Britse onderzoekers hebben een goedkope en eenvoudige manier ontwikkeld om biobrandstof en kunstmest te maken uit zeewier, terwijl we plastic uit de oceanen verwijderen en toeristenstranden in het Caribisch gebied en Midden-Amerika opruimen.

Miljoenen tonnen rottend zeewier spoelt aan op stranden van Mexico, het Caribisch gebied en elders elk jaar.

Gedeeltelijk gevoed door meststoffen die in de zee spoelen van de landbouw in Amerika, het stinkende Sargassum-zeewier verwoest de toeristenindustrie en schaadt de visserij en oceaanecosystemen.

Een onderzoeksteam, geleid door de Universiteit van Exeter en de Universiteit van Bath, heeft een goedkope en eenvoudige manier ontwikkeld om zeewier voor te verwerken voordat er bulkchemicaliën en biobrandstoffen van worden gemaakt.

Biobrandstoffen financieel haalbaar maken

"Uiteindelijk, om dit te laten werken, moet het financieel zinvol zijn, " zei professor Mike Allen, van de Universiteit van Exeter en Plymouth Marine Laboratory.

"Om mariene biomassa zoals zeewier te verwerken, moet deze meestal uit het zoute water worden verwijderd, wassen in zoet water en drogen.

"De kosten van deze processen kunnen onbetaalbaar hoog zijn.

"We moesten een proces vinden dat zichzelf zou betalen en in stand zou houden - iets dat zowel economisch als ecologisch haalbaar is.

"Dit werk biedt een cruciale ontbrekende stap naar een echte op zout gebaseerde mariene bioraffinage door de eerste fractioneringsstap vast te stellen."

Met behulp van zure en basische katalysatoren, het team bedacht een proces waarbij suikers vrijkomen die kunnen worden gebruikt om een ​​gist te voeden die een vervangingsmiddel voor palmolie produceert. Dezelfde methode bereidt ook het resterende zeewier voor op de volgende verwerkingsfase, hydrothermale liquefactie genoemd.

Dit proces onderwerpt het organische materiaal aan hoge temperatuur en druk, het zeewier omzetten in bio-olie die verder kan worden verwerkt tot brandstoffen, en hoogwaardige, goedkope meststof.

Ed Jones, eerste auteur op het papier en Ph.D. student aan het Centre for Sustainable Circular Technologies aan de Universiteit van Bath zei:"In tegenstelling tot bestaande voorbehandelingsstrategieën, we laten zien dat een volledig op zout gebaseerde biochemische conversieroute kan werken."

"Voor het eerst toont deze studie aan dat, in plaats van een belemmering, de aanwezigheid van zout water kan helpen."

Professor Christopher Chuck, Directeur van het Center for Integrated Bioprocessing Research aan de Universiteit van Bath en de projectleider zei:"De verscheidenheid aan producten die door dit proces worden gecreëerd, is een grote kracht. De olie-industrie creëert een verscheidenheid aan producten, waaronder vloeibare brandstof, kunststoffen en meststoffen - en we kunnen profiteren van een vergelijkbare flexibiliteit.

"We kunnen eenvoudig de procesomstandigheden veranderen om grotere of kleinere hoeveelheden specifieke bijproducten te produceren, waardoor we aan de variabele vraag kunnen voldoen."

Het verwijderen van plastic uit de oceaan

Niet alleen wordt al het zeewier gebruikt in producten, maar al het plastic dat naast het zeewier wordt verzameld, wordt ook naast het zeewier omgezet. Een deel van de inspiratie voor het project kwam van de kinderen van professor Allen, Rosie (12) en Archie (9), die hielpen bij het verzamelen van zeewiermonsters voor proefstudies aan de kust van Devon.

Professor Allen zei:"Het was Rosie die een hele stroom van onderzoek op gang bracht na de moeizame verwijdering van plastic afval uit de zeewiermonsters van de kinderen door te vragen:'Pap, kun je het plastic niet gewoon naast het zeewier omzetten?'"

Een milieuoverlast wegnemen

Een ander sterk punt van het plan is het gebruik van invasief zeewier zoals Sargassum - een milieuoverlast die de toeristenindustrie momenteel enorme bedragen kost, zowel in opruimkosten als omdat het bezoekers afschrikt.

Professor Allen zei:"Veel landen in het Caribisch gebied en Midden-Amerika zijn sterk afhankelijk van toerisme, dus de pandemie van het coronavirus en het aanhoudende Sargassum-probleem hebben hen op hun knieën gebracht. Vorige maand spoelde meer dan 4 miljoen ton problematisch zeewier aan op hun kusten."

Dit is de laatste in een reeks ontwikkelingen rond zeewierverwerking van het team dat wordt ondersteund door UKRI, Onderzoeksfonds Global Challenges, Stichting Roddenberry, Innovate UK en Newton Fund. Door gebruik te maken van hun uiteenlopende expertise in fycologie, scheikunde, ecologie, biotechnologie en chemische technologie, ze proberen nu op zeewier gebaseerde bioraffinaderijen te ontwikkelen om lokale oplossingen en kansen op het wereldtoneel te bieden.

Beginnend met slechts een nieuwsgierige familie op hun lokale strand in Devon, de ideeën en concepten die ze hebben geïnspireerd, worden nu toegepast op het internationale toneel.