Annons
Det dubbelgröna bränslet
Bild: 
SAPPHIRE ENERGY/bildretusch: Peter Rosén

Det dubbelgröna bränslet

Framtidens biobränsle kan komma att produceras av mikroalger i avloppsvatten eller i någon avlägsen öken. Algerna tar koldioxid direkt ur luften och levererar råolja. Runt om i världen satsas nu enorma summor på att hitta de bästa algerna och produktionsmetoderna.

I januari 2009 startade det första flygplanet tankat med algbränsle från Houstons internationella flygplats i USA. Planet – en Boeing 737 tillhörande Continental – gjorde en sväng över Mexikanska golfen och tillbaka igen. Testflygningen gick felfritt och väckte stor internationell uppmärksamhet.

Just nu satsas enorma summor runt om i världen på utveckling av algbränsle. Det forskarna hoppas på är att alger som producerar lipider, det vill säga naturligt förekommande fetter, ska bli framtidens producenter av biodiesel. Tanken är att algerna ska odlas i grunda vattendammar, endast drivna av näringsämnen i vattnet samt koldioxid och solljus. Fotosyntesen gör att algerna frodas och växer. När de är tillräckligt stora samlas de in, och fettet – i vissa fall även en del kolväten – utvinns i en industriell process som omvandlar fettet till olja eller kemikalier.

I början av året meddelade Darpa, en teknisk utvecklingsavdelning inom USA:s försvarsdepartement, att en samarbetspartner utvunnit tillräckligt mycket olja ur alger för att påbörja storskalig raffinering till bränsle. Målet är att producera 1,2 miljoner fat per år med start nästa år, motsvarande nära 200 miljoner liter.

Darpas talesperson sade också att färdigtillverkat flygbränsle från alger enligt forskarnas beräkningar kommer att kosta 3 dollar per gallon (6 kronor/liter), alltså ungefär lika mycket som bensinen kostar i USA i dag.

Anledningen till att Darpa satsar på algbränsle är att den amerikanska militären har beslutat att hälften av alla militärfordon ska drivas med biobränsle år 2016 och att hälften av flygvapnets bränsle redan nästa år ska vara förnybart.

En annan händelse som har satt fart på utvecklingen av algbränsle är oljebolaget Exxon Mobils miljardsatsning i genforskaren Craig Venters utveckling av oljeproducerande mikroalger. Hans bolag Synthetic Genomics arbetar nu med att ta fram alger som kan producera lipider effektivt och till rimligt pris, helst i en kontinuerlig process. Även andra oljebolag som Shell, BP, Neste Oil och Chevron driver projekt för att utveckla algbiodiesel.

Att USA satsar så stort på algbränsle är förstås viktigt för resten av världen, och det påverkar även vad andra länder vågar satsa på. I Sverige ger Darpa stöd till ett projekt hos biodrivmedelsföretaget Swedish Biofuels, som ska utveckla biobränsle för jetmotorer. Indirekt ger det draghjälp åt exempelvis flygbolaget SAS som sagt sig vara mycket intresserat av alger som källa till flygbränsle.

Att låta alger göra biobränsle är effektivt. Mängden producerad biomassa per ytenhet är många gånger större än för grödor på land. Professor Brent Peyton vid Montana State University i USA uppskattar att alger kan producera minst två hundra gånger så mycket biodiesel per ytenhet som andra biodieselgrödor. Andra uppskattar att effektiviteten ”bara” är tjugo gånger större. Dessutom konkurrerar inte algodlingarna med matproduktion, eftersom algerna inte kräver åkermark utan kan odlas i saliner och avloppsvattendammar och på havet och i öknar.

I Sverige driver SP Sveriges Tekniska forskningsinstitut i Borås ett projekt för att testa alger som kan odlas i sötvatten och i nordiska klimat med kall vinter och litet ljus.

– Vi har valt ut tre arter som vi ska titta vidare på, berättar Susanne Ekendahl som är forskare på SP.

En upptäckt som forskarna på SP redan har gjort är att vissa av algerna växer sämre om de får för mycket ljus. Solljuset tar sig ungefär 5 centimeter ner i algsörjan i vattnet, men algerna behöver inte bara sol utan även skugga – det räcker faktiskt inte med att det är mörkt på natten.

– Det visade sig att algerna växer bäst under kylslangarna där de är skyddade från solen, säger Susanne Ekendahl.

