Waarom algen de duurzame grondstof van de toekomst zijn

Weinig landgebruik en CO2-uitstoot, en veel mogelijkheden voor de voedingsmiddelenindustrie: het zit allemaal in de alg. Er zijn meer dan honderdduizend verschillende soorten, zeewier is er bijvoorbeeld één. Maar dit verhaal gaat over de alg die een slag kleiner is: de microalg, die het water groen maakt. Die is eencellig en bestaat uit eiwit, olie en koolhydraten, en voedt zich met nitraat en fosfaat. Die microalg lijkt misschien klein en onbenullig, maar vergis je niet, het heeft enorme potentie als duurzame grondstof.

Zo’n microalg kan op twee manieren groeien. Fototroof, waarbij het net als planten alleen CO2 en zonlicht nodig heeft, of fermentatief. Daarbij groeit het op suiker. Rene Wijffels is hoogleraar bioprocestechnologie bij de Wageningen Universiteit en Research, en doet onderzoek naar het groeien van algen op zowel zonlicht als suiker. “De industrie heeft meer ervaring met de fermentatieve manier. Het is daarmee afhankelijk van suiker, en daarom iets minder duurzaam. Maar beide manieren zijn goed voor het milieu, en in de toekomst hebben we het zeker allebei nodig.”

Algenolie in plaats van visolie

Want in 2050 moeten we 10 miljard monden voeden, en daarbij geen CO2 meer uitstoten. Daarin gaan algen een belangrijke rol spelen, denkt ook Ruud Peerbooms, sinds vorig jaar president Algae Ingredients bij Corbion. Daar groeien ze in een fabriek in Brazilië algen op suiker. “Ik denk dat beide manieren, dus groeien op zonlicht en op suiker, elkaar kunnen aanvullen. Bij de fototrofe manier moet je veel water rondpompen, wat energie kost. Terwijl je met de fermentatieve manier de kwaliteit volledig kunt garanderen.”

Voor Corbion zijn algen een relevante nieuwe markt, omdat het al tientallen jaren ervaring heeft met het produceren van melkzuur uit suiker. Kennis die goed van pas komt bij de kweek van algen. Vandaar dat het in 2017 TerraVia overnam, een algen-ingrediëntenproducent uit Californië. Sindsdien produceert het bedrijf poeder gemaakt van algen, onder de naam AlgaPrime DHA. Omdat algen rijk zijn aan omega-3 vetzuren is het een interessante vervanger voor visolie, een voedingsstof voor gekweekte zalm. Normaal wordt dat van bijvangst van vis gemaakt, maar vanwege overbevissing staat de zee onder druk. “En zo helpen we ook kweekvissers hun CO2 voetafdruk naar beneden te brengen”, zegt Fatima Faraj, senior marketing director Algae Ingredients bij Corbion. “We hebben onlangs een levenssyclusanalyse (LCA) uitgevoerd die bevestigde dat AlgaPrime DHA een lagere voetafdruk heeft in vergelijking met traditionele bronnen van visolie. Het onderzoek analyseerde de milieu-impact van AlgaPrime, die de volledige toeleveringsketen bestrijkt, inclusief grondstoffeninkoop en productie. Het is kortom, een duurzame bron van omega-3.”

Eiwit uit algen

Ook lenen microalgen zich goed als eiwitbron. En omdat er weinig land, water en uitstoot bij komt kijken, is het een stuk duurzamer dan het telen van bijvoorbeeld soja en erwten. Peerbooms: “We zien daar veel potentie in, als onderdeel van de eiwittransitie. En het kan prima onderdeel zijn van een vleesvervanger of proteïnedrank. Maar als we het over voedselingrediënten hebben moet het niet alleen gezond, duurzaam en voedzaam zijn, het moet vooral goed smaken. Want anders eet niemand het. En dat is nu nog een uitdaging.” WUR-hoogleraar Wijffels sluit zich daarbij aan. “Algen worden vaak vergeten als onderdeel van de eiwittransitie. Terwijl je soorten hebt die tot wel 70 procent eiwit bevatten. Daar liggen veel kansen.”

Na kweekvlees is er nu ook koffie uit het lab. Lees hier hoe dat werkt.

