Skogbruksindustrien spiller en viktig rolle i å redusere CO2-utslipp. Biomasse er en fornybar ressurs og regnes som karbonnøytralt. Når materialer og produkter fra industrien brukes, lagrer de karbonet som ble tatt opp av trærne. Imidlertid bidrar transporten av råvarer og ferdige produkter til store karbonutslipp. Håndtering av avfallet har også stor betydning for å redusere miljøpåvirkningen. Avfallet kan brukes til å lage biprodukter som papir eller energi, men disse betraktes ofte som mindre verdifulle enn hovedproduktene fra tømmer.
Nå utvikler et nytt EU-finansiert prosjekt en prosess for å gjøre slike lavverdige restprodukter om til råvarer for høyverdige produkter. Prosjektet vil omdanne karbonet i skogavfallet til biokull og en proteinkilde for fiskefôr. Dette bidrar til å unngå direkte CO2-utslipp ved å utnytte karbonet til å produsere høyverdige og karbonlagrende produkter.
Etterspørselen etter alternative og mer bærekraftige fôrråvarer, som proteiner til fiskefôrindustrien, øker stadig. I dag produseres fiskefôr vanligvis av soyabønner, en prosess som ikke bare krever mye energi og fører til store karbonutslipp, men også fører til betydelig arealbruk og forbruk av vann. En annen vanlig kilde er villfiskprotein, men denne ressursen er svært begrenset, uten å påvirke biologisk mangfold negativt.
– Prosjektet representerer et viktig skritt mot en mer bærekraftig og effektiv proteinproduksjon. Ved å gjøre avfall fra skogindustrien om til verdifulle produkter for fiskefôrindustrien, bidrar vi til å redusere CO2-utslippene i begge næringene, sier forsker ved SINTEF, Liang Wang.
Den nye biobaserte prosessen er utviklet i samarbeid med elleve parter fra Norge, Sverige, Danmark og Tyskland, som til sammen er eksperter innen hele verdikjeden. SINTEF Energi og SINTEF Industri bidrar med sin kunnskap og ekspertise på utvikling av innovative, bærekraftige prosesser. Konsortiet ledes av WAI Environmental Solutions AS, et norsk teknologiselskap innen biobaserte karbonmaterialer.
Bakterier omdanner karbon til protein
Forskere har vist økt interesse for å bruke skogrester og lignende råvarer for å lage enkeltcelleprotein, det vil si et protein som produseres av enkle organismer som bakterier og gjær. Målet har vært å finne en mer miljøvennlig måte å produsere protein på, sammenlignet med tradisjonelle kilder. Utfordringen har vært at mesteparten av produksjonen har involvert bakterier og gjær som vokser på karbohydrater, fett eller andre organiske stoffer. Under disse prosessene blir karbonforbindelsene i de organiske materialene brutt ned, noe som resulterer i utslipp av CO2.
Nå tar forskerne en annen tilnærming, der proteinet produseres av bakterier som kan omdanne karbon til enkeltcelleprotein. Disse bakteriene har spesielle egenskaper. Noen, kalt hydrogenoksiderende bakterier (HOB), vokser raskt og lager bare vann som et biprodukt. Andre, kalt metanoksiderende bakterier (MOB), bruker metan som kilde til energi.
– Ved SINTEF skal vi utvikle en prosess for å gjøre det gassformige biproduktet fra WAI Environmental Solutions' produksjonsprosess for biokull fra sagbruksavfall om til hovedsakelig hydrogen, karbondioksid og metan. Denne gassen kan brukes til å lage enkeltcelleprotein for mer bærekraftig fiskefôr, samtidig som vi unngår karbonutslipp fra biokullproduksjonen, sier Jan Hendrik Cloete, forsker ved SINTEF.
Vil gi fordeler for både klimaet og økonomien
Prosjektet vil først teste prosessene i laboratoriet før de skalerer opp til et pilotanlegg som kan produsere 5 kg enkeltcelleprotein og 5 kg biokull per dag.
Målet er at prosessen innen 2033, med fire fullskala anlegg, kan gjenvinne 160 000 tonn sagbruksavfall og produsere 86 400 tonn encelleprotein til bruk i fiskefôr hvert år – en verdi estimert til 175 millioner euro.
– Prosessen vil fange og behandle nesten all CO2 som blir produsert, noe som betyr at det ikke blir noe betydelig klimagassutslipp fra prosessen. For hvert tonn tørket biomasse fra sagbruk som prosessen behandler, forhindrer vi utslipp av 1,25 tonn CO2-ekvivalenter, forteller Jan Hendrik Cloete og legger til:
Ved siden av å utvikle og teste de bioteknologiske prosessene, vil prosjektet måle hvor mye karbon som brukes, vurdere miljøpåvirkninger og analysere hele verdikjeden. Prosjektet har dessuten mål om å utvikle en bærekraftig forretningsmodell, hvor blant annet klima- og økonomiske fordeler vil bli delt med ulike interessenter.
– Med prosessen forventer WAI Environmental Solutions å halvere produksjons- og salgsprisene for enkeltcelleproteiner. Det er beregnet at dette kan resultere i besparelser på 129,6 millioner euro innen 2033 og skape 260 arbeidsplasser. I tillegg vil dette minske Europas avhengighet av importert fôr, avslutter Jan Hendrik Cloete.