Detta skulle kunna vara ett tecken på att alger faktiskt kan växa fort och bra i vårt klimat. Men försöken hos SP har hittills bara skett i laboratorieskala. Nästa steg blir att odla algerna i plastpåsar i växthus och testa hur de klarar sig under olika ljusförhållanden och vid matning med olika rökgasblandningar, som alternativ till koldioxid. Om det visar sig att algerna kan växa bra i nordiska förhållanden ska en pilotanläggning byggas inom fem år.

– Fördelar i Sverige är att vi har mycket spillvärme och koldioxid som vi kan få nästan gratis från industrin för att värma och mata algodlingarna, säger Susanne Ekendahl.

– En nackdel är att det kan bli dyrt att belysa odlingarna på vintern, när det inte finns tillräckligt mycket dagsljus.

Produktionen av algbiodiesel kan ske i avloppsvatten eller saltvatten. Det behövs därför både alger som trivs bra i sötvatten och sådana som föredrar saltvatten. Ett helhetsgrepp där algodling sätts in i ett slutet kretslopp ska prövas i projektet Sahara Forest som den norska miljöstiftelsen Bellona hoppas kunna förverkliga i en öken tillsammans med några partners. Planen är ”få öknen att blomma” med hjälp av havsvatten. Vattnet avsaltas med hjälp av solenergi och sprids sedan i ett gigantiskt växthus. Innan havsvattnet används i växthuset kan det passera dammar för odling av mikroalger och sjögräs, räkor och fisk. Restprodukterna från dammarna kan användas som gödsel.

Närmare genomförande är en storskalig pilotanläggning i Karratha i nordvästra Australien. I slutet av förra året rapporterade forskare vid Murdoch University i Perth att de lyckats odla stora mängder alger för oljeproduktion i öppna dammar. Forskarna är mycket optimistiska och tror att produktionen kommer att bli ännu effektivare i pilotanläggningen, eftersom väderförhållandena är bättre i Karratha än i Perth.

I södra Sverige är intresset stort för alger som biobränsle. I ett projekt koordinerat av Trelleborgs kommun testodlas alger i sötvattensdammar vid Tulltorpsån. Algodlingen för att få fram lipider ingår bara som en liten del i ett stort projekt. Det kommunen med partners satsar mest på är att använda tång och andra alger, kallade makroalger, som råvara till biogas.

– Vi måste komma till rätta med det stora flödet av näringsämnen från jordbruket ut i havet. Därför vill vi samla upp alger ur havet och göra biogas av dem, något som har visat sig vara mycket kostnadseffektivt, säger Mattias Müller, miljöstrateg vid Trelleborgs kommun.

När kan vi få se våra bilar drivna av alger? Mattias Müller tror att den första algbilen blir en biogasbil. Susanne Ekendahl på SP håller med och gissar att en sådan rullar om tio år, medan en bil driven av algbiodiesel finns att köpa om cirka tjugo år. Craig Venter är mer optimistisk och uppskattar att algbiodieselbilen finns redan om tio år.

Det som krävs för att visionerna ska förverkligas är att produktionsprocesserna utvecklas och effektiviseras, något som kan komma att ske snabbare än väntat. Ett exempel är den ultraljudsteknik som tagits fram vid Los Alamos National Laboratory i USA. Den förväntas kunna ersätta den äldre metoden att utvinna fettet ur algerna genom att slunga dem i en centrifug, vilket är energikrävande och dyrt. Bearbetning med elektriska pulser är en annan utvinningsmetod som just nu testas vid Karlsruhe Institut für Technologie i Tyskland. Dessutom pågår något av en kapplöpning mellan en rad bioteknikbolag om att genmodifiera alger så att de växer snabbare, producerar mer fett och helst också ger kolväten direkt på köpet.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

3

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

I artikeln finns på slutet "Länktips på fof.se". Några länktips har jag inte lyckats hitta.
Hälsningar,
Evald Holmén

Beklagar. Men nu finns länktipsen på plats.

Detta innebär naturligtvis en fantastisk möjlighet, där vi kan förvandla koldioxid och skitit vatten till olja och dess krackningsprodukter. Vi kan förvandla öknar till nyttig produktion utan stora mängder av det allt dyrare vattnet och ge lågproducerande länder nya inkomster. Det vi helst vill bli av med, blir en ekonomisk tillgång.
Tänk om också bakterier kunde användas att bryta ned gifter till näring för denna process, i ännu ett steg.

Björn Bergendahl

Lägg till kommentar