Microalgen: van de mythe tot de kip of het ei.

Floris Schoeters

EOS blog – 04 mei 2021

Microalgen, de mythische organismen die de wereldhonger en het probleem van vervuilende fossiele brandstoffen gingen oplossen.

Microalgen: van de mythe tot de kip of het ei. | EOS Wetenschap

De mythe

Tijdens en kort na de tweede wereldoorlog werden microalgen gezien als de oplossing voor de wereldhonger1. Met een efficiëntie van 20% zouden ze zonne-energie naar biomassa omzetten. Hiermee deden microalgen het significant beter dan traditionele gewassen. Lyrisch waren de wetenschappelijke artikels over microalgen. Microalgen zijn namelijk rijk aan proteïnen en zouden het vleesgebruik drastisch kunnen helpen terugschroeven. Het stopte echter niet bij het oplossen van de wereldhonger, microalgen gingen ook nog eens het probleem van vervuilende fossiele brandstoffen oplossen. Jaren onderzoek leidde echter amper tot een doorbraak en langzaam doofde het enthousiasme uit door problemen met opschaling, te weinig technische vooruitgang en het besef dat de efficiëntie van omzetting van zonne-energie tot biomassa een stuk lager lag dan eerst voorspeld2. Het onderzoek naar microalgen als alternatieve brandstof kende een opwekking tijdens de oliecrisis in de jaren 70 van vorige eeuw. Het energie departement van de VS initieerde het ‘Aquatic Species Program’ en investeerde 25 miljoen US dollar3, tijdens een 18 jaar durende periode, in het onderzoek naar biologische brandstoffen gewonnen uit microalgen. Net zoals de eerste keer, werden de beoogde resultaten niet bekomen. De olieprijzen daalden4 en het voorspelde potentieel van de microalgen werd nooit waargemaakt. Jaren bleef het windstil tot er in de jaren 2000 opnieuw interesse ontstond naar algenbiobrandstoffen5. Ettelijke miljarden (staats-) subsidies en privé-investeringen werden in het onderzoek geïnvesteerd en er was zelfs een Boeing6 die bijna twee uur vloog op algenbrandstof in 2009. Qua ‘reclame’ kon dit tellen! Het voorspelde potentieel werd echter opnieuw niet waargemaakt.

Anno 2021, wordt er nog altijd onderzoek gedaan naar biobrandstoffen geproduceerd door microalgen. Hoe het zal aflopen, zal de toekomst uitmaken, maar Exxon7 ging er vanuit dat het in 2013 nog minstens 25 jaar zou duren eer het zover is. Andere voorspellingen spreken over 3 tot 5% vliegtuigbrandstoffen tegen 20508die gemaakt worden uit microalgen.

De waarheid

Hebben microalgen dan niet het potentieel dat ze toegewezen kregen? Toch wel, maar misschien niet op het vlak van biobrandstoffen of om de wereldhonger op te lossen. Al zijn de twee voorgaande voorspellingen wel heel spectaculair en is een iets rationelere of realistischere visie misschien wel de juiste. Zo zijn microalgen voedingswijs gezien een super organisme9; rijk aan o.a. proteïnen10, vitaminen, mineralen en omega vetzuren. Meer en meer beseffen onderzoekers deze meerwaarde en zo verandert de focus naar o.a. hun potentieel als hoogwaardige voeding(-supplementen) en farmaceutische eigenschappen11. Naast hun voedingswaarde hebben microalgen ook nog andere spectaculaire capaciteiten. Zo kunnen ze gebruikt worden om water te zuiveren, zijn ze een (deel-)oplossing voor de CO2 problematiek, kunnen ze eutrofiëring mee helpen bestrijden, hebben ze potentieel in de cosmetica en nog zoveel meer.

De waarheid is dat ondanks het uitblijven van een succesvolle algeneconomie, algen spectaculaire wezentjes blijven die tot grootse prestaties in staat zijn. Het probleem ligt niet zozeer bij de microalgen, maar de manier waarop laboratoriumresultaten nogal eenvoudig geëxtrapoleerd12 worden naar de ‘echte wereld’ waardoor onrealistische verwachtingen ontstaan.

