Energi- och kostnadseffektiva algodlingar i nordiskt klimat
Europeiska jordbruksfonden för landsbygdsutveckling: Europa investerar i landsbygdsområden EN RAPPORT AV HUGO WIKSTRÖM Energi- och kostnadseffektiva algodlingar i nordiskt klimat SAMMANFATTNING 2013-2014 Leader Höga Kusten Kramfors • Härnösand • Örnsköldsvik InnehållsförtEckning Inledning.............................................................................................................................................3 Sammanfattning..........................................................................................................................3 Alger.......................................................................................................................................................4 Algodling............................................................................................................................................4 Skörd......................................................................................................................................................5 Mono / Multikultur......................................................................................................................5 Vårt klimat.........................................................................................................................................5 Växthuset...........................................................................................................................................6 Nästa generation växthus och odlingsteknik.................................................6 Kombinationslösningar........................................................................................................7 Produkter............................................................................................................................................7 Bioenergi - Biobränsle..........................................................................................................8 Oljeextraktion.................................................................................................................................8 Hälsoprodukter / Medicinska preparat................................................................9 Livsmedel/Foder.........................................................................................................................9 Mässor och workshops.................................................................................................... 10 Föredrag......................................................................................................................................... 10 Nätverk............................................................................................................................................. 10 Medarbetare............................................................................................................................... 11 Rådgivningsgrupp................................................................................................................ 11 Projektfakta.................................................................................................................................. 11 Investering.................................................................................................................................... 11 Appendix........................................................................................................................................ 