Bazen, v katerem se namesto plavalcev kopajo alge

Alge so nočna mora vsakega upravitelja kopališča ali lastnika domačega bazena, razen za direktorja podjetja AlgEn Roberta Reinhardta in vodstvo podjetja Koto, v katerem predelujejo klavniške odpadke iz vse države. Bazen, ki sta ga podjetji postavili ob Kotovi bioplinarni, za delovanje nujno potrebuje alge. Hitreje ko se razmnožujejo in cvetijo, bolje je.

Čeprav je bazen ravno pravšnjih dimenzij, da bi se tudi zahteven plavalec v njem kakovostno utrudil, ni namenjen plavanju. Če bi se že kdo opogumil in hotel skočiti vanj, bi ga od tega dokončno odvrnila zelenočrna voda in neprijeten smrad, ki se ga obiskovalec dodobra zave šele, ko zapusti Kotov kompleks. Gre namreč za čistilno napravo, ki s pomočjo alg in bakterij čisti tekoči del digestata, gošče, ki ostane pri predelavi klavniških odpadkov v bioplinarni. Medtem ko trdnejši del gošče znova uporabijo za surovino v bioplinarni, tekočega odvedejo na interno in zatem na komunalno čistilno napravo.

Podjetji, vključeni v evropski projekt AlgaeBioGas, želita doseči, da bi algno-bakterijska čistilna naprava tekoči del gošče očistila toliko, da bi se ta lahko neposredno stekal na komunalno čistilno napravo ljubljanskega vodovoda, s čimer bi se Kotu zmanjšali stroški porabe energije in količina izpustov ogljikovega dioksida. Algno biomaso, ki nastaja med čiščenjem digestata, bi delno uporabili kot kosubstrat za bioplinarno, delno pa za proizvodnjo drugih izdelkov z višjo dodano vrednostjo od bioplina. Večina bioplinarn digestat uporablja za gnojenje kmetijskih zemljišč, v Kotu, kjer nimajo klasične bioplinarne, pa z njim ravnajo kot z odpadno vodo. »Vendar še vedno iščemo možnosti, kako bi ga uporabili kot gnojilo,« pove vodja projektov Lea Lavrič.

Na leto v podjetju iz Zaloga pri Ljubljani pridelajo okoli 25.000 kubičnih metrov tekočega digestata, kar pomeni, da ob ceni energije pet kilovatnih ur za kubični meter interna čistilna naprava porabi za 130 megavatnih ur energije. To je samo za čiščenje digestata precej,« na hitro preračuna Robert Reinhardt. »Naš cilj je vodo očistiti toliko, da jo bomo lahko odvajali neposredno v reko. Ali se bo za bioplinarja to izplačalo, pa še ne vemo,« je iskren.

Čistilno napravo so šele dobro zagnali. Leto in pol bo delovala poskusno, kot demonstracijski center, v katerem si bo mogoče ogledati gojenje mikroalg, vzporedno pa bodo v Kotu merili okoljske parametre (izpuste ogljikovega dioksida, količino amonijskega dušika in fosforja v prečiščeni odpadni vodi) in porabo energije. Demonstracijski center za gojenje alg je del evropskega projekta AlgaeBioGas. Njegova postavitev je stala okoli 900.000 evrov, pri čemer sta oba partnerja vanj vložila približno polovico sredstev, drugo polovico pa sta pridobila iz evropskega programa Eco-innovation.

Po besedah Reinhardta je edina zunanja instalacija te velikosti v Evropi. Krmiljen je računalniško, »v resnici je to jedro tehnologije«, pokaže na računalnik, na katerem so izrisane krivulje različnih barv. »Podobnih inštalacij brez krmiljenja je bilo že precej, a so vse delale slabo.« Alge, kolikor hitro se razraščajo, imajo namreč številne zahteve, od ravno pravšnje vrednosti pH do prave količine ogljikovega dioksida in hranil.

Zakaj je uporaba mikroalg sploh smiselna pri obdelavi tekočega digestata iz bioplinarn? Ker te ponovno izrabijo hranila in ogljikov dioksid, ki bi se na klasični čistilni napravi sprostil v ozračje. Obdelava tekočega dela digestata rešuje logistične, agrotehnične in okoljske težave bioplinarjev. Alge kot surovina za proizvodnjo bioplina lahko nadomestijo del energetskih pridelkov, ki na kmetijskih površinah tekmujejo s pridelavo hrane, našteva Reinhardt. »Tipična bioplinarna velikosti okoli enega megavata potrebuje 300 hektarov polj s koruzo. Če bi enako količino energije hoteli narediti z algami, bi potrebovali le 100 hektarov.«

Pridelek suhe algne biomase je bistveno večji od pridelka koruze, sladkornega trsa ali katere druge rastline, ki jo uporabljajo bioplinarne. Poleg tega pa algna obdelava zmanjšuje neprijetne vonjave. A po drugi strani je pridelava alg bistveno dražja kot pridelava koruze.« Slabosti so tudi še neoptimizirani sistemi njihovega gojenja in energetsko potratna separacija algne biomase oziroma »žetev«.

