Korte verhitting in een afgesloten vat zet algen voor 65 procent om in biobrandstof. Veel meer dan je met uitpersen ooit voor elkaar gaat krijgen, meldden onderzoekers van de University of Michigan tijdens het jaarcongres van het American Institute of Chemical Engineers in Pittsburgh.

Dat hoge percentage kan worden gehaald doordat je niet alleen de olie wint die de algen van zichzelf al hebben aangemaakt, maar ook hun eiwitten en koolhydraten in olie omzet.

Zelf noemen prof. Phil Savage en promovendus Julia Faeth het ‘hydrothermal liquefaction’, maar het lijkt sterk op pyrolyse. Op zich is dat geen nieuwe manier om biomassa aan te pakken: de afgelopen jaren is er onder meer binnen het Europese BIOCOUP-project uitgebreid onderzoek naar gedaan. Dat deze omzetting het beste werkt als je haar snel laat verlopen, schijnt ook geen nieuws meer te zijn.

De manier van uitvoeren lijkt echter wel origineel. Als reactor gebruikten de Amerikanen een stalen buisverbindingsstukje met een inhoud van 1,5 ml. Dat vulden ze met natte Nannochloropsis-algen, sloten het af en duwden het gedurende één minuut in zand dat ze van tevoren hadden verwarmd tot 600 graden Celsius.

De kleine diameter van het buisje garandeerde dat de algenmassa redelijk gelijkmatig werd opgewarmd, maar vanwege de korte verblijftijd kwam de inwendige temperatuur waarschijnlijk niet boven de 300 graden uit. De drukopbouw is niet gemeten.

En op deze manier bleek dus 65 procent omzetting te kunnen worden gehaald. De energie-inhoud van de gewonnen ‘biocrude’ lag zelfs rond de 90 procent van die van de biomassa..

Houd je de algen langer op 300 graden, bijvoorbeeld 10 tot 40 minuten, dan blijk je slechts de helft van je biomassa terug te krijgen in de vorm van olie.

Savage en Faeth kunnen voorlopig slechts één verklaring bedenken. Namelijk dat de chemische omzetting van biomassa in biocrude veel sneller verloopt dan iedereen tot nu toe dacht. Let wel: niemand weet precies welke reacties hier bij optreden. Verwarm je te lang, dan treden kennelijk vervolgreacties op die de olie opbreken. En als de producten daarvan oplosbaar zijn in water, dan raak je ze tijdens de verdere opwerking van de olie kwijt zonder dat je er erg in hebt.

Hetgeen zou betekenen dat pyrolyseprocessen tot nu toe stelselmatig verkeerd zijn aangepakt, namelijk met veel te lange verblijftijden in volumineuze reactoren die veel te ongelijkmatig opwarmden. De algenmassa in hoog tempo door een microreactor met een goede warmteoverdracht laten stromen, zou wel eens een veel beter idee kunnen zijn.

Savage kan nog niet garanderen dat het de productie van biobrandstof uit algen eindelijk echt rendabel gaat maken. Daar moet hij eerst meer experimenten voor doen. Maar vergeleken met de huidige praktijk, waarbij je de algen eerst uitgebreid laat drogen en vervolgens moet proberen de schaarse olie uit de cellen te krijgen, zou het alvast een hele vooruitgang moeten zijn.

bron: AIChE