13 2 INLEDNING Under 1,5 år har jag haft förmånen att arbeta med Pilotprojekt Algodling i Västernorrland. Mitt intresse för alger väcktes för flera år sedan då jag förstod vilken enorm potential det finns i alger, eftersom de har en sådan snabb tillväxttakt och producerar många gånger mer biomassa och i vissa fall mer olja/lipider än andra växter. Algodling är i en mycket expansiv fas på många håll i världen och utvecklingen är både spännande och snabb. Alger odlas idag kommersiellt för exklusiva produkter som kosmetika, läkemedel, livsmedel och kosttillskott. Alger börjar också bli ett konkurrenskraftigt och hållbart sätt att producera djurfoder. På sikt är förhoppningen att olja från alger i allt högre grad ska kunna ersätta fossil olja. Den typen av odling är inte ännu kommersiellt gångbar, men bidrar positivt till samhället på andra sätt, till exempel bättre miljö på grund av minskade koldioxidutsläpp. Den ger också arbetstillfällen samt det produce- rande landet högre säkerhet och självförsörjning på grund av minskat oljeberoende. Dessutom konkurrerar inte algodling med värdefull jordbruksmark för livsmedelsproduktion. Under projektets gång har jag trängt djupare Hugo Wikström in i ämnet, byggt flera prototyper av odlingssystem, följt andra algprojekt och träffat algexperter från hela världen. Jag ser mycket stora möjligheter att bygga och driva algodlingar i Västernorrland, trots att vårt klimat innebär stora utmaningar med snabba temperaturväxlingar. Hugo Wikström, projektledare Sammanfattning Algodling är en ny och växande framtidsbransch där Västernorrland nu har chansen att ligga i framkant. I projektet har vi testat olika prototyper och algsorter för att hitta det optimala systemet för vårt klimat. Meningen från början var även att köra en prototyp i skarpt läge på Nordviksskolan, men på grund av omorganisationer och personalbyten på Nordvik har det inte gått att genomföra. Tanken var också att sätta upp en odling hos Omegalax i Timrå, som ägs av Hushållningssällskapet, men där fann vi snabbt att en algodling inte skulle fungera på grund av den höga genomströmningen av vatten och därmed låg näringskoncentration. Resultat av projektet är: • En algsort, lämplig för vårt klimat, har identifierats. Den heter Scenedesmus quadricauda harnosand och har visat sig växa minst lika bra som avlade alger från laboratorium. • En försöksanläggning har byggts i Hemabs Energipark där fem olika växthusprototyper har byggts och testats. En svårighet har varit temperaturregleringen. Det har lätt blivit för varmt i växthuset. • I slutet av projektet fastnade vi för ett ännu effektivare sätt att odla alger, på ett lutande plan där det uppstår en mycket effektiv mikroturbulens som gynnar fotosyntescykeln. Denna lösning hann vi dock inte prova och den har inte provats någon annanstans i Sverige heller. Det fina med det lutande planet är också att man lättare kan kontrollera temperaturen i odlingen. • Tre bassänger på vardera tio kubikmeter har byggts för att prova passiv odling av alger. Olika förutsättningar har provats som exempelvis kontrollerad temperatur, mycket respektive lite näringsinnehåll. Försöken har inte varit särskilt framgångsrika på grund av dålig cirkulation. • Ett styrsystem har utvecklats och provats. Baserat på Aurdino som kontrollerar pH, CO2 och temperatur. • Olika skördesystem har provats, exempelvis flockning och centrifugering. Flockning (sedimentering) är att föredra då centrifugering är för energikrävande. För flockning behövs flockningsbassänger. I framtiden kan även elektrolys och nanobubblor, där algerna flyter upp till ytan, vara intressanta metoder. • Projektledaren har hållit ett flertal olika föredrag om alger och projektet har varit närvarande på mässor. Projektet har också tagit emot ett flertal besökare från både Sverige och andra länder. 