Raffinage van algen duurzame weg voor vervanging fossiele grondstoffen

Algen vormen een belangrijke bron voor onze grond- en fijnstoffen voor de toekomst. Daarmee ligt een groene economie die minder afhankelijk is van fossiele grondstoffen in het verschiet. Dat is de overtuiging van prof.dr. Michel Eppink bij de aanvaarding van het ambt van buitengewoon hoogleraar ‘Biorefinery: Recovery of valuable biomolecules’ aan de Wageningen University op 23 april. In zijn onderzoek verkent hij de technologische raffinagewegen voor functionele biomoleculen die leiden naar groene alternatieven voor voedsel, biomaterialen, gezondheid en energie. Zijn leerstoel wordt gefinancierd door Synthon Biopharmaceuticals BV.

Algen kunnen een significante bijdrage leveren aan de transformatie van de huidige economie naar een groene economie. Dat betekent een overgang van fossiele grondstoffen, zoals aardolie, naar groene grondstoffen zoals algen. Daartoe moet wel de algenproductie worden opgeschroefd en dient het zuiveringsproces van functionele biomoleculen (eiwitten, suikers, vetten) in de microscopisch kleine plantjes te verbeteren. In zijn onderzoek zal prof. Eppink zich metname toeleggen op het scheiden en trapsgewijs zuiveren van de functionele bestanddelen uit algen.

Eencellige algen groeien in zoet en zout water. Een van de omvangrijkste bewerkingen om een bruikbaar product te verkrijgen, is het scheiden van de algen en het water, waardoor het werkbare volume drastisch vermindert (meer dan 95%). De ontwatering van de cellenmassa maakt ook de volgende bewerking uitvoerbaar: het gecontroleerd openbreken van de cellen waardoor de inhoud vrijkomt. Dit is de meest cruciale raffinagestap in het opwerkingsproces.

In zijn onderzoek zal prof. Eppink verschillende technieken van het openbreken van cellen onderzoeken. Daaronder vallen standaardtechnieken, zoals persen en vermalen. Maar de procestechnoloog richt zich ook op nieuwe, geavanceerde technieken, zoals met elektriciteit, licht, stoom onder hoge druk of ultrasone pulsen. Deze methoden zijn uit te voeren in een continue stroom, onder gecontroleerde omstandigheden, zodat de vrijkomende bestanddelen niet beschadigd raken. Tijdens deze milde manieren van het ‘kraken’ van algencellen zullen de celstructuren steeds gecheckt worden op samenstelling. De vrijkomende biomoleculen (eiwitten, suikers, vetten) worden gekarakteriseerd om greep te krijgen van het effect van de diverse algenverwerkingstechnologieën.

Wanneer de inhoud van de algencellen is vrijgekomen is het zaak de inhoudsstoffen onbeschadigd te scheiden in fracties. Ook hiervoor zijn milde technieken vereist. De belangrijkste stap in dit proces is de scheiding van waterafstotende stoffen (lipiden – oliën en vetten) van waterminnende stoffen, waaronder eiwitten en koolhydraten m.b.v. extractie. Vervolgens kunnen gezuiverde grondstoffen en bouwstenen voor voedings- en gezondheidsproducten worden gekregen via fractioneringstechnieken (waaronder membraan scheiding en chromatografie). De minst kostbare restanten kunnen worden ingezet voor biobrandstoffen. Deze ontwikkelde technologieën kunnen ook toegepast worden op andere fermentatieve organismen zoals gist en zoogdiercellen

Michel Eppink (1964) studeerde biochemie aan de Universiteit Utrecht en promoveerde in Wageningen bij het laboratorium voor Biochemie in 1999. Vervolgens heeft hij de afgelopen 17 jaar scheidingstechnologie afdelingen geleid eerst bij Diosynth/Organon en sinds 2009 bij Synthon Biopharmaceuticals BV in Nijmegen. Zijn leerstoel is ondergebracht bij de leerstoelgroep Bioprocestechnologie van Wageningen University onder leiding van prof. René Wijffels.

'Productie groen gas kan groeien'

Groen gas kan een belangrijke bijdrage leveren aan de verduurzaming van de energievoorziening in Nederland. Het groene gas moet wel aan bepaalde eisen voldoen om aan ons gasnet geleverd te mogen worden. De regionale netbeheerders die het groene gas transporteren naar consumenten en bedrijven moeten de zekerheid hebben dat het gas geschikt is voor veilig gebruik en dat het dezelfde hoeveelheid energie (calorische waarde) heeft als het gas uit Groningen. Daarom zijn er nu spelregels waaraan bedrijven die groen gas willen leveren zich moeten houden, zo heeft de Autoriteit Consument & Markt (ACM) vandaag besloten. Henk Don, bestuurslid ACM: “Nu duidelijk is aan welke voorwaarden moet worden voldaan kunnen partijen makkelijker kiezen om groen gas te gaan produceren en leveren aan consumenten en bedrijven.”

Groen gas wordt gemaakt van organisch materiaal. Bijvoorbeeld van het afval uit de groene GFT-bak die consumenten wekelijks aanbieden aan hun afvalverwerker. Maar ook mest en plantafval van boeren en tuinders wordt gebruikt om groen gas te produceren. In Nederland zijn ongeveer 25 bedrijven die groen gas leveren aan ons gasnetwerk. Dit zijn veelal afvalverwerkingsbedrijven. De kwaliteitseisen die aan het groene gas zelf worden gesteld zijn al vastgelegd in een ministeriële regeling.
ACM stelt nu, op voorstel van de netbeheerders, ook eisen aan de invoedingsinstallatie en de meetapparatuur. Daardoor weten producenten, maar ook de netbeheerders, zeker dat het gas de juiste kwaliteit heeft en dat het gastransport niet in gevaar komt. Daarnaast wordt nu ook de verrekening geregeld tussen netbeheerders en bedrijven die groen gas leveren. In de Warmtevisie die afgelopen week door de minister van Economische Zaken is gepresenteerd, staat dat slechts 3,6% van alle warmte in 2013 duurzaam werd geproduceerd. Dit percentage omvat zowel de warmtevoorziening uit groen gas en biomassa als de warmtelevering met behulp van bijvoorbeeld geothermie en warmte en koude opslag (WKO).
Energieleveranciers mogen sinds 1 januari 2015 alleen groen gas leveren aan consumenten als ze daarvoor de zogenaamde "Garanties van oorsprong voor gas" hebben gekocht.

Stoombehandeling levert twee keer zoveel biogas

Het Nederlandse bedrijf Bioclear werkt samen met onderzoeksinstituut TNO aan een nieuwe vergistingsmethode voor biomassa. De technologie is inzetbaar voor de productie van suikers en biogas. Biomassa die is voorbehandeld met oververhitte stoom geeft in een vergister veel meer biogas af dan dezelfde biomassa die geen voorbewerking heeft gehad. Onderzoeksinstituut TNO werkt in een innovatieproject samen met het Groningse bedrijf Bioclear om de vergistingsmethode naar de markt te brengen.