende bioreactor bedachten waarmee algen zich aan een oppervlak kunnen hechten. Het oppervlak wordt in en uit een kweekmedium gedraaid om de groeisnelheid van de algen te verhogen.

Meststof die wordt geproduceerd uit de algen die in afvalwater worden gekweekt, wordt getest in de staat Iowa.