3 Alger Man kan säga att alger är grunden till det liv vi ser idag. Det var mikroalger som utvecklade fotosyntesen, det vill säga processen att använda solljus och koldioxid för att tillgodogöra sig energi och avge syre. 70-80 procent av det syre vi andas idag kommer från algerna i haven. Alger tillhör gruppen växtplankton, men befinner sig snarare någonstans emellan växtriket och djurriket. Alger har en proteinsammansättning som man inte hittar någon annanstans i växtriket. Alger är basen i havets näringskedja och bildar livsnödvändiga ämnen för alla djur som lever i haven. Till exempel kommer omega-3-fetterna i fet fisk och den röda färgen hos lax och skaldjur från alger. Det är dessa ämnen som är så nyttiga även för oss människor. Att säga ”alg” är ungefär samma sak som att säga ”gröda”. Det finns miljontals arter som sinsemellan är mycket olika och de finns i princip överallt. Några mer “kända” hälsokostalger är Spirulina och Chlorella. Generellt för mikroalger är att de är mycket starka överlevare. De är fenomenala på att ta till vara de resurser som finns i omgivningen och anpassar sig mycket effektivt för att överleva och växa i varje specifik miljö. Mikroalger växer inte genom att bli större utan genom att dela sig och bli fler. idnegativa. Därmed bidrar de inte alls, eller ibland till och med positivt, till växthuseffekten. • de kan odlas i många klimat och i princip var som helst där det finns en plan yta av tillräcklig storlek. Med fördel kan icke produktiv mark användas. Algodling Modern algodling bygger på att under ordnade former effektivt ta vara på algernas enorma tillväxt. Alger kan odlas på många olika sätt; i dammar och andra vattendrag, i växthus, på friland och i specialanpassade växthus, så kallade fotobireaktorer. Man kan använda det naturliga solljuset eller artificiellt ljus, när det är ekonomiskt försvarbart. Vissa alger kan även leva och växa i mörker och använda glukos/socker som energikälla. 5000 4000 Production range 5000 BIODIESEL CROPS AND PRODUCTION 3000 Odling av alger i laboratoriemiljö. Det centrerade ljuset ger samma ljusförutsättningar i alla behållare. 2000 2000 1000 50 100 160 200 Soybeans Sunflower Canola Jatropha 600 0 Palm oil Microalgae Alger har en enorm potential jämfört med andra oljeväxter. Enhet us-gallon / acre. Multiplicera med 9.4 för att konvertera liter / ha. Några fördelar med alger är att: • de har en enorm tillväxttakt och producerar många gånger mer biomassa och lipider/olja än andra växter. Alger som mår bra kan fördubbla sin biomassa varannan eller var tredje dag och i svenska klimatförhållanden ger de 10 gånger mer olja per hektar än raps. • de tar upp koldioxid. Bränslen från alger kan därför betraktas som koldioxidneutrala eller till och med koldiox- 4 I vårt klimat är det växthus eller designade fotobireaktorer som gäller. Algerna placeras i växthuset där vatten cirkulerar och näring samt koldioxid (luft) tillförs. Det är mycket värdefullt, eller till och med nödvändigt, med ett bra styrsystem. Detta för att kunna kontrollera och styra till exempel kylning, näring, pH och koldioxidtillförsel. Under projektets gång har ett sådant styrsystem börjat utvecklas. Vi har även byggt ett instrument för spektrofotometrisk analys. Med det kan man se hur algerna mår och följa hur de reagerar när förutsättningarna förändras. Det är särskilt värdefullt när man utsätter algerna för stress, till exempel när man vill att algerna ska producera olja eller antioxidanten astraxantin. Försök att skörda med hjälp av nanobubblor och elektrolys. Utveckling av spektrofotometern för att kontrollera algodlingens status. Skörd Beroende på vilken slutprodukt man är ute efter kan man skörda algerna kontinuerligt eller hela odlingen på en gång. • Kontinuerlig skörd. Tillväxten i en odling är som högst när algpopulationen växt till 50-60% av sitt maximum. För att utnyttja detta faktum skördas hälften av algerna vid första tillfället, efter 5-15 dagar. Därefter skördar man dagligen cirka 20% av alginnehållet för att hela tiden hålla den totala andelen omkring 50% av populationens maximum. • Total skörd (batch). Vid total skörd kör man odlingen tills maximal tillväxt har uppnåtts. Då skördar man hela odlingen och sedan börjar man om igen. Den här metoden är mer rationell och effektiv om