Løs invasive tangproblem ved at omdanne det til biobrændstoffer og gødning

Britiske forskere har udviklet en billig og enkel måde at skabe biobrændstof og gødning fra tang, samtidig med at man fjerner plastik fra havene og renser turiststrande i Caribien og Mellemamerika.

Millioner af tons rådnende tang skyller op på strandene i Mexico, Caribien og andre steder hvert år.

Delvis drevet af gødning, der skylles ud i havet fra landbrug i Amerika, den ildelugtende Sargassum-tang ødelægger turistindustrien og skader fiskeriet og havets økosystemer.

Et forskerhold, ledet af University of Exeter og University of Bath, har udviklet en billig og enkel måde at forbehandle tang, inden man laver bulkemikalier og biobrændstoffer af det.

Gør biobrændstoffer økonomisk levedygtige

"Ultimativt, for at dette kan fungere, skal det give økonomisk mening, " sagde professor Mike Allen, fra University of Exeter og Plymouth Marine Laboratory.

"Bearbejdning af marin biomasse som tang kræver normalt at fjerne den fra saltvandet, vaske det i ferskvand og tørre det.

"Omkostningerne ved disse processer kan være uoverkommeligt høje.

"Vi var nødt til at finde en proces, der ville betale for og opretholde sig selv - noget både økonomisk og miljømæssigt levedygtigt.

"Dette arbejde giver et afgørende manglende skridt mod et ægte saltbaseret marine bioraffinaderi ved at etablere det indledende fraktioneringstrin."

Ved at bruge sure og basiske katalysatorer, holdet udtænkte en proces, der frigiver sukker, der kan bruges til at fodre en gær, der producerer en palmeolieerstatning. Den samme metode forbereder også den resterende tang til næste forarbejdningstrin, kaldet hydrotermisk fortætning.

Denne proces udsætter det organiske materiale for høj temperatur og tryk, at omdanne tangen til bioolie, der kan forarbejdes videre til brændstoffer, og høj kvalitet, lavprisgødning.

Ed Jones, førsteforfatter på papiret og ph.d. studerende ved Center for Sustainable Circular Technologies ved University of Bath sagde:"I modsætning til eksisterende forbehandlingsstrategier, vi viser, at en fuldstændig saltbaseret biokemisk omdannelsesrute kan fungere."

"For første gang viser denne undersøgelse, at snarere end en hindring, tilstedeværelsen af ​​saltvand kan være nyttig."

Professor Christopher Chuck, Direktør for Center for Integrated Bioprocessing Research ved University of Bath og projektlederen sagde:"Mangfoldigheden af ​​produkter skabt af denne proces er en stor styrke. Olieindustrien skaber en række produkter, herunder flydende brændstof, plastik og gødning – og vi kan drage fordel af en lignende fleksibilitet.

"Vi kan simpelthen ændre procesbetingelserne for at producere større eller mindre mængder af specifikke biprodukter, giver os mulighed for at imødekomme varierende efterspørgsel."

Fjernelse af havplastik

Ikke alene bruges al tang i produkter, men al plastik, der indsamles ved siden af ​​tangen, vil også blive omdannet sammen med tangen. En del af inspirationen til projektet kom fra professor Allens børn, Rosie (12) og Archie (9), som hjalp med at indsamle tangprøver til forsøgsundersøgelser fra Devon-kysten.

Professor Allen sagde:"Det var Rosie, der udløste en hel strøm af forskning efter den omhyggelige fjernelse af plastikaffald fra børnenes tangprøver ved at spørge:'Far, kan du ikke bare konvertere plastikken sammen med tangen?'"

Fjernelse af miljøgener

En anden styrke ved planen er dens brug af invasiv tang som Sargassum - en miljømæssig gene, som i øjeblikket koster turistindustrien enorme summer, både i oprydningsomkostninger og fordi det afskrækker besøgende.

Professor Allen sagde:"Mange lande i Caribien og Mellemamerika er stærkt afhængige af turisme, så coronavirus-pandemien og det igangværende Sargassum-problem har lagt dem på knæ. I sidste måned skyllede mere end 4 millioner tons problematisk tang op på deres kyster."

Dette er den seneste i en række af udviklinger omkring forarbejdning af tang fra holdet, som er støttet af UKRI, Global Challenges Research Fund, Roddenberry Foundation, Innovate UK og Newton Fund. Udnytter deres forskelligartede ekspertise inden for fykologi, kemi, økologi, bioteknologi og kemiteknik, de søger nu at udvikle tangbaserede bioraffinaderier for at levere lokale løsninger og muligheder på den globale scene.

Begyndende med bare en nysgerrig familie på deres lokale Devon-strand, de ideer og koncepter, de har inspireret til, bliver nu brugt på den internationale scene.