Deze brandstof kan niet groener (en toch wil niemand erop rijden)

Hij trekt veel aandacht, deze lichtgevende kas tussen de hoge universiteitsgebouwen op het Amsterdamse Science Park. En wat zich binnen afspeelt is ook niet minder intrigerend: rode en blauwe ledlampen schijnen op een stelsel van glazen buizen, die als een harmonica door de kas lopen. Erdoorheen stroomt een groene, waterige substantie. Een kacheltje in de hoek van de kas zorgt voor de aanvoer van CO2, de ledlampen voor het licht.

Hier kan hoogleraar microbiologie Klaas Hellingwerf met behulp van genetisch gemodificeerde algen ‘groene brandstof’ maken. Deze kan dienen als vervanger voor olie en andere fossiele brandstoffen. Een alternatief in de strijd tegen klimaatverandering.

In 2008 begon Hellingwerf zijn onderzoek naar biobrandstoffen. ‘De olieprijs stond hoog  en de regering speelde met het idee om automobilisten te verplichten om 20 procent duurzame brandstof door de benzine te mengen.’

Hij start een onderzoeksproject voor de ontwikkeling van een duurzaam alternatief voor fossiele brandstoffen aan de Universiteit van Amsterdam en krijgt een eenmalige subsidie. Een deel gebruikt hij om het spin-offbedrijf Photanol op te zetten, een ander deel voor een lab en een kas waarin hij kan proefdraaien met tweeënhalf duizend liter algen.

En Hellingwerk is niet de enige. In Wageningen startte Rene Wijffels een jaar eerder al AlgaeParc. Hij werkte vanaf eind jaren negentig met algen, maar begon in 2007 met het produceren van biobrandstoffen. ‘Het was de tijd van Al Gore en duurzaamheid stond op de agenda,’ zegt hij. Sindsdien richt zijn onderzoek zich voor een belangrijke deel op het ‘vergroten van volume en verlagen van de prijs.’ Hiervoor vergelijkt hij in het AlgaeParc verschillende methoden om de algen zo efficiënt mogelijk te gebruiken in de hoop dat het groene alternatief binnenkort economisch rendabel wordt.

Maïs, suiker en houtsnippers

Biobrandstoffen zijn niet nieuw. Al tijdens de Eerste Wereldoorlog probeerde Duitsland, bij gebrek aan beter, brandstof uit suiker te ontwikkelen. Een andere bekende is maïs. De plant kan middels vergisting worden omgezet in bio-ethanol. Die ethanol kan worden toegevoegd aan benzine, zodat de auto ‘duurzamer’ rijdt. 

Biobrandstoffen uit suiker of maïs hebben echter één nadeel: ze concurreren met landbouwgrond. In Mexico steeg de prijs van maïs rond 2008 aanzienlijk nadat de Verenigde Staten de ontwikkeling van maïs naar biobrandstoffen grootschalig subsidieerde. Ook het bijmengen van houtsnippers in kolencentrales heeft verschillende nadelen, zoals het transport naar Nederland en het kappen van de bossen.

Het enige bijproduct van algen is zuurstof

Algen niet. ‘Het enige bijproduct van algen is zuurstof,’ vertelt Hellingwerf. De algen heeft hij genetisch zo gemodificeerd dat ze één stapje overslaan; die van de vorming van suiker en zetmeel. De Amsterdamse wetenschappers zetten CO2 en zonlicht directom in een biobrandstof.

Overheid en bedrijfsleven springen bij

Het blijkt een gouden greep. In gesprekken met grote industriëlen moest Rene Wijffels van AlgaeParc steeds hun verwachtingen temperen. ‘De technologie lag nu eenmaal nog niet op de planken.’

Om het onderzoek te betalen, gingen de algenonderzoekers de samenwerking aan met bedrijven die baat hebben bij goedkope, duurzame alternatieven voor hun bulkproducten. AlgaeParc werkt nu samen met internationale bedrijven zoals het petrochemische bedrijf Sabic, DSM en voedselgigant Unilever. Photanol betrekt ook AkzoNobel in het onderzoek.

Het ministerie van Economische Zaken wilde deze innovatie graag steunen. Vijf jaar geleden gaf het al een subsidie van 50 miljoen euro voor een grootschalig, overkoepelend project. Towards BioSolar Cells richt zich op het omzetten van zonlicht naar energie, via planten en algen. In dit project werken microbiologen, chemici en het bedrijfsleven samen aan bijvoorbeeld het verbeteren fotosynthese zodat gewassen sneller groeien. De algen van Wijffels en Hellingwerf doen ook mee.

Het onderzoek heeft succes. AlgaeParc heeft de afgelopen vijf jaar de kosten van het productieproces met 50 procent omlaag gebracht. Nederland is dankzij de inspanningen van de onderzoekers inmiddels koploper in Europa op dit gebied.

Maar zijn ze nog wel nodig?

Maar terwijl de algen zich ontwikkelden, veranderde de wereld. De Amsterdamse haven groeide uit tot de tweede kolenoverslag ter wereld, het verbruik van olie in de industrie nam de afgelopen jaren met 3 tot 4 procent per jaar toe en de prijs van olie stond nog nooit zo laag.

‘Het werd economisch minder aantrekkelijk om alternatieve energiedragers te maken. De prijzen van energie werden immers steeds lager,’ zegt Hellingwerf. In 2010 beseft hij voor het eerst dat niet iedereen zat te wachten op de ontwikkeling van dure groene biobrandstoffen als er ook nog genoeg goedkope fossiele alternatieven zijn.

Grote industriëlen uit de Amerikaanse chemie-industrie kwamen op bezoek. ‘Ik legde ze uit wat we aan het doen waren. Ze schudden hun hoofd. ‘Hoeft niet,’ zeiden ze, ‘wij hebben schaliegas en zijn energie-onafhankelijk’.’ Inmiddels is de Amerikaanse schalierevolutie een feit en verwacht het land in 2020 meer olie te produceren dan Saoedi-Arabië.

In 2011 en 2012 liepen de investeringen in biomassa en biobrandstoffen dan ook hard terug. Hellingwerf is niet meer alleen met algen bezig en maakt nu ook geur- en smaakstoffen. De kas op het Science Park krijgt van de universiteit een andere bestemming. ‘Er is al iemand met een kettingzaag de vloer in reepjes aan het snijden,’ vertelt Hellingwerf.

Hoewel de ontwikkeling van duurzame alternatieven voor bijvoorbeeld geur- en smaakstoffen gestaag doorgaat, is Hellingwerf bang dat het nog wel even duurt voordat er een goedkoop, groen alternatief is voor fossiele brandstoffen. Nu de eindigheid van fossiele brandstoffen niet langer een drukmiddel is om te zoeken naar alternatieven, ‘zijn we afhankelijk geworden van politieke consensus,’ aldus Hellingwerf. En dankzij de lage prijs van fossiele brandstoffen moet er nog een grote stap gezet worden als de biobrandstukken concurrerend willen worden.

Wijffels heeft daar dankzij zijn onderzoek in het AlgaeParc altijd nog groot vertrouwen in. ‘Binnen tien jaar is het rendabel.’