det är en speciell produkt man är ute efter och om odlingen inte är linjär, det vill säga att algen under viss tid skall stressas för att bilda specifika ämnen som t ex olja eller t ex astraxantin. Det finns några olika skördemetoder: • Flockning. Man ”stänger av” odlingen genom att strypa tillförseln av ljus och koldioxid. Då sedimenteras algerna och sjunker till botten och man kan filtrera dem. Man kan skynda på processen genom att skapa elektriska fält, men det beror på vilken alg det handlar om. • Centrifugering. En energikrävande metod och därför ett bra alternativ endast om man skall göra högvärdiga produkter som foder, mat, hälsokost och läkemedel, men inte om man skördar för biobränsle. Då blir energibalansen svår att hålla. • Elektrolys och nanobubblor. Nanobubblor är små bubblor som blåses in i odlingen och fäster på algerna så att de flyter upp till ytan. I framtiden kan elektrolys och nanobubblor vara intressanta metoder. Mono/multikultur Monokultur innebär att man bara har en algart i odlingen. Det kan vara lämpligt om man vill ha en specifik slutprodukt, men det kräver en miljö som inte varierar för mycket då varje algart har sina optimala värden för temperatur, näring, pH och koldioxidhalt. Monokulturer är därför enklare att få att fungera i trakter med jämnare klimat eller i helt slutna system med artificiellt ljus. I vårt klimat krävs ett effektivt styrsystem för att kunna parera och ändra temperaturen, koldioxidhalten och pH utifrån vilka yttre förhållanden som råder vid varje tillfälle. Vissa algarter kräver också ett litet utsläpp eftersom de annars dör i sitt eget avfall. I en multikultur finns flera olika algarter som får vildväxa. Den algsort som mår bäst växer också mest. Ändras de yttre förutsättningarna tar någon annan av arterna över. I en multikultur kan de olika algarterna också leva i symbios med varandra, det vill säga ta vara på varandras avfall och tillgodogöra sig näringen. På så sätt skapas en stabilare biotop. Är man inte ute efter en specifik slutprodukt utan vill producera biomassa är en multikultur att föredra. Multikulturer är också det enklaste att få att fungera i vårt klimat. Men då den yttre temperaturen kan ändras både snabbt och kraftigt kräver även multikulturer ett bra styrsystem. Vårt klimat Det norrländska klimatet kännetecknas av stora variationer över året när det gäller både ljus och temperatur. På grund av mörker och kyla är det inte möjligt att odla alger vintertid utan säsongen sträcker sig ungefär från april till oktober. Under den tiden sker 75 procent av årets solinstrålning. Under sommarmånaderna är förutsättningarna väldigt goda med ljus under många av dygnets timmar. Totalt är energiinstrålningen under den tiden jämförbar eller till och med bättre än i ett tropiskt klimat, då vi får ett mer “diffust” ljus under fler av dygnets timmar. Det svåraste att parera är de snabba svängningar som kan förekomma både när det gäller temperatur och solinstrålning. I maj är det till exempel inte ovanligt att temperatu- 5 ren stiger/sjunker 20 grader från den ena dagen till den andra. Därför är det som tidigare sagts viktigt med ett bra styrsystem som kan parera sådana svängningar. Även under sommaren kan det uppstå problem om det är väldigt varmt, som till exempel under sommaren 2014. Ett sätt att parera det är att byta ut algarten mot en tropisk art. Växthuset Växthuset består av plast som svetsas ihop. Vid användning rullas plasten ut på plan mark och fylls med vatten. Därefter blåses det upp med luft och blir som ett tält. Inne i växthuset skapas ett övertryck vilket gör det svårt för till exempel bakterier att komma in. Under projektets gång har fem prototyper byggts och testats. Framför allt har vi experimenterat med var svetsfogarna ska sitta och hur vi ska få dem att hålla. Bland annat har det varit svårt att få hållbara svetsfogar om de är för långa. Därför har växthusets