SINTEF Fiskeri og havbruk AS - Industrial Biotech Network

SIG Seaweed 19.september 2014, Rica Hell
SIG Seaweed
– introduksjon til gruppearbeid v Jorunn Skjermo:
Bioøkonomi basert på dyrking og
prosessering tang og tare
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
1
En ny bioøkonomi
"Bioøkonomien omhandler bærekraftig produksjon av fornybare biologiske ressurser og omdanning av
disse til mat, fôr, bio-baserte produkter og energi"
(European Commission, "Innovating for sustainable growth: A bioeconomy for Europe", 2012).
Naturressurser
Klimaendringer
Helse og sikkerhet
Energisikkerhet
Matsikkerhet
Bærekraftig produksjon
Økonomisk og sosial utvikling
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
2
Verdikjede for taredyrking
Kimplanteproduksjon
Dyrking i
sjø
Høsting
Forbehandling,
Lagring
Globalt ble det dyrket 26 millioner tonn i 2013
Prosessering
Distribusjon
Marked
Produktgrupper etter volumverdi
Farmasi
Helsekost
Bioaktive kjemikalier
Næringsmidler
Mat
Volum
Fôr-ingredienser
Gjødsel
Bioenergi
Platform kjemikalier
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
3
DKNVS/NTVA Scenario 2050:
"Verdiskaping basert på produktive hav i 2050"
Milliarder kroner
600
500
High productive sea areas
400
Marine algae
New species
300
Equipment and feed
200
Marine ingredients
100
Salmon farming
Fisheries
0
1999
2010
2030
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
2050
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Mulighet for verdiskaping av tang og tare:
DKNVS/NTVA rapport scenario 2050
40
Omsetning (mrd NOK)
20
Areal: 1200 km2
Volum (millioner tonn)
8
4
1,1
0,2
Areal: 250 km2
2010
2030
2050
PS: Dyrking av i gjennomsnitt 30 hektar tare for hver laksetillatelse gir 5 millioner tonn tare 
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Dyrket tare som råstoff (eks. sukkertare)
Vann
Alginat
Glukan (laminaran og cellulose)
Mannitol
Protein
Mineraler
Polyfenoler
Fucoidan
Fucoxantin
Fett
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
6
Landbruket – velfungerende (og subsidiert) – enorme arealer, spesialisert utstyr for utsåing,
høsting, transport, lagring og prosessering
Production of feedstock (tons dw/ha)
30
26
25
20
15
10
5
2,3
3
Soybean
Wheat
4,2
5,1
Rice
Maize
0
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
Seaweed
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Trends in the price of fishmeal and soybean meal
Source: FAO. 2013. FAO Fisheries and Aquaculture Information and Statistics
Branch. Rome.
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
8
Aminosyrer i sukkertare og soyabønnemel
Kilde: Eksperter i Team, NTNU, 2014
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
9
Fôrproduksjon fra tang & tare
•
•
•
•
Fra 20 millioner tonn kan vi få inntil 680.000 tonn protein
Erstatte bruk av norskprodusert korn og import av soyaprotein i fôr?
Reduserte klimagassutslipp fra transport?
Øke selvforsyningen av fôringredienser og bidra til egen matproduksjon?
