Tare som bioenergi? - SFFE
Tare som bioenergi? - SFFE
Tare som bioenergi? - SFFE
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Tare</strong> <strong>som</strong> <strong>bioenergi</strong>?<br />
Kjell Inge Reitan<br />
Marin Ressursteknologi<br />
SINTEF Fiskeri og havbruk<br />
1
Hvorfor biodrivstoff fra tare?<br />
2
Strategisk satsing på <strong>bioenergi</strong><br />
• Klimameldingen (Stortingsmelding nr. 34: Norsk<br />
Klimapolitikk, 22/6-2007):<br />
• Biodrivstoff skal utgjøre 7 % av omsatt drivstoff i<br />
Norge i 2010<br />
• Strategi for økt utbygging av <strong>bioenergi</strong>” (Olje og<br />
energidepartementet, 2008):<br />
• Forskning innen annengenerasjons biodrivstoff<br />
• Skal ikke produseres av mat og skal heller ikke legge<br />
beslag på jordbruksareal.<br />
• <strong>Tare</strong> produksjon forbruker i tillegg heller ikke ferskvann<br />
3
<strong>Tare</strong> <strong>som</strong> <strong>bioenergi</strong>?<br />
<strong>Tare</strong>produksjon - dyrking<br />
Globalt<br />
I Norge<br />
Integrert med havbruksanlegg<br />
Bioenergi<br />
4
Global produksjon av tang og tare<br />
• 10 mill. Tonn/år, høstet og dyrket (FAO, 2007)<br />
• Førstehåndsverdi 4.3-4.9 milliarder €<br />
• Anvendelser: (Næringsmidler, helsekost, vannbindere,<br />
medisin, kosmetikk……)<br />
• Ca 200 arter er brukt:<br />
•Top ten i kultur: Laminaria, Undaria, Porphyra,<br />
Euchema, Kappaphycus, Gracilaria, Monostroma,<br />
Enteromorpha<br />
• Laminaria japonica – ca 42% av den totale produksjonen<br />
5
Top 25 akvakulturarter<br />
6
Type akvakulturproduksjon<br />
Ferskvann Brakkvann Sjøvann<br />
7
Situasjon i Norge<br />
Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Forskningsråd (NTNF)<br />
opprettet ”Institutt for tang- og tareforskning”, ved NTH i 1950<br />
Dannet grunnlaget for betydelig<br />
industriaktivitet<br />
8
<strong>Tare</strong>produksjon i Norge i dag<br />
• 100% høsting<br />
• Arter, årlig produksjon:<br />
•Stortare (Laminaria hyperborea) , ca. 130 000–180 000 tonn<br />
•Grisetang (Ascophyllum nodosum), ca 10 000–20 000 tonn<br />
• Høsteområder:<br />
•L. hyperborea: Rogaland - Sør-Trøndelag<br />
•A. nodosum : Sør-Trøndelag – Troms<br />
• Anvendelser:<br />
•L. hyperborea: Alginat<br />
•A. nodosum : <strong>Tare</strong>mel<br />
9
Men, igjen et lite historisk tilbakeblikk………<br />
Donald dyrket<br />
tare i 1961!<br />
Ført i laboratoriet<br />
og så utsett i sjø!<br />
10
Men, vitenskapelige forsøk er ikke så enkelt!<br />
Laboratorie forsøk<br />
stemmer ikke med<br />
storskala forsøk<br />
Hva gjør man da?<br />
11
Men selv mislykkede forsøk kan vise seg å være<br />
svært lukrative for andre<br />
Kontraktsfasen er<br />
alltid viktig<br />
12
Men tilbake til oss:<br />
Forutsetning for dyrking av tare<br />
Betingelser for vekst:<br />
• Lysenergi<br />
• Næringssalter<br />
• Karbondioksyd<br />
• Vekstsubstrat<br />
• Strømningshastighet<br />
• Areal<br />
Produksjonsteknologi:<br />
• Langline<br />
• Nett / Poser<br />
• Plattformer<br />
• Landbasert<br />
Produktivitet (våtvekt) per hektar ved dyrking:<br />
80-120 tonn Laminaria, 30-60 tonn Porphyra<br />
13
Må beherske kultur av hele livssyklusen til tare<br />
14
Mulige arter for dyrking<br />
Fingertare (L. digitata)<br />
Stortare (L. hyperborea)<br />
Sukkertare (S. latissima)<br />
Butare (A.esculenta)<br />
Fjærehinne (P. umbilicalis)<br />
Krusflik (C. crispus)<br />
Søl (P. palmata)<br />
Pollris (Gracilaria gracilis)<br />
Havsalat (U. lactuca)<br />
Tarmgrønske (E. intestinalis)<br />
Porphyra og Laminaria – er brukt i integrert havbruk i USA og<br />
Canada<br />
15
Cultivation challenges……..<br />
’….any attempt to cultivate an alga must be based on a thorough<br />
knowledge of the biology of the plant ….. It is therefore very<br />
important that biologists should take part in the planning and<br />
operation of a farm. With rope structures, fishermen with practical<br />
experience of ropes in the sea are also useful. No complex<br />
mechanical structure has been economically successful in growing<br />
attached seaweeds, so engineers need not be involved………….<br />
J.M. Kain, 1991. In: Seaweed resources in Europe<br />
16