storlek under projektets gång minskat. Den första prototypen var 10x30 meter och den sista bara hälften så stor, 5x15 meter. Även mängden vatten har minskats under projektets gång så att djupet vatten/alger har minskat från 20 till 6 centimeter. Ett problem när man använder plast är att djur av olika slag kan förstöra växthusen. Många djur är nyfikna och vill också komma åt den föda som algerna utgör. Vi har till exempel märkt att kajor är väldigt förtjusta i alger. Om djur gör hål i plasten eller den skadas på något annat sätt måste lufttillförseln öka för att inte växthuset ska sjunka ihop. En lösning kan vara att skapa en öppen damm intill odlingen där man medvetet släpper ut en del av algerna. Man bjuder helt enkelt på lite mat för att slippa åverkan på växthusen. Prototyp nummer 4 fotograferad uitfrån och inuti. Konstruktionen hålls uppe med ett svagt övertryck. Odlingen sker i botten av konstruktionen i en så kallad raceway-liknande funktion. På bilden tagen inuti skymtas längst ned en airlift-konstruktion som ger cirkulation. Tillverkning av växthus hos Norrlands Hall & Kapell. Nästa generation växthus och odlingsteknik 10 - 100m Principskiss av ett av våra växthus. 6 Den senaste tiden har en ny typ av växthus och därmed också odlingsteknik dykt upp. Idén är att bygga växthuset som ett lutande plan i stället för en plan yta. Vattnet pumpas upp och rinner sedan nedför det lutande planet där algerna finns. Den mikroturbulens som uppstår i vattnet ger en mycket större syreavsättning och därmed högre grad av fotosyntes och tillväxt. Den här metoden ger 10-20 gånger högre koncentration biomassa än normal odling där vattnet pumpas runt, upp till 60 gram/liter i stället för 3 gram/liter. Modellen kräver inte heller lika mycket vatten och därmed mindre energi för att pumpa vattnet. Ytan med alger behöver inte vara mer än 6-8 millimeter tjock, att jämföra med 60-200 millimeter i en plan odling. Men den största poängen är att man kan ha ytterligare en algodling ovanpå plasten, i det fria. Därmed får man en naturlig kylning uppifrån vid varmt väder. Kylningen kan regleras genom att blåsa upp plasten för att få varmare i växthuset eller låta den sjunka ihop för att få kallare. Den här typen av växthus är helt klart att föredra i vårt klimat med snabba svängningar i temperatur och ljusinflöde. kilo kväve per år och rent teoretiskt skulle en 2 hektar stor algodling kunna ta upp det kvävet under sommarhalvåret. Men det visade sig att laxodlingen har en väldigt hög genomströmning, cirka 200 liter/sekund, så närsalterna späds ut för mycket för att fungera ihop med en algodling. Däremot skulle förmodligen en energiskog med videsläktet Salix på 12 hektar kunna fungera som kväveupptagare. Heating boiler District heating Landfill gas from garbage dump Landfill gas Biogas Carbon dioxide Grass/forage Biogasreactor Nutrients Glycerol H2O O2 H2O O2 Cell walls, PK NPK Algae pasta ALGAECULTIVATION Separator 1,7º Veg. olja Separated water 20% Methanol+ 0,4% Sodium hydroxide Biodiesel Ett exempel på hur alger kan användas i ett redan befintligt system, i det här fallet ett värmeverk. Koldioxid från värmeverket tillförs algodlingen. Närsalterna är i ett slutet kretslopp och används om och om igen. Algerna producerar biomassa till biogasreaktorn, som i sin tur ger biogas till värmeverket. Dessutom produceras lipider / oljor som förädlas till biodiesel. Klimatanpassat kaskadodlingssystem, det vill säga en odling på lutande plan som kan isoleras genom att täckas med plast. Kombinationslösningar Algodlingar kan med fördel kombineras med andra anläggningar, till exempel biogasanläggningar, kraftvärmeverk eller andra anläggningar som avger koldioxid. Överskottet av koldioxid går till algodlingen och algskörden går tillbaka och rötas i biogasanläggningen, bränns i kraftvärmeverket etc. Om koldioxidhalten kring algerna är 3% i stället för 0,3%, som är