3000
3 000
Protein (1000 tonn)
2 500
2 000
1800
1 500
1 000
680
500
330
115
-
Tare 2030
Tare 2050
Import av
Proteinbehov
soyaprotein 2013 oppdrett 2030
Proteinbehov
oppdrett 2050
PS: Tare dyrket ved oppdrettsanlegg har høyere nitrogeninnhold og gir mere protein
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
10
Biogass fra tang & tare som klimatiltak
Norge skal redusere CO2 utslipp med minst 15 % innen 2020 (MD, 2012)
20 millioner tonn tare
• kan erstatte 7.4 millioner tonn CO2 fra fossile kilder
• kan gi inntil 1 mrd liter etanol eller kubikk biogass
Erstatning av fossilt CO2 (%)
Biogass (millioner Nm3)
1000
1 000
16%
900
14%
800
12%
700
600
600
400
8%
6%
300
200
14%
10%
500
500
15%
4%
120
100
2%
-
0%
Tare 2030 Tare 2050
Norsk
Norsk
veitrafikk flyttrafikk
2013
2013
3%
Tare 2030
Tare 2050
Mål 2020
PS: Biokraft bygger Europas største biogassfabrikk på Skogn basert på råstoff fra lakseavfall, skog og tare
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
11
Dyrking
•
•
•
Flere arter å velge mellom, anvendelsen bestemmer
Tareartene attraktive pga stor biomasseproduksjon i sjøanlegg
I Norge har sukkertare den best tilpassede dyrkingsteknologien
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
12
Trinn 1 – indusere sporer (6-12 uker)
Trinn 2 – indusere sporeslipp (24 h)
Trinn 4: Spraying av sporer eller gametofytter på tau
Trinn 3 –
Gametofyttkulturer
Trinn 5: Inkubering og vekst av kimplanter
Forbord et al., J.App.Phycol. 2012
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
13
Produktivitet:
170 tonn våtvekt ha-1
30 tonn tørrvekt ha-1
5-9 måneder
Horizontal lines
(on longlines)
Vertical lines
(on longlines)
Broch et al., 2013
Carrier
Sheet
(e.g. textile)
Ocean
Rainforest
Seaweed Energy Solutions
14
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
FoU-behov innen dyrking
Industriell dyrking av tang og tare
Teknologi for kostnadseffektiv produksjon i sjø (fra kimplanter til høstet biomasse)
Teknologi for kostnadseffektiv produksjon i landbaserte systemer (tanker)
Forutsigbarhet med hensyn på kjemisk sammensetning
Forutsigbarhet med hensyn på mengde
Anti-begroings tiltak og strategier
Utnyttelse av IMTA potensialet
Påvirkning av taredyrking på miljøet (fotavtrykk)
Oppskalering til kommersiell fase (tekno-økonomiske analyser for industri)
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Anvendelse av biomassen - Bioraffineri
"Biorafinering er bærekraftig prosessering av biomasse til en rekke produkter og energi "
Ekstraksjon
Mat og fôr
•
•
•
•
Termokjemisk omdanning
Hydrotermiske betingelser
•
•
Biodrivstoff
Kjemikalier
Kjemisk omdanning
Vannbasert kjemi
Karbohydrater
Proteiner
Mineraler
Bioaktive
forbindelser
Biokjemisk omdanning
Høy viskositet
•
•
•
DHMF – (Bis(hydroxmethyl)furan)
Polyuretan og polyestere
Biodrivstoff
Kjemikalier
Mat og fôr
Verdikjede for biorafineri: ~300 Mrd $ innen 2020
(The World Economic Forum )
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
16
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
FoU-behov innen prosessering og bioraffineri
Industriell utnyttelse av biomassen
Markedsanalyser og økonomisk potensiale for produkter fra dyrket tang og tare
Innhold av potensielt verdifulle komponenter og egenskapene til disse (i tillegg til alginat)
Teknologi for konservering og lagring av biomasse
Utnyttelse av proteiner fra tare (sammensetning, fordøybarhet, prosesser for isolering)
Prosesser for isolering av høy-verdikomponenter
Prosesser for integrert produksjon av flere komponenter/produkter
Prosesser for fermentering og annen konvertering av biomassen til drivstoff eller
kjemikalier
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Oljebransjen har fått det til…
Foto: Det Norske
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
18
Motivasjonen for etablering av SIG Seaweed:
•
•
•
•
•
•
•
En synliggjøring av bioøkonomien som er basert på tang og tare
Styrke makroalge-industrien i Norge gjennom bedre kunnskap om verdikjeden
Stimulere til nye bedrifter og innovasjoner gjennom bedre kunnskap om muligheter
og markeder
Inspirere til flere samarbeidsprosjekter mellom industri og FoU gjennom et felles
møtepunkt
Inspirere til mer bruk av offentlige finansieringsordninger for forskning og innovasjon
gjennom bedre informasjonsflyt
Stimulere til internasjonale samarbeidsprosjekter
Synliggjøre behovet for FoU-finansiering gjennom dialog med politikere og
virkemiddelapparatet
Kimplanteproduksjon
Dyrking i
sjø
Forbehandling,
Lagring
Høsting
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
Prosessering
Distribusjon
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Marked
19
Gruppearbeid, 1 time
•
•
Presentasjon av deltakere
Gruppeleder innleder og styrer diskusjonen:
Hva er hensikten med gruppearbeidene?
