Foto: Unibio A/S

Naturgas kan afhjælpe fødevaremangel

lørdag 03 mar 12
|

Kontakt

John Villadsen
Professor emeritus
DTU Kemiteknik
45 25 26 68

Kontakt

Sten Bay Jørgensen
Professor Emeritus
DTU Kemiteknik
45 25 28 72
Virksomheden Unibio har udviklet en teknologi, der kan omdanne uudnyttede naturgasressourcer til protein. Teknologien kan være med til at afhjælpe overfiskning af havene og medvirke til at dække en del af verdens stigende behov for proteinrige fødevarer som f.eks. fisk. Udviklingsarbejdet er foregået i samarbejde med DTU.

I dag stammer mere end halvdelen af verdens fisk fra dam- og havbrug. Og fiskeopdrætterne er storforbrugere af fiskemel. Fiskemel, som imidlertid bliver stadig dyrere og mere problematisk at skaffe. Ebbe Busch Larsen er stifter af og direktør i Unibio A/S, som har hjemme i Odense. Han forklarer problemstillingen: ”En kødædende fisk som for eksempel laksen bliver fodret med fiskemel. For at laksen skal vokse med et kilo, kræver det fiskemel fra fem kilo fisk, og det er fisk, som bliver fanget i havet.” Det har længe været anset for ikke at være bæredygtigt i længden, og det har desuden øget prisen på fiskemel, så den nu er det dobbelte af for få år siden. For at imødekomme det stigende behov for bæredygtigt produceret fiskefoder har Unibio og DTU gennem mange år arbejdet sammen om at udvikle en teknologi, hvor mikroorganismer fodres med naturgas for derefter at ende som en proteinholdig bestanddel i dyrefoder. Ebbe Busch Larsen ser store perspektiver i produktionen af proteinholdige mikroorganismer: ”Vi laver et proteinprodukt, som består af 71 procent rent protein. Det har en fremragende aminosyresammensætning, som er bedre end den, der findes i fiskemel. På verdensplan er der i dag kolossalt underskud af protein. Vi kan med denne teknologi fremstille protein i store mængder. Det kan vi endda gøre ved hjælp af naturgas, som man ellers ville have brændt af med CO2-udslip til følge.” 

Bakterie i tysk sø

Teknologien tog sit udspring i en tysk sø, Plöner See i det nordlige Tyskland, hvor bakterien M102 blev isoleret første gang. M102-bakterien hører til en gruppe af organismer, som lever af metan eller metanol – det vil sige stoffer, der kun indeholder et enkelt kulatom. Bakterierne kan altså leve af den naturgas (metan), som i dag ofte bliver brændt af på boreplatformene, fordi det ikke kan betale sig at udnytte den. Alternativt kan man fodre bakterierne med metanol – en væske, som laves af metan, og som er lettere at transportere over store afstande end metangas. 

Processen foregår kontinuert: Bakterierne er i en tank, hvor der hele tiden tilføres væske med mineraler, ammoniak og metanol. Tanken gennemstrømmes med ilt – eventuelt sammen med naturgas (metan), hvis man ikke bruger metanol som kulstofkilde. Fra tanken høstes regelmæssigt en væske som indeholder et par procent M102- bakterier. Denne væske centrifugeres, filtreres og spraytørres. Og slutproduktet er et brunligt, proteinholdigt granulat, der er sterilt og klar til at blive anvendt som dyrefoder. John Villadsen er professor på DTU Kemiteknik. Han har udviklet teknologien i samarbejde med Unibio: ”Det afgørende er, at vi har udviklet en laboratorieproces til noget, der kan bruges i industriel skala.” Foruden John Villadsen og Sten Bay Jørgensen fra DTU Kemiteknik har også forskere fra DTU Fødevareinstituttet og DTU Informatik været med til at udvikle og forfine teknologien. 