den normala nivån i atmosfären, så ökar tillväxttakten med 10-30%. Algodling kan också fungera i kombination med anläggningar som avger näringsrikt avfall, till exempel fiskodlingar, mejerier o dyl. Då kan man återvinna näringen och få ut andra produkter, till exempel djurfoder. I en fisk- och algodling får algerna näring från fiskens avfall medan algerna i sin tur renar vattnet som går tillbaka till fisken. Algerna kan dessutom utgöra cirka 30% av fiskfodret. I projektet fanns planer på att bygga en algodling i anslutning till Omegalax, en laxodling i Timrå som ägs av Hushållningssällskapet. Omegalax släpper ut ca 2 600 Produkter Det finns tre huvudsakliga avsättningsområden för alger; bioenergi, hälsokost/medicinska preparat och livsmedel/ djurfoder och. I dagsläget är odling för produktion av hälsokostprodukter/medicinska preparat och livsmedel/ foder kommersiellt gångbar. När det gäller bioenergi är sådan odling inte direkt ekonomiskt lönsam idag. Om man däremot ser samhällsekonomiskt på saken så kan sådan odling vara hållbar. Miljömässigt finns flera fördelar. Eftersom alger är bra på att ta vara på näringsämnen och rena vatten kan alger reducera reningskostnaden och bidra med biomassa som kan göras om till biogas, biocurd/råolja eller olja och gödningsämnen. Vårt avloppsvatten/slam skulle alltså kunna vara basen för framtida energiproduktion. Det finns också socioekonomiska effekter då algodlingar skapar arbetstillfällen och ett minskar vårt importbehov av olja. 7 Bioenergi - Biobränsle Oljeextraktion För några år sedan var den huvudsakliga inriktningen att ta fram vegetabilisk olja ur algerna och förädla till biobränsle. Nu överger fler och fler den idén till förmån för biocurd, en typ av råolja som förmodligen kan användas på samma sätt som traditionell råolja, till exempel till olika typer av bränsle. Genom att producera en råvara i stället för en mer specifik produkt ökar flexibiliteten och möjligheten att få avsättning för sin produkt. Till produktion av biocurd kan multikulturer med fördel användas. Algerna skördas när tillväxten är som störst. Biomassan går sedan igenom en så kallad HTL-process (Hydrothermal liquefaction), den hettas upp till 300400 grader och ett tryck på 200 bar och 60-80 procent av massan omvandlas då till olja. Processen tar bara 30 minuter, att jämföra med de miljontals år det tar för fossil olja att bildas på havets botten. Det amerikanska forskningsinstitutet SANDIA har räknat fram att man kan producera biocurd från alger för ungefär 6 kr/liter, att jämföra med konventionell råolja som kostar cirka 3 kr/liter. En stor del av kostnaden för biocurden är dock arbete och energikostnader, så i takt med att processen utvecklas vidare bör priset kunna sjunka och närma sig råoljepriset än mer. Att odla för produktion av vegitabiliskolja kräver en längre odlingscykel. När algkulturen har nått sin maximala tillväxt följer en svältperiod när algerna kvävestressas. När det saknas kväve har algen svårt att bilda proteiner och bildar i stället lipider/oljor som energilager. Vid skörd får man i runda slängar ut 30% olja, 30% proteiner, 30% kolhydrater och 10% restprodukter. Oljan kan, precis som rapsolja eller annan vegetabilisk olja, förädlas till biobränsle. Proteiner och kolhydrater kan användas till livsmedel/djurfoder eller pressas till pellets och användas som bränsle i exempelvis värmeverk eller substrat till biogas. Under projektet har en alternativ metod för oljeextraktion tagits fram. Algpasta blandas med metanol vilket gör att cellväggarna löses upp och lipiderna frigörs. Därefter tillsätts ett lösningsmedel, till exempel hexan eller kemiskt ren bensin, som binder oljan. Efter två timmars omrörning och filtrering destilleras blandningen så att lipiderna blir kvar. För att extrahera 1 gram alger behövs 6 milliliter metanol och 2 milliliter lösningsmedel. Metanolen och lösningsmedlet kan återanvändas. Algae Net Algae-Dock Wather Skiss av det amerikanska forskningsinstitutet Sandias Algae scrubber i storformat. Algerna odlas i en svagt lutande bassäng. Efter 3-6 månader skördas ett halvmeter tjockt lager algsörja med hjälp av traktor. Från algerna tillverkas råbioolja, så kallad biocurd. 