Diskussioner från BUCEFALOSworkshopen om odling av mikroalger den 4 december 2014 TID OCH PLATS Tid: Den 4 december kl. 09:00-16:30 Plats: Biogas Centre of Excellence Östergatan 58B, Trelleborg PROJEKTHEMSIDA www.malmo.se/bucefalos Stort tack till alla er som deltog i workshopen, ni gjorde dagen väldigt lyckad! PRESENTATIONER SOM HÖLLS UNDER FÖRMIDDDAGEN Presentation 1 - Avloppsrening med hjälp av mikroalger Tony Fagerberg, Trelleborgs kommun och Filip Hvitlock, Region Skåne Presentation 2 - Potentialstudie Skåne Filip Hvitlock, Region Skåne Presentation 3 - Rökgasrening Martin Olofsson, Linnéuniversitetet Presentation 4 - Mikroalgernas biokemi Eva Albers, Chalmers Presentation 4 - Introduktion till algnätverk Niklas Strömberg, SP (Sveriges Tekniska Forskningsinstitut)
ANTECKNINGAR FRÅN GRUPPDISKUSSIONER Utförande Med den expertis som var samlad under samma tak denna dag genomfördes gruppdiskussioner under eftermiddagen för att få svar på en rad listade frågeställningar. Deltagare delades in i 5 grupper om 5-6 personer. Nedan syns anteckningarna från varje grupp. Generella frågor 1. Vilken roll ser universitet och företag att kommuner och regioner bör ha i mikroalgbranchen? Kommuners/regioners roll ska vara stöttande och villiga att gå in med pengar i projekt! De kan även agera försöksplattformar, t.ex. via kommunala reningsverk. Dela med sig av kompetens, både rent teknisk och know-how om processer. Kommuners/regioners engagemang beror mycket på dels personligt intresse och framför allt på lokala förutsättningar: Hur ser situationen ut, vad för typ av rening och vad för typ av industri finns i regionen? Västerviks Biogas med strömming- och skarpsillsfabriken som exempel, där byggde man en rötanläggning i anslutning till fiskrenseriet genom ett EUprojekt. Anläggningen används även efter projektet. Samarbete mellan kommuner/regioner och universitet samt näringsliv är en förutsättning för att lyckas driva algreningsprojekt. Samarbete genom examensarbete. Ska kommunens uppgift vara att driva stora EU-projekt? Stöd till näringslivet, framförallt små innovationsföretag med ny teknik inom området. Inkubatorer är viktiga aktörer, t.ex. Green room i Trelleborg, MINC i Malmö, Ideon i Lund. Kommuner kan leda stora projekt och samla företag och forskare kring dessa. Kommundoktorander, d.v.s. att kommuner betalar en del av doktorandens lön för att kombinera arbete med forskning med kommunal verksamhet. Kontaktnav, vara centrum i nätverk. Anordna seminarier/workshopar med varierande och okonventionella sammansättningar av deltagare för att generera nya samarbetsytor. Regioner och kommuner kan ha en roll i uppbyggnad och upprätthållande av mikroalgsnätverk. Byråkrati är ett hinder i både nya och statliga verksamheter, vilket gör att nya idéer är svåra att förverkliga och driva vidare till stor skala. Därför bör kommuner satsa på att stödja småskaliga projektidéer genom att skala upp dem. Arbete med utveckling och hållbarhet m.h.a. politisk vilja/djärvhet. Exjobb, doktorander, praktikanter i samarbete med högskolorna, andra får komma och prova sina idéer. Regioner kan bidra med finansiering och utvecklingsstöd på olika sätt, ansökningssupport. Viktigt med positiva exempel som hjälper övriga intressenter. Ger större attraktionskraft i regionen för utbildning, arbetstillfällen och företag. Kommuner och regioner ger en signal om vad de bedömer som viktiga områden. Detta hjälper forskare och företag att hitta vilka frågeställningar som är viktigt att arbete med. De är också mycket viktiga som spindeln i nätet exempelvis i rollen som projektledare. De är också mycket viktiga för resultatförmedling både neråt till kommuninnevånare samt uppåt mot politisk styrning.