De realiteit

De realiteit is dat we momenteel in Europa nog ver af staan van een microalgen-economie die van belang is. Wereldwijd wordt het grootste deel van de microalgen gekweekt in Azië, Australië en de VS. Vooral spirulina en chlorella worden gekweekt als voedselproduct. Europa13 speelt hier echter amper een rol in. Zo wees een schatting in 2016 uit dat er in Europa ongeveer 1%14 van de globale algenproductie (zowel micro- als macroalgen) plaatsvond. In 2019 waren er slechts 54 bedrijven in Europa die microalgen teelden. Er is dus nog een lange weg af te leggen voor Europa15 om hier ook een bepalende rol te kunnen spelen.

Voorspellingen spreken van een markttotaal van 18% voor (micro-)algen16 in de markt van de alternatieve proteïnen. Indien Europa deze trein niet wil missen, moet er dus nog sterk ingezet worden op de (micro-)algenkweek. Een aantal hindernissen dienen hiervoor nog overwonnen te worden. Bij sommige microalgen is o.a. de sterke celwand17 die niet verteerbaar is voor mensen (en veel dieren) waardoor de rijke voedingswaarde niet benut kan worden een probleem. Bovendien is een technische vooruitgang nodig om het teelt- en verwerkingsproces van microalgen goedkoper te maken. Zo zijn het ontwateren en drogen van microalgen energie-eisende processen18. Daarnaast kan de vraag gesteld worden of al deze processen ter plaatse (bij de kweker) dienen te gebeuren of dat men kan kijken naar andere sectoren zoals bv. de melksector. In de toekomst zouden microalgenkwekers bijvoorbeeld de algen kunnen kweken en ze dan laten ophalen door een centraal verwerkingsbedrijf dat de algen droogt en verder verwerkt/verkoopt. Voorlopig zijn kwekers ook bewerkers en ‘eindproduct-verkopers’, maar misschien zijn dit te veel rollen voor 1 bedrijf.

De kip of het ei

De kip of het ei, een vraag die bij menig mensen al tot hevige discussies heeft geleid en wat er nu eerst kwam, dat laat ik aan u over. Wat hebben microalgen nu te maken met een ei of een kip, vraagt u zich af? Wel, eenzelfde dilemma vindt plaats bij microalgen (in Vlaanderen): de producent of de afnemer/consument? In Europa is er amper productie van microalgen19 omdat er bijna geen vraag naar is. Is er geen vraag van afnemers omdat er geen leveranciers zijn of zijn er geen leveranciers omdat er geen vraag van afnemers is? Dus hier geldt ook ‘de kip of het ei’!

Misschien komt de oplossing op bovenstaande vraag wel vanuit de overheid. Recent postte Vlaams minister van landbouw en voeding Hilde Crevits20 de nieuwe eiwitstrategie en hierin komen microalgen voor. Ook vanuit Europa wordt er (terug) meer ingezet op microalgen met o.a. het IDEA project21 dat jaarrond microalgenkweek onderzoekt in Noordwest Europa. Zal deze hernieuwde interesse in microalgen deze keer wel leiden tot een succesvolle strategie? Met de opgedane kennis kan het wel een succesverhaal worden. Recent is de stikstofregeling strenger geworden22. Wetende dat algen stikstof gebruiken om te groeien, zit er misschien wel potentieel in voor landbouwers om hun overtollige stikstof aan te wenden voor het kweken van algen en circulair te werken. We zijn echter nog niet zo ver en hiervoor moeten wetten en regels aangepast worden. Met de green deal in het achterhoofd, wordt het echter tijd dat we ‘afval’ niet meer louter als afval blijven beschouwen, maar wel als een grondstof. Bijvoorbeeld om algen op te kweken. Wat het kweken zelf betreft, zitten we op dit moment, zeker in Vlaanderen, nog in een exploratieve fase met een beperkt aantal producenten. Echter, er beweegt van alles. Zo start er een melkveebedrijf,23 waar je tevens lekkere ijsjes kan eten, met het kweken van microalgen. Het innovatieve is dat deze landbouwer de microalgen zal incorporeren in zijn bedrijf om zo een circulaire economie te ondersteunen. Naast voorgenoemde heeft een jonge landbouwer de intentie om algen te gaan kweken als een nieuwe (landbouw)teelt. Wie weet plaveien zij wel de weg voor meerdere, toekomstige, bedrijven die de algenteelt in Vlaanderen op de kaart zetten. Het leven is aan de durvers, het potentieel is er, nu het nog waarmaken!