Je leest:

Nanofilter versnelt algengroei voor biodiesel

Nanofilter versnelt algengroei voor biodiesel

Auteur: | 25 augustus 2010

Een nieuw filter van zilveren nanodeeltjes versnelt de groei van groene algen met maar liefst dertig procent. Door blauw licht met het filter terug te kaatsen naar de algen, optimaliseren Amerikaanse onderzoekers de fotosynthese van de algen. Dit goedkope en duurzame filter kan wel eens precies datgene zijn wat de biodiesel-industrie nodig heeft.

In een laboratorium op de Amerikaanse Syracuse University zijn twee op elkaar gestapelde glazen schaaltjes het middelpunt van intensief onderzoek. In het bovenste schaaltje groeit een kolonie groene algen, volgens veel wetenschappers de toekomstige grondstof voor goedkope biobrandstoffen. In het onderste schaaltje ligt alleen een laagje troebele vloeistof. Het onderste schaaltje weerkaatst wat blauw licht naar het bovenste, maar erg veel lijkt er niet te gebeuren.

Weinig indrukwekkend? De wetenschap is het er niet mee eens, want in de vakbladen Applied Physics Letters en Nature presenteren chemici prof. Radhakrishna Sureshkumar en promovendus Satvik Wani deze opstelling als de bioreactor van de toekomst. Volgens hen komt hiermee de biotechnologische droom van duurzame brandstofproductie weer een stapje dichterbij.

Nanozilver

Biodiesel

Met het opraken van de olie is de wereld op zoek naar een nieuwe grondstof voor brandstoffen. Algen winnen de afgelopen jaren terrein als een reële optie. Vetzuren in de algen kunnen omgezet worden in biodiesel, en als planten zijn algen een onuitputtelijke grondstof. Heel duurzaam dus. Alleen is een grootschalige productie nog steeds te duur in vergelijking met oliewinning.

Het compacte pakketje is een slimme combinatie van biotechnologie en nanotechnologie. Het onderste schaaltje bevat namelijk een suspensie van zilveren nanodeeltjes. Elders gebruikt voor hun bacteriedodende werking, hier dienen de nanodeeltjes om de algen te bestralen met precies het juiste licht.

Groene algen (en planten) doen namelijk aan fotosynthese, het proces waarbij water en CO2 onder invloed van licht worden omgezet in koolhydraten zoals triglyceride. Fotosynthese kan in principe bij elke kleur licht, maar verloopt het meest efficiënt bij bepaalde golflengtes (oftewel kleuren, als we over licht praten). Als je de algen met hun favoriete kleur beschijnt, gaat de fotosynthese vlotter en maken ze meer koolhydraten.

Die triglyceride kan je omzetten in biodiesel. Daarom wil de industrie een goede manier vinden om de algen met hun favoriete kleur -blauw in dit geval- te belichten. En daar komt de suspensie van nanozilver om de hoek kijken. De suspensie weerkaatst door verstrooiing alleen blauw licht terug naar de algen die erbovenop liggen. Resultaat: een toename van dertig procent in de algengroei ten opzichte van een algenkolonie zonder nanozilver.

Groene algen bevatten chlorofyl, wat o.a. blauw licht kan absorberen. De energie van het geabsorbeerde licht wordt gebruikt voor de fotosynthese.

Vliegen op algen

Door de concentratie en de grootte van de zilveren nanodeeltjes aan te passen, konden de onderzoekers de intensiteit en de frequentie van het licht manipuleren. Zo kwamen ze tot de juiste golflengte voor de algen. Nu is het een kwestie van opschalen.

“Het op grote schaal implementeren van een makkelijk afstembare golflengte door verstrooiing blijft nog een uitdaging,” geeft Sureshkumar toe, “maar de verwezenlijking ervan zal een significante invloed hebben op het efficiënt oogsten van fototropische micro-organismen en het terugdringen van de groei van parasieten.”

De bioreactor is onderdeel van de langzaam op gang komende biodieselindustrie. René Wijffels, hoogleraar bioprocestechnologie aan de Wageningen Universiteit, vertrouwde Kennislink toe dat het nog zo’n tien tot vijftien jaar duurt voordat je brandstof én winst uit algen begint te slaan. “[Je] kunt niet zomaar een bedrijf beginnen en zeggen: over twee jaar vliegen we op algen. Je moet je juist realiseren dat zo’n ontwikkeling heel lang gaat duren en veel geld gaat kosten. Algen en biodiesel staan nog in de kinderschoenen.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 augustus 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.