Det bli’r til noget stort 

Gennem årene har forskningen været koncentreret om at få skaleret processen op, så den kan køre på store industrielle anlæg. Noget af det mest banebrydende ved teknologien er selve den tank, som bakterierne opholder sig i, den såkaldte ’U-loop-fermentor’, forklarer John Villadsen: ”I U-loop-fermentoren pumpes væske rundt gennem en række blandeelementer. Gas sprøjtes ind i væsken og passerer gennem fermentoren i medstrøm med væsken. Der kan opnås en meget høj transport af gas til væsken, og når gassen forlader fermentoren gennem separatoren på toppen, er det meste ilt (og naturgas) brugt til at danne mere biomasse. U-loop-fermentoren har dermed, sammenlignet med en simpel, mekanisk omrørt tank, en langt højere udnyttelsesgrad af de gasformige substrater.” 

Efter at den første fermentor – med et nytterumfang på 260 liter – blev bygget på DTU, er anlæggene kun blevet større og større. Det seneste skud på stammen er et kubikmeter stort pilotanlæg på Trinidad, som også fungerer som demonstrationsanlæg for potentielle investorer. Når >> valget faldt på Trinidad, er det, fordi øen er rig på ikke-udnyttede naturgasressourcer. Pilotanlægget er en mindre kopi af de projekterede proteinfabrikker, som vil bestå af 36 fermentorer, hver med et nytterumfang på 100 kubikmeter. Et sådant anlæg vil kunne producere 100.000 ton protein årligt. 

En proteinfabrik i den skala koster et trecifret millionbeløb at bygge – og det er vel at mærke i dollar. De steder i verden, hvor der er adgang til naturgas, som ellers bliver brændt af, er oplagte markeder for Unibio. Derfor er virksomheden nu i gang med forhandlinger om at etablere fabrikker i lande med naturgasressourcer og mange hav- og dambrug som Kina, Malaysia, Trinidad og Tobago og Mexico. Unibio sælger knowhow og licenser til teknologien, mens selve byggeriet vil blive udført af virksomhedens partnere: GEA Process Engineering og Grontmij A/S. Unibio leverer – i samarbejde med DTU – løbende ekspertise og udviklingsarbejde: ”Vi ønsker hele tiden at være på forkant med udviklingen, og derfor har vi også fortsat tekniske udviklingsprojekter i samarbejde med både DTU Informatik og DTU Kemiteknik,” forklarer Ebbe Busch Larsen og fortsætter: ”Det er og bliver et langsigtet samarbejde med DTU. Uden dette samarbejde kunne vores beskedne firma ikke have drevet det så vidt. Jeg plejer at sige, at vi har den største forskningsafdeling i verden. Der er jo cirka 4500 ansatte på DTU. Det samarbejde gør, at vi tør påstå, at vi hele tiden er i front med teknologien.” 

Marked uden loft

I første omgang handler det om at producere fiskefoder – men årsagen til, at fiskefoderet er i så høj kurs, skal findes blandt os mennesker. Verdens befolkningstal har lige rundet syv milliarder mennesker, og inden for de næste 35- 40 år vil der være yderligere tre milliader at brødføde. Vi producerer en begrænset mængde fødevarer på kloden, og jo flere vi bliver, jo højere vil efterspørgslen på fødevarer blive. På grund af øget levestandard og købekraft i store økonomier som blandt andre Kina og Brasilien er proteinholdige fødevarer som fisk, æg og kød særligt efterspurgte. Det faktum, kombineret med overfiskningen af havene, har skabt den store efterspørgsel efter animalsk protein. Disse faktorer gør, at John Villadsen er overbevist om, at den første egentlige fabrik er på vej: ”Der bliver bygget en fuldskalafabrik inden for fem år, det tror jeg helt sikkert. Der er så stort behov for det, om det så bliver i Malaysia, Brunei eller Trinidad, der alle har naturgas til lave priser. Og kommer der et anlæg, så kommer der et til. Markedet er stort set uden loft.” Ebbe Busch Larsen, som i en generation har arbejdet med udbredelsen af teknologien, er enig: ”Når man har den første kæmpestore fabrik, så kommer de som perler på en snor. Du kan ikke engang nå at bygge dem hurtigt nok til bare at dække stigningen i behovet for animalsk protein.”

Relaterede Videoer  

Vis flere