Algen ter vervanging van palmolie

Van een ander soort algen, die rijk zijn aan plantaardige vetten, kan olie worden gemaakt die bijvoorbeeld palmolie kan vervangen. Palmolie staat vanwege de bijbehorende ontbossing onder druk. En palmolie zit in oneindig veel producten, denk aan koekjes en smeerbare boter, maar ook tandpasta en douchegel. “Maar er is nog veel werk nodig, voordat de olie uit algen palmolie kan vervangen. Zowel aan de fermentatie als de applicatie-kant”, zegt Peerbooms. Maar als het lukt om het in de toekomst op grote schaal te produceren, is het een duurzamere optie. Alleen al vanwege de minder grote druk op land die het heeft, en de veel hogere opbrengst per hectare. “Palmolie brengt zesduizend liter olie per jaar per hectare op, terwijl micro-algen tussen de 35.000 en 50.000 liter per hectare per jaar opbrengen”, zegt Wijffels. Bovendien kan het op plekken worden geteeld waar verder weinig groeit: als er maar zeewater of suiker in de buurt is.

Verwerken van de algen

De algen die Corbion oogst worden zo duurzaam mogelijk geproduceerd. De algenfabriek in Brazilië staat naast een suikerplantage en de bijbehorende suikerfabriek. De algen worden gevoed met suikers, na een paar dagen zijn ze volgroeid en kunnen ze worden geoogst. En het afval van het suikerriet wordt ingezet als biomassa. Door dit te verbranden, draaien zowel de suiker- als de algenfabriek op duurzame energie.

Hoe ontwikkelt de markt voor microalgen zich?

Genoeg mogelijkheden voor de microalgen, het kan tenslotte olie en eiwit vervangen. Maar er moet wel vraag naar zijn. Nu gebruikt de industrie vooral palmolie en visolie, maar er is behoefte aan een duurzaam alternatief. Peerbooms: “Het is makkelijk om met oplossingen te komen die vijf keer duurder zijn dan wat er al op de markt is, de kunst is om een duurzaaam en betaalbaar alternatief te produceren. Daarom moeten we én op grote schaal de algen produceren, en de markt verder ontwikkelen. In de afgelopen vijf jaar hebben we een ongelooflijke toename van de vraag en aanbod gezien. Op dit moment bevat in Noorwegen 40 procent van het zalmvoer omega-3’s uit algen, maar ons doel is dat het mainstream wordt.”

De fototrofe-algenmarkt ligt nog een beetje achter op de fermentatieve manier van kweken, zegt Wijffels. “Daar wordt nu nog op veel kleinere schaal geteeld - één hectare in Europa is veel - waardoor het nog een stuk duurder is dan palmolie en dierlijk eiwit. Maar als je opschaalt, gaat de kostprijs natuurlijk aanzienlijk naar beneden.” Maar ook daar wordt langzamerhand de schaal vergroot. En als het voldoende beschikbaar is, kan regelgeving vanuit bijvoorbeeld Brussel ervoor zorgen dat niet-duurzame grondstoffen verboden worden. Wijffels: “Ik hoop dat het lukt om met algenolie palmolie helemaal te kunnen vervangen.”

Ondertussen is Wijffels bezig met een pilot in Bonaire, waar hij zijn algen groeit. Het doel is om over vier tot vijf jaar te laten zien dat je algen kunt kweken in gebieden waar weinig grondstoffen om handen zijn, om ook die landen te helpen zelfvoorzienend te worden. “En ik hoop dat het mogelijk is om het kleine beetje fosfaat dat in zeewater zit terug te winnen, zodat we er algen mee kunnen kweken. Dan heb je die grondstof ook niet meer nodig.” Maar voordat dát lukt, zijn we zeker vijf jaar verder.

Lees ook: Leonardo DiCaprio investeert in het Nederlandse kweekvleesbedrijf Mosa Meat.

Toepassingen in de toekomst

Algen kunnen nog op meer manieren gebruikt worden, bijvoorbeeld als olie in cosmeticaproducten, andere voedselproducten of in de biochemische markt. “Microalgen hebben zoveel potentie, dat het belangrijk is dat je de juiste keuze maakt welke markt en molecule je gaat ontwikkelen”, zegt Peerbooms. Zijn collega Faraj valt hem bij: “Je moet zeker weten dat je waarde creëert met het nieuwe product, versus wat er al op de markt beschikbaar is.” En uiteindelijk, besluit Peerbooms, moet iedereen de draai maken naar een duurzame wereld. “Want alleen zo kunnen we in de toekomst de hele wereld voeden. Daarvoor moeten we met iedereen in de keten samenwerken, en zijn wij transparant over hoe we een product produceren. Zodat we niet alleen zeggen dat we duurzaam bezig zijn, maar het ook echt laten zien.”