2. Vilka är vinsterna med att rena avloppsvatten med mikroalger jämfört med konventionell teknik? - Energi - Näringskretslopp Kostnadseffektivitet. Utesluta fällningskemikalier leder till renare process mer miljövänligt. Återvinning ur ett resursperspektiv både ekonomiskt fördelaktigt och energimässigt klokt med tanke på sinande resurser (fosfor) och miljöpåverkan Hållbara hav och vattendrag! Hållbart samhälle! Man binder näringen i ett biologiskt material som är mer tilltalande än vanligt avloppsslam. Speciellt med avseende på kväve som annars går rakt upp i atmosfären. Minskade kostnader för fällningskemikalier och energi. Möjligheter att utvinna produkter med högre slutvärde, som material och industrikemikalier. Större möjligheter att använda fosforn i avloppsvattnet eftersom att den binder in så hårt till konventionella fällningskemikalier. God potential men bör utredas. Anläggningar i annat klimat har bättre förutsättningar. Mobila anläggningar för klara kraftig tillväxt. Periodisk odling. Få avloppshanteringen mer energieffektiv. Att få bort bubbling av bakterier minskar energiåtgången jämfört med om man kan använda alger som drivs av solljus är intressant. Biomassan till biogas eller andra produkter. Bättre fosforåtervinning men koppling till kadmium-upptag ett problem, behöver skiljas åt. Koldioxiduppfångning från biogasen via mikroalger ett plus. Minskad kemikalieanvändning. Minskad kemikalieberoende, minskad användning av fossila bränslen och ökad möjlighet för kretslopp. 3. Vad kan vi göra får att få ut mervärde när vi renar avloppsvatten med alger? - Produkter? - Utbildning? - Turism? - Tänk fritt!! Produkter - Ekonomisk vinning - Bioenergi - Återvinning av resurser och avfall ger miljö- och klimatvinster. Utbildning - Ökad miljömedvetenhet vid tidig ålder. - Möjlighet till samarbeten mellan reningsanläggningar och skolor och universitet studiebesök, projektarbeten, examensarbeten m.m. - Efterfrågar spetskompetens vilket leder till ökad efterfrågan till utbildning och möjligen förändrad utbildningsstruktur på universitet samt möjligheter till ny industri med behov av ny teknik, nya arbetstillfällen.
- Ökar möjligheten för industri- och näringslivssymbios mellan industrigrenar och mellan näringsliv och universitet. - Positivt miljöarbete ger goodwill för företag. Turism - Bättre miljö ökar attraktionen för hav och kust och ökar turismen. Algintresseorganisation brett nätverk ökar möjligheten för nya projekt och för företag att äska bidrag till algreningsprojekt. Vi ser även en starkare reglering från politiker när det gäller miljö och kretsloppstänk. Måste jobba mer med attitydförändringar, Långsiktighet!!! Visa demonstrationsanläggningar sprid kunskap! Undervisning är mycket viktigt. Reningsverk som använder metoden (rening med alger) får någon typ av märkning marknadsföring och nyhetsvärde ekoprofilering. Produkter (Näring), demonstrator i staden. Algerna innehåller allt möjligt vi kan få ut en algbiocrude m.h.a. HTL (hög temp och tryck på kort tid) som ger en typ av råolja, energin kan återanvändas m.h.a. värmeväxling. Bulkprodukter. Minskade kostnader för rening. Minskad kemikalieberoende, minskad användning av fossila bränslen och ökad möjlighet för kretslopp. Specifika frågor Fysiska frågor - Vad är det som begränsar algodling (i avloppsvatten) i vårt klimat? Ljus är den viktigaste begränsande faktorn då spillvärme skulle kunna användas. Artificiella ljuskällor är förmodligen för energikrävande för att uppnå positiv energibalans. Tillgång till yta är avgörande. Använda tak på industribyggnader till algodling? Ljuset är begränsande för algtillväxten. Temperaturupprätthållning och tillgång till yta är utmaningar. Närhet till billig koldioxidkälla. Vid rening av avloppsvatten kan man inte garantera samma artsammasättningar över tid. Solljus, spillvärme och yta. Solljuset vintertid extra socker vintertid via lignocellulosa, mejeri eller andra biflöden för mixotrofa/heterotrofa alger. Bakterietillväxt måste kontrolleras m.h.a. rent slutet system in, dock går energi åt. Upphettning, UV-ljus etc. Temperaturen inget större problem om man har spillvärme från industrin, ex biogasanläggningar. Temperatur, ljus, ytan, gammal vana (!)