Bedriftene bør identifisere sine behov og diskutere hvordan SIG kan brukes til å løse dem. Bruk gjerne Tab 4.2 og 5.3 i
utredningsrapporten.
Har bedriften flaskehalser eller potensialer som kan løses gjennom samarbeid med andre bedrifter i verdikjeden
og/eller med FoU institusjoner?
Kunnskap
Kompetanse
Teknologi
Metoder
Markedet
Finansiering
Andre ting?
•
Innspill til Plenumsdiskusjonen
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
20
Gruppe 1 - Teknologi for kostnadseffektiv dyrking av
makroalger
Matsson
Van Nes
Emblemsvåg
Kvaløsæter
Naas
Vårum
Oddekalv
Øie
Handå
Koppe
Aspøy
Tafjord
Mortensen
Sanna
Solveig
Margrete
Caterina
Kjell
Kjell Morten
Audun
Gunvor
Aleksander
Wolfgang
Bjørn
Knut Arve
Halvor
Akvaplan-NIVA
BELLONA
Møreforsking
Nesset Sjømat AS
Norges forskningsråd
NTNU
Seaweed AS
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Skretting Aquaculture Research Center
Smartfarm.no
Tafjord Kraftvarme AS
Val vgs
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
21
Gruppe 2 - Prosesseringsmetodikk i bioraffinering av
makroalger
Kjønnø
Olsen
Bremnes
Evenmo
Skjervold
Kloosterman
Valseth
Haarstadstrand
Skjermo
Aasen
Wittgens
Tron
Ola Christian
Hallgeir
Kjetil
Bård Egil
Ernst
Marit
Håvard
Jorunn
Inga Marie
Bernd
Algea AS
Bioprawns AS
Biotrål AS
EPCON Evaporation Technology AS
EPCON Evaporation Technology AS
Industrial Biotech Network
Innovation Norway
Nesset Sjømat AS
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
SINTEF Materialer og kjemi
SINTEF Materialer og Kjemi
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
22
Gruppe 3 - Markeder for produkter fra dyrkede
makroalger
Thormodsen
Widvey Kvilhaug
Novoa Garrido
Svenning
Stavland
Sterten
Helgerud
Werner
Fedøy
Funderud
Forbord
Solbakken
Tøndervik
Baardsen
Thorleif
Nina
Margarita
Sissel
Asbjørn
Hallgeir
Trond
Susanne
Daniel
Jon
Silje
Roar
Anne
Gunvor
Alginor AS
Alginor AS
Bioforsk Nord Bodø
Bygda 2.0
Det Kongelige Selskap for Norges Vel
Felleskjøpet Fôrutvikling AS
FMC BioPolymer AS
Idustrial Biotech Network Norway
Seaweed AS
Seaweed Energy Solutions AS
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
SINTEF Materialer og Kjemi
Skretting ARC
NSTTT
Norsk senter for tang- og tareteknologi
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
23
SIG Seaweed – møte 19.09.2014
PROGRAM
10:00
Introduksjon, hva er SIG Seaweed
Innovasjon Norges bioøkonomi-ordning og andre aktuelle
10:20
virkemidler
10:35
Forskningsrådets strategier for MAKROALGER
11:55
Introduksjon til gruppearbeid
11:30
Lunsj
12:30
Gruppearbeid i 3 grupper:
• Teknologi for kostnadseffektiv dyrking av makroalger
• Prosesseringsmetodikk i bioraffinering av makroalger
• Markeder for produkter fra dyrkede makroalger
13:30
Plenumsdiskusjon om gruppearbeidet
14:00
Små grupper, "en- til-en" møter m kaffe
14:45
Oppsummering og planer videre
15:30
Slutt
Ansvarlige
Ernst Kloosterman, IBNN
Marit Valseth, IN
Kjell Naas, Forskningsrådet (Havbruk)
Jorunn Skjermo, SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Gruppeledere:
Aleksander Handå, SINTEF Fiskeri og havbruk AS
Bernd Wittgens, SINTEF Materialer og kjemi
Margarita Novoa Garrido, Bioforsk Nord
Jorunn Skjermo
bedriftene selv
Jorunn Skjermo og Ernst Kloosterman
SINTEF Fiskeri og havbruk AS
24