1. No category

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
hugo@algkraft.se
11
12
Appendix
13
!
!"#
#$%&
"&
%&
'(
&
)&)
%&
!#&
#
##
))
""
##
+&&)
"),
#$&""
#!
&)(-./0
##$)
&#
#
&)
")!&#
#%(%)1))
$(%&
")2
#
#
#$
#)
&("#
#$(%
#3
#%
&&
"&
+
&##
#"
(&)
#
&#")
%&
#
"##
14
"#%%&()* !
+ %, !
++-
+./0
.1,
.+2
4
..34
4
5
.4!055
!5
"5
#6
4(2%6
4+6
4.20556,
447
7, *2 1
7+
7.58
9%2
(((
- %!1(8
-+: 8
-.: 65
8
15
+ %, !
++-
))#
%
-)#
""(#$%&&(%#(2")760
#
#
")
")&"#
&")+
)
&%9:%)(%
#
#$!
#
#
#&#
(%#")
%&&#
#$");<=,>!#(%
$"
"""
?
#
#
#&"
#
.%#
&#
(
""##
""&
(
;9&
6>/
)&.@
%&""(
#A#."#
#(
5A#)#%)
#
#
;-B0708>3
)
)(%
1
#
##&)&
"&)
!")#
")
#
#
C)&
"&)
%)#
#
#&&
#$#
#
?&
D
&
")
)#
";9&6>/
$"
$%
)
"
#
#
!
%
";'
E04>/
&
$"
#
)
)#
1%
'@
#
&
"&)
")%A;F
60408>!#%)
"
+./0
!&)")
#$%&
"&)
!
'99 -G05
'99 -G0,
74A)#
;F
60408>D
#
"))
%&
#
#
""#
)
!#&
%)""#"&
"&)
#
#
#
;H&>
'
#(&
)&)
%&
!
))
)
#")
#$%&
"&
%&"
3
%
)(
&
#$!")&("
#
&"
#)
%&
16
3%&
)&"#")#
%&##
(%&
#$%0
.1,
.+2
.&"%
(
C
&(
)
"
%
%&&
#)
#
&&)
-./0
#
&
("
#-./0
&#
#
+(
")&
"
E
40
"
&)
#
D
#
#&''
-
#
IJ5#H
$
'(4%$4%
"4"J#DJ4K
6
J(%L4
-
9:08,# 3. M
",
86
"D
.6%
#
F
!
&#E
#6#/""
G#)04&
'#"
566#:C1%M
D)
N24'0!28N204&J
#-%'%&OKM
9
,!"%5$
$
&&J$
29+
67$M
+MC
#
..3
!&
#8
'
/)M
4
##
#0%&
C
4
17
'
/)&)
E
:1-G0
5A######8A%&
##,AA#
A#
D
")##EA"".!/ 0
A
!/- 0
8A.!/ 0
AK.!/ 0
A
(A
+MC
#
!
#
74A
""&6)
!#))
)'99 -!%&)
G05"#G0,
.4!05
!
3&
(%
")8
.
&#
"
"
%& #"")
##
!#&)
")
#
#)
"
C#%&#
)
!#
)
"
-#)
%&#)
"#&#
@"
6#
+
)
%&"#")4A
&
&
")%8A"#A.
#
##
)
&#
(#"#
)
!#
(#&
'
#5
#
#
#&
8""
35&
")
%&
##%
"
&
%&)
#""D&
"#")
##
)""
#$3#
#")
+#%")%
##
.
&"")#"#J8#
#&
#!
##&
)%&
3
#&
%%#
#"3)&
)
#%")
)"#
)#
(
+
#)
1
&
&
")""
)#&
!&
#)
#"%&
.#
")()
5
18
'
#
#
)")%4%&
"")
#
C#
"&
+
&
#
""%&#"
)"
!&
##
4
)-)C
&)
+
""%&#"))
#%!&
%")%80
##)")
C)$
"#")
#
"#
%&)%)
!&
"#
0
%&
%&")
(###42-
$
"#
)'&
"
"&
!
CP%&0#%
C")
0
0%&
"
%
)%&
)"()
%&
#('
'#%&##
"%&
"#
##
#
%&
"%
1
"&
&
##
)
#"#
)"
)#"
00%&
"
#
)"%&!
)&
##
4(2%
4+
!,&
FD&)
#)#
&##
(!
#
(
)"#
&
#)
#
/
#$#%&#
&&"
#"#
3%"#
(
#%&
#
!&""&$(%
#
"( )*1
#
))))#"")!%)
6
19
#$
#)
4.20556
3,
)
#
#"
)E
!8
D
")
!
%
%&
)
1#
#4
%& %
4
#
#4
#
#
!4
1#
#4
%&%
44
#
#
#
#
!
1
!48
#
#
!4
%&
%")
%&)
1)"")#
#%)
#
##&
#
&
#
,
20
!%&
#"))##
)
&
!"")#%#&
#
#")&
"
##
"
#&'
#%""#&
)
#58""%&7""3%&#
#)"
&
44
2
#
#
"&
&
/
+"#
F"&
&
A
"&
&
$
")%A')
"&
)&
##
%
")
##
2
#
"&
&
##
7
21
7, *2 1
'(&#
#
#$%&
"&)
+&
&
#$#)2
#
)#
"
%&
#&("
7+
!
&(
+
#
#$
&
$"
#
#)
"
&$"!
&
#
)%&"))#
'&#
#"#
Q
#
&)
"
#
#)
)
3&
&%)
(
&
#
#$)
#
@""##
"##
(#
#)!#
&#
&
")AD
##
#
)
!
#
(#
"#
###""D
#%&#
("##
%))&
#%&#
(
&(%)#.
&
&""#
#
%)#!)
")&""
#$F$&
+
#
"&
%))
R#
&
&#
$"
#&
0%&
#%&#""
"#
!
%%)
)
%&
#
"&
@"#&&
%&&
")
@#
(
##
#&
)
&"
&)
%&
"@
)
#
)&
#
"
(&#
&
###
#)#
%)&)
""#
("%&&#
##%)#")
7.58
")
&
##
(+
&#)
&!
%)#%&##
22
&
#.#"
&
")%""
#&)
##)
#3%&
&
#
%&)")
/!'0
")$&
(%
/
#&
#&)
##)
##
$"
#
(3####!
&
")#
#)
$"
"")#
&)
#$R
"))#
(
"-))
(
&
%&)
#$
(%!
#
"&
%&)&
"&
(
%)#&(%
%&
#
+
%)
#!%
#"
)
"
#
&(%
3%&
&
#
!
#)
)
#D
)&)
#
&
&#&
#&#
'#%
#
9%2
3&
74A)#
#$%&
"&)
("#
#$%&
!
%
#$
(%"
"&
%&
$A#$-)#
)#
!
#
)#
#
)#
")#)
#$)%&
"&)
:#
&)
"#
))"
))&(
#
-)
$"
)#
&#
#"%##
23
(((
F
+%%C3#
%&
'@
E60
408
-B0708E700
&"EJJ
O%JOJ%
J'C6,,6884744675,6885865,,-
.
-B9SC
+%@%(."0# .+2+-% S
'!# &0O#(&
3'"%
9"
<=19U!09
1,SC
%
S#/E,40,5
<9&6SC
%
S3/%&
(.(
@#(-
1&#0$4E7075
H&F$<??+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 • hugo@algkraft.se