Mikroskopiska alger ska rädda världen

Under mikroskopet glittrar de små algerna som ädelstenar. De är encelliga, och deras skal av kisel är formade som trianglar, stjärnor och stavar. Men inuti algerna finns det som trollbinder en mängd företag och forskare just nu, en liten droppe olja.

- Alger växer enormt mycket snabbare än några landväxter och de producerar massor av olja. Det finns ingenting annat som är lika effektivt, säger Peer Schenk. Han är en av de australiska forskare som specialiserar sig på att göra bränslen av alger, vid universitetet i Queensland.

I takt med att både oljepriserna och den globala temperaturen stiger letar fler och fler efter alternativa bränslen. De måste vara lätta och billiga att tillverka, och de måste fungera i våra nuvarande bilar och flygplan. Enligt många forskare och politiker är biobränslen lösningen. Sockerrör eller sojabönor får växa till sig under solen och går sedan att omvandla till etanol eller biodiesel. Men många av dagens biobränslen har ett problem gemensamt. De är tillverkade av mat. De måste odlas på produktiv mark och kräver massor av färskvatten.

- I dag hugger man ned regnskog i Borneo och Brasilien för att plantera oljepalmer, det är sinnessjukt. Fördelen med alger är att man kan odla dem i bassänger var som helst, inte bara på jordbruksmark, säger Peer Schenk.

Många mikroskopiska alger tillverkar olja som ligger i små droppar inuti dem. Det skiljer dem från landväxter som oftast tillverkar stärkelse eller cellulosa från solens energi. Olja är lätt att raffinera till biodiesel och andra bränslen. Eftersom algerna dessutom växer så fort kan ett hektar med en algodling producera tio gånger så mycket olja som ett hektar raps, och mer än tjugo gånger så mycket som ett hektar sojabönor.

Idén att tillverka diesel från alger är gammal. Det amerikanska energidepartementet genomförde ett projekt under nästan tjugo år, från 1978 till 1996, för att undersöka om algerna kunde minska USA:s oljeberoende. Projektet lades ned eftersom forskarna drog slutsatsen att metoden aldrig skulle bli tillräckligt lönsam jämfört med fossila bränslen. Men de senaste tio åren har oljepriserna mångdubblats samtidigt som den biotekniska utvecklingen har gått framåt. Det amerikanska energidepartementet och NREL, det statliga forskningscentret kring förnyelsebar energi, har åter börjat forska kring biodiesel från alger.

- Olja från alger har potential att ersätta mycket av den fossila diesel som används i dag. Det är förbluffande vad den här tekniken skulle kunna åstadkomma, säger Al Darzins. Han är huvudansvarig för NREL:s projekt kring alger.

NREL samarbetar med oljebolaget Chevron för att utveckla biodiesel från alger, och även andra stora företag som Shell och Conoco Phillips finansierar liknande forskningsprojekt. I Tyskland, Spanien, Kina och Japan pågår projekt som delvis är statligt finansierade. Dessutom arbetar det amerikanska försvarets forskningsavdelning, DARPA, med att ta fram ett jetbränsle till stridsflygplan av oljan från encelliga alger. Enligt både Al Darzins och Peer Schenk återstår det mellan fem och tio år innan biodiesel från alger är ute på marknaden, men båda är helt övertygade om att algerna kommer att spela en stor roll i framtiden.

- Företagen satsar inte pengar för skojs skull. Det här är redan ekonomiskt genomförbart och efter hand som tekniken utvecklas kommer det bara att bli större, säger han.

Det finns hundratusentals olika encelliga alger. De lever i alla miljöer, från världshav och insjöar till husfasader och jorden på blomkrukor. Det är stor skillnad mellan hur mycket olja alger av olika typer producerar, men hos vissa består mer än hälften av vikten av fett. Peer Schenk och hans kolleger var nyligen ute på jakt i Australien efter arter som både växer fort och producerar mycket olja. När de kom tillbaka och undersökte sina fynd visade det sig att hälften av algerna var helt nya för vetenskapen. Det är framför allt två grupper av alger som är intressanta för forskarna, encelliga brunalger och encelliga grönalger.

- Just nu pågår en kapplöpning för att hitta de bästa algerna. Vi har bara precis börjat leta och den som hittar den perfekta algen kommer att ha stora fördelar i framtiden, säger Peer Schenk.

Väl inne i laboratoriet kan algerna förbättras ännu mer. Peer Schenk använder nya tekniker för att hitta vilka gener som styr hur algerna växer och tillverkar olja. Sen förädlar han dem för att de ska växa ännu snabbare och producera ännu mer olja. Dessutom har han fått sötvattensalger att överleva i saltare vatten.

- Sötvatten är en bristvara, speciellt här i Australien. Man måste kunna odla algerna i saltare vatten, eller i avloppsvatten från reningsverk, säger Peer Schenk.

I dag finns fortfarande inga riktigt stora anläggningar som odlar alger för biobränsle, och det pågår en debatt om vilket sätt som är det bästa. Det billigaste och enklaste alternativet är att odla algerna i stora bassänger, med kvarnhjul som roterar vattnet och ser till att alla alger får solljus och näringsämnen. Helst ska en sådan odling ligga nära ett kraftvärmeverk. Om koldioxiden från värmeverket får bubbla rakt ner i odlingarna växer algerna så det knakar och minskar utsläppen från värmeverket betydligt.

Det stora tekniska problemet som återstår att lösa är hur algerna ska skördas. De går inte att filtrera upp eftersom de är så små och snabbt täpper till filter. En lösning är att centrifugera bort vattnet från algerna. Det är en effektiv metod, men kräver massor av energi. En annan metod är att vänta tills algerna sjunker till botten, men det tar lång tid.

Efter att algerna är skördade pressas de för att klämma ut oljan. Resterna som blir kvar går att göra om till djurfoder, etanol eller en variant av träkol. Kolet går att använda som gödning i jordbruket men det är också möjligt att lagra det, till exempel i gamla kolgruvor. Eftersom algerna tar upp koldioxid när de växer skulle lagringen minska mängden koldioxid i luften.

Metoderna som finns i dag för att odla algerna och utvinna oljan är fortfarande dyra och kräver mycket energi. Men enligt Peer Schenk finns det stora möjligheter att förbättra metoderna, det enda som behövs är mer forskning.

• Dela med andra
  • Facebook
  • Digg
  • Stumble Upon
  • Del.icio.us
  • Pusha
• Rätta artikeln
•  Textstorlek
• Tipsa
• Skriv ut