8 Lipider från alger, extraherade enligt vår metod. Exempel på hälsoprodukter från Simrisalg i Simrishamn. Exempel på hälsoprodukter från Simrisalg i Simrishamn. Hälsokostprodukter/ medicinska preparat Livsmedel/foder Algodling för hälsokost- och medicinska produkter är redan idag kommersiellt gångbar. Världsmarknadspriset för exempelvis astraxantin, en populär antioxidant, ligger på cirka 70 000 kr/kilo vilket gör att det till och med kan vara lönsamt med algodlingar inomhus med artificiellt ljus. För att få fram astraxantin odlar man med monokultur, där man skapar en miljö som gör att algerna stressas att producera just astraxantin. En annan populär produkt är omega3-olja. Idag kommer omega3-fetterna till största delen från fiskolja. Fisken har i sin tur fått i sig omega3-fetterna genom att äta alger så genom att odla alger för produktion av omega3-fetter hoppar man över flera steg i processen. Med tanke på utfiskning och andra problem med fisket bidrar algodling till bättre miljö i världshaven. För att få fram omega3-olja i en algodling har man först en tillväxtfas på en dryg vecka. När algkulturen nått maximal tillväxt följer en svältperiod på någon vecka när algerna stressas att producera olja. Därefter skördas algerna och oljan pressas fram eller löses ut med lösningsmedel, koldioxid under tryck eller metanol och hexan. Foder har blivit en allt viktigare produkt då det dels är ett miljömässigt mycket bra och högkvalitativt alternativ till andra typer av foder, dels ger mer ekonomiskt utbyte än exempelvis biobränsle/biocurd. Framför allt produceras foder till fisk och fjäderfä, men även till gris. Alger kan också fungera som föda för människor. Idag används alger som koncistensgivare, pigment samt proteinkälla. Vid foderframställning och inte minst vid produktion av mat för människor krävs en ”ren” näringskälla. Det går inte att göda odlingen med till exempel avloppsvatten. Däremot kan man göda med avfall från till exempel mejerier, bryggerier, bagerier och fiskodlingar. Man kan till och med tänka sig att tillsätta konstgödsel som näringsbas. 9 Mässor och workshops Projektet har deltagit och besökt följande mässor. Sytet med mässorna har varit att förmedla algkraft projektet samt knyta kontakter och se nyheter. BUCEFALOS - Algae project i Skåne ALGAE BIOMASS SUMMIT 2014 i San Diego Algae conference at SP i Borås SEP 2014 Baltic Energy-mässan Härnösands framtidsmässa Föredrag Projektet har hållit föredrag på följande ställen: Populärvetenskapliga föreningen i Härnösand HEMAB - internt Bio Business Arena Pensionärsuniversitetet, Härnösand Teknikprogrammet, Härnösands gymnasium Delegation från Finland Delegation från Kenya Delegation från Tanzania SIDA - internationella samarbeten Delegation med ryska unga ingenjörer Mittuniversitetet - energistudenter Härnösand/Sundsvall Landsbygdskonferens i Kramfors Försökspark hos SP i Borås. Parken invigdes under workshopen. BUCEFALOS testanläggning i Trelleborg. Nätverk Projektet har varit i kontakt med/presenterat projektet för/sökt samarbete med följande organisationer: SP Processum Örnsköldsvik Bio Fuel Region SP Borås - Algforskningsprojektet Simrisalg OmegaLax Swedish Algae Factory AstaReal SLU Fisk Vatten Miljö, Umeå Mittuniversitetet Linnéuniversitetet Vaasa Universitet Ett 20-tal kontakter med forskare från olika institutioner runt om i världen. Algodling i San Diego där koncentrerad solvärme kombineras med algodling som kyls effektivt i bassäng. 