Za zdaj na algno čistilno napravo odvajajo dobro stotino tekočega dela digestata, ostanek se še naprej steka na interno čistilno napravo. Če bi želeli z algami in bakterijami očistiti ves digestat, bi morali namesto bazena v velikosti sto kvadratnih metrov postaviti hektar velikega, kar bi bil bistveno večji finančni zalogaj, poleg tega podjetje nima tako velikega zemljišča.

Vendar je zaudarjajoča brozga, sestavljena večinoma iz anorganskega materiala, dušika in fosforja, idealna hrana za mikroalge, ki jih je AlgEn naselil v bazen. Za rast potrebujejo še toploto, za katero skrbi ogrevalni sistem pod bazenom – s tem se izkorišča odvečna toplota bioplinarne –, ogljikov dioksid, ki ga v vodo vpihujejo iz izpušnih plinov motorja bioplinarne, in svetlobo, za katero z mešanjem vode skrbi bel mlin v bazenu. Rastejo razmeroma hitro, v optimalnih razmerah se algna biomasa podvoji v nekaj urah, pove Reinhardt.

Ob večjem ovalnem bazenu je manjši okrogel, v katerem vzgajajo čistejšo algno kulturo, ki bi jo vnesli v večji bazen, če bi se mikroalgam v njem kaj zgodilo. Pri AlgEnu imajo slabo izkušnjo iz pilotnega projekta čiščenja odpadnih vod v Tovarni papirja Goričane, kjer se jim je na čistilni napravi v zgolj nekaj dnevih zaredilo ogromno ličink žuželk, ki so pojedle vse alge.

Ko algna biomasa zraste, jo v posedalniku »požanjejo«. Suho snov za zdaj vrnejo kot surovino v bioplinarno, mogoče pa bi jo bilo uporabiti za marsikaj koristnejšega, denimo živalsko krmo, bogato z beljakovinami. V AlgEnu bodo v okviru projekta testirali, v kolikšnem deležu je mogoče z algno biomaso nadomestiti beljakovinsko komponento krme in za katere živali bi bila takšna krma najprimernejša.

Alge se že uporabljajo v hrani za gojene ribe. Ker vsebujejo razmeroma veliko maščobnih kislin omega 3, bi jih lahko dodajali tudi krmi kokoši nesnic. Zaradi visoke dodane vrednosti so dragocen proizvod algne biomase barvila in antioksidanti karotenoidi, ki hrano obarvajo oranžno. Astaksantin, ki ga prav tako vsebujejo nekatere kulture alg, pa je vir rdeče barve pri lososih in plamencih. Vsebujejo ga rakci, s katerimi se te živali prehranjujejo. Tudi ti dve snovi bi po besedah Reinhardta lahko dodajali v proizvodnji visoko kakovostne živalske krme.

Druga smer uporabe algne biomase so biognojila, saj se hranila iz alg sproščajo zelo počasi, tretja pa bioplastika, a te se še ne izplača pridobivati iz alg. Prav tako še lep čas ne bo smiselna proizvodnja biogoriv iz alg. »Danes bi načeloma znali industrijsko gojiti alge za biogoriva, če bi biodizel prodajali po 2,50 evra za liter, kar je še predrago. Alge imajo številne prednosti pred kmetijskimi rastlinami: stalno in hitro rastejo, dajejo večji pridelek na površino, vendar se jih še nismo naučili uporabljati ekonomsko in tehnološko dovolj učinkovito. Rastline smo se učili gojiti nekaj tisoč let, alge pa bi radi znali v samo nekaj letih,« meni sogovornik. Nekaj težav pa je tudi vgrajenih, na primer voda. Za kilogram suhe algne biomase je je treba »premetati« petsto litrov.

»Nam tukaj bi se sicer izplačalo izdelovati marsikaj, česar se drugim ne bi, saj dobivamo brezplačna hranila za alge. Seveda pa predelujemo odpadke in končnih izdelkov ne moremo uporabljati za hrano,« se zaveda Reinhardt. Alge se namreč uporabljajo tudi za izdelavo prehranskih dodatkov in dopolnil, kozmetike, biološko aktivnih substanc zdravil in t. i. zdravila po meri.

Eden od ciljev demonstracijskega centra je, da bosta partnerja v projektu ugotovila, kaj se bo dogajalo v realni inštalaciji. Končni cilj pa je narediti tržno uspešen produkt. »Trg zanj nedvomno obstaja. V Evropi je 15.000 bioplinarn. Recimo, da je deset odstotkov zrelih za postavitev takšne čistilne naprave, torej imamo potencialno 1500 inštalacij. Če nam jih bo uspelo prodati, je to lahko lep uspeh,« sklene prvi mož AlgEna.