I slutet av 2015 presenterades de första resultaten från det unika projektet Bäckhammars Algbruk som genomförts av SP. ”Vid försöksanläggningen har vi under de tre senaste åren producerat biomassa med hjälp av restprodukter från Bäckhammars massa- och pappersbruk. Målet har varit att på ett hållbart sätt producera algbiomassa med hjälp av outnyttjade resurser och utvinna biobaserade oljeprodukter som kan förädlas vidare”, berättar Niklas Strömberg som är forskare på SP.

Mikroalger växer på rökgas och överskottsvärme från Nordic Papers massa- och pappersbruk.

”Det finns flera uppenbara fördelar med algodling i Norden och intresset ökar hos flera olika aktörer. Även om vi inte har till lika mycket solenergi som på sydligare breddgrader har vi god tillgång till näring, värme och koldioxid – alltså faktorer som är nödvändiga för algernas tillväxt. Vattenlevande mikroskopiska alger är nämligen mycket produktiva i miljöer där de trivs och tillväxten ger fett och olja, kolhydrater och protein. Slutprodukten kan exempelvis röra sig om bioolja som kan vidareförädlas till bioplast, biodiesel eller smörjolja. Det går också att framställa mat och kosmetika ur alger”, fortsätter Niklas.

Klimatsmart odling

Genom att ta tillvara spillvärme, koldioxid och näringsämnen från Bäckhammars massa- och pappersbruks avloppsvatten utvecklade forskarna vid SP en klimatsmart metod att odla alger. Avsikten var att utnyttja lokala resurser på ett så energieffektivt sätt som möjligt. Vattnet som togs från mellansteget i brukets avloppsreningsverk gav algerna den näring de behövde för att växa och föröka sig. Via värmeväxling omvandlades det 35-gradiga vattnet till rätt temperatur för att algerna skulle må bra.

Odlingen gav också avsättningsmöjligheter för pappersbrukets rökgaser som innehåller koldioxid. Gasen från skorstenen leddes via slangar till de tio försöksbassängerna.

”Kombinationen av näringsämnen, värme och koldioxid är utmärkt för algernas tillväxt. De mikroskopiska växterna renar avloppsvattnet från kväve och fosfor och tar hand om utsläpp av koldioxid som annars skulle påverka klimatet. Att minska koldioxidavtrycket är viktigt för ett pappersbruk men även för många andra typer av industrier. Det här är faktisk en unik odlingsmetod som kombinerar miljönytta och affärsnytta. Miljön vinner på att avfallet minskar från pappersbruket och omvandlas till en miljövänlig produkt” konstaterar Niklas Strömberg.

Det är Niklas som har ritat testanläggningen och utvecklat tekniska lösningar på hur algerna ska odlas, skördas och torkas i en integrerad process. Genom att stänga av rökgastillförseln under natten sjunker de mikroskopiska algerna till botten av odlingsbassängerna. Nästa dag tillförs nya rökgaser och om processen upprepas varje dygn under längre tid byggs ett bottenlager av alger gradvis upp. När odlingscykeln avslutas stängs rökgasen av, vattnet klarnar och tappas ur. Sedimentet som finns kvar torkas slutligen med solljus och spillvärme under några dagar.

”Resultatet blir ett torrt material med ett energiinnehåll på 23 till 25 megajoule per kg. Det kan jämföras med jordnötter som är ett energirikt livsmedel. Ur det torra materialet kan algolja utvinnas. Så här långt har vi hamnat på i storleksordningen 25 kg torr biomassa per år men ser man på tillgången till kväve och fosfor i brukets avloppsvatten är potentialen mycket stor. Då krävs naturligtvis större odlingsbassänger. I det här projektet har vi haft tillgång till tio runda dammar (Tethys reaktorer) på sammanlagt 36 m2 samt en avlång bassäng på 21 m2, där vi i den senare skapar vattenrörelser med hjälp av ett skovelhjul. Vi tillsatte den encelliga algen Scenedesmus dimorphus till bassängerna, men det visade sig att arter som Monoraphidium, Chlorella, Scenesemus quadricauda och andra trivs utmärkt”, berättar Niklas.

Energieffektiv odling

De övergripande resultaten från de tre årens odling av algbiomassa visar på ett koncept som är mycket effektivt när det gäller energianvändning och arbetsinsats. Projektet visar bland annat:

  • Hög avkastning – ett hektar algodling motsvarar mer än fem hektar raps på samma plats.
  • Positiv energibalans – algodlingen ger mer än fyra gånger mer energi ut än den energi som användes för att driva odlingen.
  • Det går bra att använda koldioxid (rökgas) från tung industri för produktion av oljeprodukter
    Algodling kan bedrivas på obrukbar mark.

”Så här långt är vi mycket nöjda och vad det gäller energieffektiviteten var resultatet knappast en överraskning då vi hade designat systemet för att vara energisnålt. Däremot visste vi inte att produktiviteten skulle bli så hög. Vi kommer att publicera fler detaljer kring resultaten kommer när den första rapporten granskats externa experter. Odling i stor skala är definitivt möjlig men ligger sannolikt ett antal år framåt i tiden. Vi skulle vilja se en andra fas i projektet med en större anläggning i pilotskala och därefter en demonstrationsanläggning”, avslutar Niklas Strömberg.

Artikeln publicerades i februari 2016.