Levästä biopolttoaineiden ja biokemikaalien tuottoeliö myös Suomen viileässä ilmastossa

Levä on monipuolinen ja hyödyllinen eliö matkalla kohti biotaloutta. Sen tehtävänä voi Suomessakin olla biokemikaalien ja biopolttoaineiden tuottaminen sekä teollisuuden hiilidioksidipäästöjen talteenotto. VTT:n koordinoimassa ALGIDA-projektissa on tutkittu, miten levän kasvatusta voidaan Suomen olosuhteissa edistää.

Levänkasvatusta VTT:n laboratoriossa (Kuva: VTT)

Levää ei vielä hyödynnetä kannattavasti energiantuotannossa. Tuotantoon liittyy haasteita erityisesti viileässä ilmastossa, jossa valoa on talvella niukasta. Sen kasvatus on kallista puun ja maatalousbiomassan kasvattamiseen verrattuna. Levän merkitys kannattavana liiketoimintana on kuitenkin Suomessakin tulevaisuudessa mahdollista ALGIDA-projektin tulosten mukaan.

Levän rakenneosat soveltuvat biopolttoaineen tuotantoon sekä esimerkiksi pigmenttien, kosmetiikan ainesosien tai hydrogeelien ainesosien valmistukseen. Levää käytetään myös ravintolisien, erityisesti omega3:n, tuotannossa. Levämassa soveltuu biolannoitteeksi.

”Suomessa on järkevintä kohdistaa kehitystyö biopolttoaineiden ja biokemiallisten yhdisteiden tuotantoon sekä jätevesien ravinteiden poistamiseen. Levien tehtäväksi voidaan antaa myös ravinteiden, orgaanisten epäpuhtauksien ja raskasmetallien poistaminen jätteistä ja jätevesistä”, sanoo projektin vetäjä, VTT:n johtava tutkija Mona Arnold.

Biopolttoaineen tuotanto levällä edellyttää, että sille luodaan kasvuolosuhteet, joissa se tuottaa hyvin lipidejä. Kaupallistamisen kannattavuuteen vaikuttaa myös öljynhinnan kehitys ja se, että kaikkia levämassan ainesosia voidaan hyödyntää. Kyseessä on kansainvälisesti vilkas tutkimusalue, jossa Suomen kannattaa olla mukana. Ilmailuliikenne on erityisen kiinnostunut mahdollisuudesta käyttää leväpohjaista biopolttoainetta.

Levä tarvitsee lämpöä, mutta kasvaa hyvin ilman valoa

ALGIDA-projektissa tutkittiin, miten levän kasvua voidaan parantaa Suomen ilmastossa. Vaikka talvikuukausien vähäinen valo on ongelma, voidaan hyödyntää levän kykyä sopeutua kasvuolosuhteisiin. Levän kasvatukseen on kaksi vaihtoehtoa: joko se käyttää hiilenlähteenä ilman ja teollisuuspäästöjen hiilidioksidia tai jotain orgaanista, jäteperäistä ravintoa. Projektissa osoitettiin, että kasvatus on mahdollista, kun hiilidioksidin lähteenä on kesällä ilma ja teollisuuspäästöt. Talvella kasvuravintona olisi jätesokeri.

Levät tarvitsevat riittävästi lämpöä kasvaakseen. Kasvatus kannattaa yhdistää esimerkiksi teolliseen toimintaan, jossa on käytettävissä hukkalämpöä levän kasvatusaltaiden tai kasvatusreaktoreiden lämmittämiseen. Lämpöenergiaa tarvitaan myös levämassan korjaamiseen ja veden poistoon. VTT ja Kemira kehittivät SWEET-ohjelmassa kemiallisia apukeinoja korjaus- ja kuivatusvaiheen tehostamiseen.

VTT on käynnistämässä yhteistyötä intialaisten öljy- ja kaasuyhtiön ONGC:n ja CLEEN Oy:n kanssa. Tavoitteena on tutkia pilot-mittakaavan kokeissa levien kykyä sitoa hiilidioksidia kaasujalostamon päästöistä. Samalla selvitetään, mitkä ovat levämassan parhaat käyttökohteet ja mahdollisuudet kasvattaa levää teollisessa jätevedessä.

VTT koordinoi ”Algae from waste for combined biodiesel and biogas production” (ALGIDA) -projektia vuosina 2010–2012. VTT:n lisäksi tutkimukseen osallistuivat Helsingin yliopisto, Suomen ympäristökeskus, Hämeen ammattikorkeakoulu ja Lahden ammattikorkeakoulu.

Tutkimusraportti Sustainable algal biomass products by cultivation in waste water flows »» (pdf)

Lähde: VTT