Wetenschap - 11 januari 2011

Viskweek gaat cradle to cradle

Algen die als voedsel dienen voor schelpdieren kunnen duurzamer gekweekt worden wanneer ze gevoed worden met het afvalwater van kweekvis. Promovendus Michiel Michels gaat die algenkweek optimaliseren en testen op economische haalbaarheid.

Het is december, maar toch is het warm in de kas van het zeelaboratorium van de Hogeschool Zeeland in Vlissingen. Tussen een wirwar van slangen zoemen pompen en borrelen luchtbellen lawaaierig door een tweetal doorzichtige cilinders. De spiksplinternieuwe algenkweekreactor steelt echter de show. Door zo'n 20 meter transparante, plexiglas buizen stroomt langzaam een bruinig goedje: zeewater waarin kiezelalgen, of diatomeeën, groeien. Afgelopen maand werd het ingenieuze ontwerp, bedacht door milieuchemicus Michiel Michels, officieel in gebruik genomen. Michels, promotieonderzoeker bij de leerstoelgroep Bioprocestechnologie, gaat hier de komende jaren zijn kweeksysteem voor algen perfectioneren.
Continu meten sensoren de hoeveelheid kooldioxide en zuurstof in de algensoep. Automatisch houdt het systeem de concentraties van deze gassen op een optimaal niveau. Een troebelheidsmeter geeft aan of de hoeveelheid algen toe- of afneemt. Michels wijst op een grafiek, een stijgende lijn, op zijn computerbeeldscherm. 'Hier zie je dat de troebelheid sinds vanochtend flink is gestegen', zegt hij. 'Dat betekent dat de algen in aantal zijn toegenomen.' Als er meer dan 1 gram alg per liter zeewater is, gaat het systeem automatisch oogsten door de algensoep af te tappen. Op hetzelfde moment vult nieuw zeewater, met extra nutriënten, het systeem aan. 'Het ziet er nu té gek uit, we draaien continue', zegt de onderzoeker trots. 'Gisteren hebben we de eerste algen geoogst.'

Cradle to cradle
Het algenproject van Michels is onderdeel van de Stichting Zeeuwse Tong. Bedrijfsleven en kennisinstellingen, waaronder Wageningen UR, hebben onder die paraplu de handen ineengeslagen om de mogelijkheden van binnendijkse viskweek in een gesloten kringloop te onderzoeken. Erg duurzaam dus. 'Het afvalwater van de tongkweek kan gebruikt worden als nutriëntenbron voor de kweek van kiezelalgen. Gekweekte schelpdieren eten op hun beurt weer kiezelalgen en zo sluit je de kringloop', legt Michels uit. Zelf vindt hij het geweldig om van waardeloos afvalwater iets waardevols te maken. 'We maken het cradle to cradle-concept zo heel concreet', stelt hij.
Toen algen zo'n drie jaar geleden populair werden bij zowel klimaat- als voedselwetenschappers, begon Michels samen met het bedrijfsleven enkele algenkweekprojecten. 'Dat vond ik zo leuk dat ik contact heb gelegd met algenexpert Rene Wijffels van Bioprocestechnologie in Wageningen, vertelt Michels. 'Zo is het balletje gaan rollen.' De diatomee Chaetoceros muelleri werd als proefplant gekozen omdat deze alg een hoge voedingswaarde heeft dankzij omega-3 vetzuren.

Vliegende start

Maar deze algensoort is niet gemakkelijk te kweken, omdat het nogal teer is en gemakkelijk beschadigt door zogenaamde shear stress. 'Dat is de hydrodynamische kracht die de algen ondervinden als ze bijvoorbeeld door een pomp heen gaan', legt de onderzoeker uit. Michels stelde de algen bloot aan verschillende niveaus van shear stress en ontdekte dat boven een bepaalde drempelwaarde de plantjes beschadigden. Vooral energiezuinige, sneldraaiende pompen veroorzaakten veel schade. 'De oplossing lag in een over-gedimensioneerde pomp die we langzaam lieten draaien. Hierdoor beschadigden de algen niet.', vertelt hij.
De promovendus richt zich nu vooral op de maximalisatie van de algengroei in verschillende jaargetijden. Volgens hem zijn vooral de optimale algendichtheid en het effect van zuurstofophoping op de groei hierin belangrijk. Ondertussen is het eerste artikel al gepubliceerd en Michels is vol vertrouwen dat het allemaal binnen de tijd zal lukken: 'Als je ziet hoeveel data ik in korte tijd ga krijgen, dan denk ik dat het geen probleem is.'

Re:ageer