10 En testodling med LED-teknik i Trelleborg. Medarbetare Följande personer har medverkat eller stöttat projektet: Hugo Wikström grundare och projektledare Pär Marklund HEMAB administrativ projektledare Maja Lindblad laboratorieassistent Åsa Berglund Allt i allo David Brännström laboratorieassistent Alexandra Wijesekera laboratorieassistent Bilaga: Avkastningsberäkning algodling på gård Nedan beskrivs avkastningen på en 1 000 m2 stor Chlorella-odling. Odlingen sker i svagt lutande (1,7’) växtbäddar, helst i söderläge. Systemet är en mikroturbulensodling - en tunn algodlingshinna/vatten (6-8 mm) som rinner över ett sluttande plan. Detta för att algerna snabbt skall kunna omsätta koldioxid och syre och erhålla en hög fotosyntesverkningsgrad. Odlingens temperatur regleras och odlingen är täckt med ett luftburet växthus. Investeringen är 500 kr per m2. Styrsystem och pumpar kostar 100 000 kr, med en avskrivningstid på 6 år. Kalkylen räknar med att kunna odla 150 dagar på ett år. En tillväxt på 15 g per m2 och dygn ger 2 250 g chlorella per år och m2. Världsmarknadspriset på eco chlorella är 15-35 USD och kalkylen är beräknad på ett pris på 150 kr per kg. Kan säljas med betydligt högre avans mot slutkund. Chlorella säljs som hälsopreparat och innehåller även Omega3-olja. Chlorella är en dominant algart och är robust och relativt enkel att odla. Systemet kräver lite skötsel, d v s några timmar i veckan och kan vara ett bra komplement till en gårds intäkter. Synergier med gårdens andra verksamheter kan vara att ta vara på urinämnen som näringskälla samt koldioxid från biogasproduktionen som koldioxidkälla. Om egen biogasproduktion eller solpaneler finns så kan även elenergin produceras lokalt. Vi förutsätter att det finns tillgång till vattenkälla, ca 2 000 liter per dag i avdunstning. Rådgivningsgrupp Nils Ekelund, professor i växtfysiologi, Malmö högskola. Hans forskning fokuserar på hur klimatförändringar påverkar växtlivet i sjöar och hav. Nils har bidragit till projektet med expertkompetens och kunskap om tidigare forskning på området. Han har också bidragit med kontakter till andra forskare. Francesco Gentili, algexpert och forskare på institutionen för vilt, fisk och miljö vid Sveriges Lantbruksuniversitet, Umeå. Projektfakta Pilotprojekt Algodling i Västernorrland Mål: Utveckla ett kostnadseffektivt system för algodling i Västernorrlands län. Identifiera alger som passar vårt klimat. Undersöka möjligheten för algodling att fungera som komplement till en redan befintlig verksamhet, t ex skogsbruk och lantbruk. Projektperiod: 1,5 år. Investering 1000 m2 á 500 kr/m2 Pump och styrsystem Total investering 500 000 kr 100 000 kr 600 000 kr Årsproduktion 2.2 ton Energikostnad 337 500 kr -24 000 kr Finns kanske på gården á 150 kr/kg chlorella 160 kWh per dag Näring -10 000 kr Koldioxid -50 000 kr Kassaflöde Avskrivning 6 år Ränta 6% snitt per år Resultat 253 500 kr -100 000 kr -21 000 kr 133 500 kr Finns kanske på gården Finns kanske på gården Finansiering: Leader Höga Kusten, HEMAB, Hushållningssällskapet Västernorrland Budget: 1,5 MSEK Hemsida: www.algkraft.se Kontaktperson: Hugo Wikström, 0705 - 34 30 01 [email protected] 11 12 Appendix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�$4E7075 H&F$<??+H&N//S/&%"&% " %% SC@#(9&% /%& (C # ,0E55V6 24 - %!1( -+: "&"EJJOOO& %J.0& J"%8J 9:08,&W '#"&"EJJOOO&%J#"0%&004,"$W -%3!X-2:!,8 D)&"EJJOOO"%%JJ"JJ8N2J807,04J 9&"EJJ%%"00%&%J"%JF:+G3J9&0 O0'"0% 090,& ' /)0BG &"EJJOOO JW"X"%BX 8 25 -.: 65 1 & 8 ' 4 ## 0%&# 26 Anteckningar: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 27 Anteckningar: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 28 Anteckningar: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 29 Anteckningar: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 30 31 Europeiska jordbruksfonden för landsbygdsutveckling: Europa investerar i landsbygdsområden Leader Höga Kusten Kramfors • Härnösand • Örnsköldsvik Kontakta: projektledare Hugo Wikström +46705343001 • [email protected]
© Copyright 2024