Tangdrevne lastbiler – håb eller hype?

Tang har længe været udråbt for sit potentiale som en bæredygtig ingrediens til biobrændstoffer, grønne kemikalier og biologisk nedbrydelige materialer, Men at opskalere produktionen til industrielt niveau på en måde, der bevarer sine miljømæssige legitimationsoplysninger, viser en reel udfordring for forskere.

"Potentialet er der, alle data peger på det, "sagde Dr. Jaap van Hal, innovationschef hos ECN, del af TNO (tidligere Energy Research Center of the Netherlands). "Men du skal lære at kravle, før du kan gå."

Hvert år Der høstes 25 millioner tons tang , hvoraf det meste er i Asien og bruges til konsum og kosmetik. Industrien er lille globalt set, men i de sidste par år har forskere fundet ud af, at tang også kan bruges som et bæredygtigt alternativ til husdyrfoder, kemikalier og energi.

Desværre, infrastrukturen til sådanne applikationer er stadig i sin vorden. Og før den offentlige eller private sektor kan skalere sådanne løsninger, mere viden er nødvendig for at garantere dets bæredygtighedsoplysninger, samtidig med at de beviser, at de kunne fungere på markedet.

En lovende anvendelse er at bruge tang som et bæredygtigt alternativ til fossile brændstoffer. Dr. van Hal er den videnskabelige koordinator for et projekt kaldet MacroFuels, der har til formål at iværksætte alle trin til at udvikle en industri til produktion af biobrændstoffer fra tang - fra dyrkning til brændstofproduktion og test - der kunne drive tungtransport inklusive lastbiler og skibe med dieselmotorer.

Men Dr. van Hal siger, at denne type ren energi ikke kan udvikles over natten.

"Først skal vi se på avancerede applikationer som kosmetik, så kan du have en ti hektar stor mark, så vokser du det til hundrede og tusinde, " sagde Dr. van Hal. "Dette er et af skridtene i en lang række af udvikling af tang som en alternativ bæredygtig råvarekilde."

Dr. van Hal siger, at for at forvandle tang til en bæredygtig energikilde, kræver det en forsyning i 'enorm skala,' "men i øjeblikket er det en 'prik i horisonten', som de vil arbejde hen imod.

Skulle alle trin være på plads, imidlertid, Tangs miljømæssige egenskaber sammenlignet med andre afgrøder betyder, at den har potentialet til ikke kun at erstatte fossile brændstoffer, men også forbedre bæredygtigheden af ​​nuværende biobrændstoffer.

Forskere er begyndt at indse, at tang har en vigtig rolle at spille med hensyn til lagring af kuldioxid, der tages fra atmosfæren. "Nuværende vurderinger af dyrkningsprocessen viser, at hvert ton tang, vi producerer, faktisk lagrer mere CO2 end mængden af ​​produceret tang, " sagde Dr. van Hal.

I modsætning til andre afgrøder, tangdyrkning behøver heller ikke ferskvand, agerjord eller tilsat gødning til at dyrke, hvilket ville reducere emissioner forbundet med kunstvanding, skovrydning og fremstilling af konventionelle biobrændstofingredienser som majs.

Dyrkning af tang kan også hjælpe med at løse problemet med afstrømning af næringsstoffer fra gødning, der bruges i landbruget. "Til en vis grad vil det også hjælpe med at afhjælpe overskydende næringsstoffer (fra kunstgødning) i havet ved at fjerne dem, fordi tang absorberer disse næringsstoffer. En af projektets sidestrømme er derefter at bruge disse mineraler i tangen som organisk gødning, sagde Dr. van Hal.

Momentum

MacroFuels-forskere har høstet tang fra deres egen 1-hektar store farm, hvor de håber at lægge grundlaget for en miljøfokuseret industri. Som en del af dette udvikler de en ny måde at nedbryde tang på, der kan udvinde den maksimale mængde sukker - byggestenene til grønne kemikalier og biobrændstoffer. Det gør de ved at bruge specialiserede enzymer til de forskellige typer tang for at finde den mest effektive proces.

Ved projektets afslutning i 2019 håber forskerne at have nok beviser til at støtte et pilotprojekt, der kunne se deres bæredygtige tangforsyningskæde begynde at vokse.

Men det er ikke kun biobrændstoffer, hvor forskerne ser potentiale. I Norge, en start-up kaldet Alginor søger allerede at udvide rækken af ​​anvendelser for europæisk tang ved at høste vilde forsyninger i Nordsøregionen, som de siger indeholder store mængder tang.

Som en del af et forskningsprojekt kaldet AORTA , de udvikler et bioraffinaderi, der fokuserer på total udnyttelse af hele anlægget. De skaber ingredienser, der kan bruges til bionedbrydeligt madpakning eller flasker, fodertilsætningsstoffer, naturlige farmaceutiske produkter og afgrødeprodukter som gødning.

Miljømæssig påvirkning

Alginors SMV-projektleder, Kjetil Kristiansen, siger, at den nuværende høst- og forarbejdningspraksis skaber store mængder forurening på grund af de kemikalier, der bruges til fremstilling af tangprodukter, som konserveringsmidler.

En rapport fra FN (FN) fra 2016 siger, at tangindustrien gennemgår en hurtig global ekspansion og, som med enhver hastigt voksende industri, dette kan resultere i uforudsete økologiske konsekvenser såsom introduktion af ikke-oprindelige skadedyr og en reduktion i genetisk mangfoldighed.

Nogle industrielle tangfarme bruger også algecider og pesticider for at forhindre uønskede alger eller bekæmpe skadedyr og sygdomme. Ifølge FN, dette har 'ukendte, men sandsynligvis skadelige konsekvenser for det bredere havmiljø. "

Alginors bioraffinaderi sigter mod at sikre bæredygtighed ved at bruge 100% af den vilde tang, de høster. Deres tilgang til at gøre tang til brugbare produkter vil også bruge mindre vand og kemikalier end almindelige processer.

Kristiansen sagde:"Dagens (tanghøstning og forarbejdning) teknologi er ineffektiv, samt hård ved miljøet. State-of-the-art (produktion) bruger kun en brøkdel af råmaterialet, mens vi arbejder hen imod total udnyttelse."

For at opretholde de miljømæssige fordele ved tang, når de skalerer produktionen, Dr. van Hal og MacroFuels-teamet ser også på at maksimere udnyttelsen af ​​deres afgrøde til biobrændstof og undersøge miljøpåvirkningerne af deres landbrug. De arbejder sammen med andre forskere, der undersøger, hvordan man bedst bruger den begrænsede plads i Nordsøen til at skabe en bæredygtig forsyningskæde for tang.

Og, skulle de lykkes, Dr. van Hal siger, at biobrændstoffer kun er begyndelsen.

"Tang-til-energi er kun en lille del af en blå vækstrevolution mod bæredygtig udnyttelse af havet til en lokal produktion af råvarer til energi, fødevarer og kemikalier, " han sagde.