Biologiska frågor - Hur/var hittar vi de bästa algerna? Finns det risker med att använda köpta alger? Arter som är lokalt anpassade till klimat och miljö är förmodligen de mest stabila. Risken för invasiva arter vid köp av alger är alltid överhängande. Inget att rekommendera. Vi ska använda naturliga alger från närområdet på grund av risken för spridning till naturen. Man kan göra ett selektionsprogram i närområdet, men naturliga samhällen kommer ändå att utvecklas i bioreaktorerna efter en tid. Köpta alger är anpassande till labmiljö, tål ofta inte de stora variationer som finns i avloppsvatten. Använd lokala alger. Ja. Lokala stammar och en blandad kultur anpassad efter årstiden är det bästa. Även en blandning mikro/makroalger intressant då de var och en men inte samtidigt växer vid optimala tillväxtförhållanden all tid utnyttjas. Subarktiska alger med mkt fleromättade fettsyror intressanta för odling närmare ekvatorn men de växer långsamt! Risker med köpta alger troligen låga de blir utkonkurrerade. Storskaliga system bör baseras på lokala stammar. Det är kostsamt att styra vilken alg som etableras survival of the fittest mest ekonomiskt. Dock om det går att identifiera några intressanta metaboliter kan styrning vara intressant. Tekniska frågor - Finns det andra system än raceways för avloppsvattenrening med mikroalger? Hur skördar vi algerna utan att offra för mycket yta och energi? Energiåtgång och kostnadseffektivitet är mycket vad som avgör men i dagsläget är det oss veterligen inga andra system som är mer lämpade. Med det sagt så tror vi att det går att hitta nya och/eller förbättra de mer konventionella odlingssystemen. De försök som görs med olika former av biofilmskultivering, makroalgsodling och bärarmaterial för att effektivisera ytan är spännande och verkar lovande. Odling av fastsittande alger för att underlätta skörd, t ex turf scrubbers. Flocka alger med rökgaser. Trumfilter kan vara en bra och billig skördemetod, men ger lite tunnare skörd. Raceways är bra, sedimentering flockulering. Turf scrubber lutande yta med pipeline som släpper ut alger som flödar över yta/fastnar i ett nät och även över makroalger, de bygger på/växer i varandra och bildar ett sediment, dräneras 3-4 dgr, schaktas bort. Centrifugering kostsamt hur långt kan man komma med sedimentering och tappning av botten i en djup bassäng? Är kontinuerlig skörd via filtering möjlig för att undvika för hög cell densitet och därmed skuggningseffekt? Kan vi använda ytor i staden, typ tak för rening kan man decentralisera? Rening i hav se NASAs projekt OMEGA? Ska vi placera reningsverken i industriområde (förslagsvis på tak av stora byggnader) synergi mellan yta, rökgaser och spillvärme och kan vi få in ytterligare biologi (typ våtmark) här?
Policyfrågor - Måste reningen vara lika effektiv som vid konventionell rening? Det måste tillåtas en långsiktighet att köra algrening parallellt med konventionell teknik och även att kunna kombinera det bästa av två världar. Vi ser att de två eller flera olika tekniker ska kunna komplettera varandra, särskilt eftersom effektiviteten av algreningen är säsongsbetonad. Men självklart måste strävan att nå riktvärden för utsläpp respekteras. Det är svårt att få högre utsläpp godkända på grund av HELCOM och Vattendirektivet etc., men om man kan visa att kemikalieåtgången minskar kraftigt så skulle man kunna få tillstånd till att släppa ut lite mer. Istället för att ha konventionell vattenrening (kemikaliebaserad) som slutsteg till algodlingen så skulle man kunna ha våtmarker/växtbäddar. Ja. Ja, utsläppen kan inte vara större. Två system ett på sommaren, ett på vintern. Traditionell rening som backup, alger på sommaren. I känsliga områden exempelvis runt Östersjön måste utsläppsgränser hållas medan det i andra områden inte är lika strikt. Där skulle man exempelvis kunna arbeta med flera olika biologiska steg våtmark, rhizosfäranläggning.