Olierijke groene algen, hier in proefopstelling, blijken in staat lastige verontreinigingen het het afvalwater te verwijderen (afb: Rice-universiteit)
Twee vliegen in een klap, zou je zeggen: je ruimt je troep op en maakt nog brandstof ook. Onderzoekers van de Amerikaanse Rice-universiteit vonden dat olierijke algen in staat blijken meer dan 90% van de nitraten en meer dan de helft van de fosforverbindingen in afvalwater onschadelijk te maken. Tot nu toe hebben, in ieder geval Amerikaanse, afvalwaterzuiveringen geen betaalbare methode om die verontreinigingen uit het afvalwater te halen. Dat is dus dubbel uitbetalen als die schoonmakers je nog biobrandstof leveren ook.
Het onderzoek is gebasserd op een studie van vijf maanden bij afvalwaterzuivering in Houston (VS). “Biobrandstoffen uit algen zijn al zo’n vijf jaar in beeld, maar de belangstelling verminderde toen de aandacht werd verlegd naar de productie van meer opbrengende producten met kleinere opbrengsten voor de farmaceutische industrie, voedingssupplementen, cosmetica en dergelijke”, zegt onderzoekster Meenakshi Bhattacharjee. “Dat heeft er voor gezorgd dat de algenkweek goed op gang is gekomen, maar de kwekers zijn daarbij erg afhankelijk van kunstmest. Dat zal duurzamer moeten als ze ook producten met een hoger volume willen produceren zoals vervangers voor aardolieproducten en brandstoffen.” Die afhankelijkheid van kunstmest is dubbel sneu omdat die de winstmarge verlaagt en de algenproductie daarmee concurreert met de landbouw. Volgens een rapport van de Amerikaanse onderzoeksraad NRC zal, om met de huidige technologie uit algen biobrandstoffen te produceren, er al een onduurzame vraag naar energie, water en voedingsstoffen ontstaan, wanneer nog geen 5% van de brandstofbehoefte van de Amerikaanse vervoerssector wordt gedekt. Dit rapport uit 2012 verwees naar afvalwaterzuivering als mogelijkheid de algenproductie duurzaam te maken. Daarmee zou meteen een probleem van de zuivering kunnen worden opgelost, was de gedachte. Zuiveringsinstallaties hebben geen (goedkope) mogelijkheden om nitraten en fosfor uit afvalwater te halen. Misschien lukt het de algen. “Dat idee was al lang in boeken te lezen”, zegt medeonderzoeker Evan Siemann. “Er zijn echter vragen zoals of die zuivering ook in open vijvers is te doen en of dat dat kan met een monocultuur aan algen, zoals de kwekers graag willen. We waren verbaasd te merken hoe weinig er is gedaan aan labonderzoek. We konden slechts een grote studie vinden uit Kansas.” De onderzoekers kregen de hulp van Openbare Werken in Houston die een proefopstelling maakten van 12 bakken van zo’n 2500 liter. Die werden gevoed met gefilterd afvalwater van de klaarvijvers, waardoor het vaste afval was verdwenen. In elke bak werden verschillende ‘algenrecepten’ uitgeprobeerd.
Sommige populaties bestonden uit een type olierijke algen andere uit meerdere (inclusief een algensoort uit de plaatselijke bayou). In sommige bakken zwom vis om algenetend zoöplankton op te eten. Siemann: “We constateerden een exponentiële stijging aan algen in alle twaalf bakken, dus ook in monoculturen”, zegt Siemann. “Dat zullen de kwekers leuk vinden, omdat die het liefst monoculturen hebben zonder vis of andere bijmenging. Daar zagen we een optimaal resultaat.” Uiteraard, wat dacht je anders, is er nog meer onderzoek nodig om te zien óf en zo ja wanneer het procédé winstgevend is. Opmerkelijk was dat de Houstoner algen vier keer effectiever waren bij het verwijderen van fosforverbindingen dan die uit Kansas. Volgens Bhattacharjee zou dat kunnen komen doordat het onderzoek in Houston gedurende zomer en herfst heeft plaatsgevonden en dat de bakken 30 graden warmer waren dan in Kansas. “Afvalwater als grondstof voor de algenproductie is een van de beste manieren om die duurzaam te maken. Als de temperatuur de sleutel is, dan zal het zuiden van de VS economisch voordeliger zijn”, zegt ze. Variabelen als de invloed van het niveau aan de nitraten en fosforverbindingen zullen nog moeten worden uitgezocht. We zijn er dus nog (lang?) niet.
Bron: Science Daily