Selecteer de dikkerdjes

“Survival of the fattest”, zo omschrijft algenonderzoeker Peter Mooij de kweekmethode waarop hij 19 januari 2016 promoveert aan de TU Delft. Hij bedacht een manier om in algenkweek de dikke exemplaren te selecteren en zo algenproductie op grote schaal mogelijk te maken.

Uiteindelijk kan dat leiden tot efficiënte methoden om biobrandstof te produceren. Lipiden (vetten) uit zogenoemde microalgen kunnen namelijk worden omgezet in biodiesel. Doordat de algen tijdens hun leven evenveel CO₂ opnemen als er bij de verbranding van biodiesel weer vrijkomt, is de biodiesel CO₂-neutraal. Het gebruik van biodiesel leidt dus niet tot een toename van broeikasgas CO₂ in de atmosfeer.

“Microalgen bieden twee belangrijke voordelen ten opzichte van andere biologische olieproductieplatformen”, meent Mooij. “Microalgen kunnen na de kweek voor een relatief groot gedeelte uit lipiden bestaan. Daarnaast heeft men voor het kweken van microalgen relatief weinig zoet water en landbouwgrond nodig.”

De dikste

Mooij Schreef op Faces of science over zijn zoektocht naar de dikste algen. Hij gebruikte een slimme manier om algen te kweken die geschikte zijn voor algenproductie op grote schaal. “We creëren in de reactor een competitief voordeel voor algen met de gewenste eigenschap, in dit geval de productie van koolhydraten en vetten. We beginnen met een verzameling ‘gewone’ algen. Die geven we overdag licht en CO₂. Dat is genoeg om olie te maken, maar de algen kunnen niet delen. Daar zijn namelijk andere voedingsstoffen voor nodig en die krijgen ze pas toegediend in het donker. Om die voedingsstoffen op te nemen, hebben de algen energie en koolstof nodig. Daarom kunnen alleen de dikke algen delen, omdat die dat overdag opgeslagen hebben. Omdat we elke dag een deel van de algen verwijderen, wordt de cultuur na een tijdje volledig overgenomen door dikke algen.”

De algen maakten vooral veel koolhydraten. Mooij: “Al onze experimenten leiden tot systemen waarin koolhydraten (zetmeel) de voornaamste energetische opslagverbindingen waren.”

Helaas is het milieu dus nog niet selectief voor het opslaan van vetten. Daarvoor moet het milieu nog specifieker worden gemaakt worden.

“Maar dat we de ecologische rol van lipiden en koolhydraten in microalgen beter begrijpen, maakt de weg vrij voor het creëren van milieus die selecteren op algen die vetten maken. Het belonen van een micro-alg voor het vertonen van gewenst gedrag door middel van een selectief milieu, één van de centrale ideeën in mijn onderzoek, zal een waardevolle benadering blijken als de ecologische rol van lipiden beter begrepen wordt.”