Men, hvor skal man dyrke tare?<br />
<strong>Tare</strong>oppdrett trenger areal og tilførsel av<br />
næringssalter<br />
Norge har en økonomisk sone (sjøareal) på<br />
2,2 millioner km 2<br />
Hvor?<br />
17
Vi har modellert hav- og kystområdene i Midt Norge<br />
280 km<br />
800x800m<br />
160x160m<br />
Trondheim<br />
Norge<br />
18
Eksempel <strong>som</strong> viser transport av plankton<br />
(tilsvarende for næringssalter)<br />
19
<strong>Tare</strong>dyrking i Canada:<br />
Sukkertare (Saccharina latissima) dyrkes I nærheten av<br />
fiskeoppdrettsanlegg- tar effektivt opp næringssalter<br />
20
Kina og Sørøst<br />
Asia har lang<br />
tradisjon i å dyrke tare<br />
- også <strong>som</strong> integrert havbruk!<br />
21
INTEGRATE: A strategic project at SINTEF and NTNU<br />
1- Models<br />
• Nutrient dynamics<br />
•Water currents<br />
•Physical and ecological model<br />
•Production potential<br />
• Carrying capasity<br />
VERIFICATION<br />
IMPROVEMENT<br />
INNOVATION<br />
2 - Experiments<br />
• Effects of salmon farm<br />
• Distribution of nutrients and<br />
particles<br />
• Effect on seaweed<br />
• Mussel growth<br />
NEW production technology<br />
• Calculation of production<br />
potentials<br />
• Units for integrated aquacultue<br />
• Sustainable environment<br />
• Control of HAB?<br />
22
Produskjon av tare til havs i<br />
forbindelse med vindmøller<br />
- eller i<br />
forbindelse med<br />
nedlagte<br />
oljeplattformer<br />
23
Seaweed Bioethanol Production in Japan –<br />
The Ocean Sunrise Project<br />
Skal produsere etanol med utgangspunkt i tare<br />
<strong>som</strong> er dyrket<br />
24
Produktivitet av mikroalger og tang/tare<br />
Litteraturverdier (Fra<br />
A. Neori, , 2008)<br />
25
Dyrking av tare er lavkost produksjon<br />
(Fra<br />
A. Neori, , 2008)<br />
26
<strong>Tare</strong> kan brukes til flere formål<br />
27
Noen anvendelser……<br />
Bioenergi<br />
(bioetanol)<br />
Integrert<br />
havbruk<br />
Fjordforbedring<br />
Oppretting av<br />
økosystem<br />
Jordforbedring<br />
Biologisk rensing<br />
Vannbindere<br />
Bioprospektering<br />
Rekruttering<br />
(Rødlistearter)<br />
Sukkertare<br />
(Saccharina latissima)<br />
Mat<br />
28
<strong>Tare</strong><br />
produksjon<br />
Konsum<br />
Tørking<br />
Biokjemikalier (f.eks<br />
alginat)<br />
Gass (Metan)<br />
Jordforbedring<br />
Dyrefôr<br />
Gass (Metan)<br />
Syntetisk diesel<br />
Jordforbedring<br />
Biomasse<br />
Enzym-behandling<br />
Bioetanol<br />
Rest (til dyrefôr)<br />
Bilde fra Holmford AS, Porsanger<br />
29
Omdanning av tarebiomasse til anvendbar energi<br />
1. Forbrenning<br />
2. Prosessering<br />
30
Test av metan fermentering av tare-råstoff<br />
Japansk prosjekt<br />
31
Spesifikke utfordringer ved produskjon<br />
av biodrivstoff fra tare<br />
• Forbehandling<br />
• Polysakkarid i tare tilgjengelig til fermentering<br />
– <strong>Tare</strong> inneholder forskjellige typer polysakkarider <strong>som</strong> er vanskelig å<br />
bryte ned<br />
• Laminaran<br />
• Mannitol<br />
• Alginat<br />
• Alginat er en utfordring<br />
– Kjemisk hydrolyse av alginat<br />
– Enzymatisk hydrolyse<br />
– ”Bio-mimetic” forbehandling<br />
• Mikroorganismer <strong>som</strong> kan omdanne algepolysakkarider til<br />
– Mannitol<br />
– Alginat<br />
32
CO 2 regnskap Fra Amir Neori, 2008<br />
33
Strategisk satsing på tare <strong>som</strong> <strong>bioenergi</strong><br />
ved SINTEF<br />
• SINTEF Fiskeri og havbruk<br />
• SINTEF Materialer og kjemi, Avd Bioteknologi<br />
– Strategisk prosjekt INTEGRATE Integrert havbruk<br />
– 1 prosjekt fra Olje & Gass produsent Teoretisk utredning og taredyrking<br />
– 2 prosjekter Energiselskap Dyrking og prosessering<br />
– 1 EU prosjektsøknad (koordinator) Dyrking og prosessering<br />
• Etablert samarbeid med tunge forskningsaktører internasjonalt og nasjonalt<br />
• Har oppnådd:<br />
– Kunstig kimplanteproduksjon på lab<br />
– <strong>Tare</strong>vekstmodell<br />
– Satt ut dyrkingssystemer for tareplanter i sjø<br />
– Forsøkslokalitet (Trondheimsfjorden Trolla)<br />
– Forsøks basseng (NTNU, TBS)<br />
– Demonstrasjon ved Tjeldbergodden<br />
Saccharina latissima<br />
34
Change language