Planeet Zee

Energie uit zeeorganismen

In fotobioreactoren kunnen algen op gecontroleerde wijze aan fotosynthese doen. © IGV Biotech

Al duizenden jaren werken we met micro-organismen om voeding te maken. Nu we beter begrijpen hoe micro-organismen functioneren, kunnen we ze inzetten in geheel nieuwe processen zoals de productie van biobrandstoffen. Een veelbelovende ontwikkeling is het maken van biodiesel of –gas uit mariene algen. Uit algen kan in theorie tweemaal zoveel brandstof per hectare gehaald worden als uit suikerriet, en zelfs vijfmaal zoveel als uit maïs. De microalgen groeien ook snel in vergelijking met andere 'gewassen'. Noch zijn er bij de productie traditionele meststoffen of is er drinkwater nodig. Biogas verkrijgen we door methaan producerende bacteriën samen met algen in een afgesloten tank te plaatsen. De bacteriën breken de organische moleculen dan af tot methaangas en koolstofdioxide. De grondstof voor biodiesel bestaat uit lipiden (soort vetten) die veelvuldig in algen voorkomen. Er bestaan verschillende productiesystemen voor het maken van biodiesel. De ene heeft al meer plaats, energie, water en/of nutriënten nodig dan de andere. Willen we een waardig alternatief voor benzine op de markt brengen, dan hebben we grootschalige, efficiënte, goedkope en duurzame productiesystemen van algen nodig.

De meest recente mogelijkheid voor de productie van energie uit mariene organismen is een baanbrekend  Belgisch/Nederlands onderzoek naar mariene bacteriën die zich gedragen als een elektrochemische batterij. De bacteriën zijn 100x dunner dan een haar, en vormen een langgerekte spaghettistreng van duizenden cellen. Deze bacteriën zijn geen curiosum maar komen wereldwijd voor en hebben de kunst van het produceren van elektriciteit al eeuwen onder de knie. Het is de eerste keer dat een degelijke biologische batterij in de natuur is aangetroffen. Wie weet draait een smartphone binnen 10 jaar wel op minuscule geleidende zeebacteriedraadjes…

De pas ontdekte bacteriën (Desulfobulbaceae) bieden perspectief voor de ontwikkeling van nieuwe bio-elektrische systemen. Wanneer elektroden in het sediment worden geplaatst, gaat er een rood LED lampje knipperen. Dit betekent dat de bacteriën in het sediment elektriciteit opwekken en als een microbiële brandstofcel werken. © Sarah Engelhard, NIOZ