Tang og taredyrking; en industri som kan brukes til "alt"

Transkript

1 Tang og taredyrking; en industri som kan brukes til "alt" Forskningsleder Aleksander Handå SINTEF Fiskeri og havbruk Norsk Senter for Tang og Tare Teknologi 1

2 Presentasjon Norsk senter for tang og tareteknologi Verdikjede og produkter Hvordan dyrker vi og hva er potensialet? Arealbruk, har vi plass? Suksessfaktorer for industriell dyrking

3 Globale utfordringer 3

4 Høsting og dyrking From: Prof Anders Endal, NTNU

5 Norsk senter for tang og tareteknologi 2011 Mål: Etablere en kunnskapsplattform for industriell dyrking, høsting, prosessering og bruk av tang og tare i Norge Dyrkingsbiologi Dyrkingsteknologi Prosesseringsteknologi

6 Verdikjede for taredyrking Kimplante produksjon Dyrking i Sjø Høsting Forbehandling, Lagring Globalt dyrkes det årlig rundt 26 millioner tonn Prosessering Distribusjon Marked Produktgrupper etter volumverdi Farmasi Helsekost Bioaktive kjemikalier Næringsmidler Mat Fôr ingredienser Volum Gjødsel Bioenergi Platform kjemikalier PS: Verdikjede for biorafineri: ~300 Mrd $ innen 2020 (The World Economic Forum ) SINTEF Fiskeri og havbruk AS 6

7 Dyrking av sukkertare (Saccharina latissima) Step 1: Induction of sorus (6 12 weeks) Step 2: Dehydration and spore release (24 h) Gametophyte cultures Step 3: Spraying and incubation (~ 2 months) Forbord, S. et al Development of Saccharina latissima (Phaeophyceae) kelp hatcheries with year round production of zoospores and juvenile sporophytes on culture ropes for kelp aquaculture. Journal of Applied Phycology, 24 (3),

8 Seaweed Energy Solutions, Frøya 8

9 DKNVS/NTVA Scenario: "Verdiskaping basert på produktive hav i 2050" 600 Milliarder kroner High productive sea areas Marine algae New species Equipment and feed Marine ingredients Salmon farming Fisheries Olafsen T. et al Verdiskaping basert på produktive hav i Rapport fra arbeidsgruppe oppnevnt av Det Kongelige Norske Videnskabers Selskap (DKNVS) og Norges Tekniske Vitenskapsakademi (NTVA). ISBN

10 DKNVS/NTVA Scenario: "Verdiskaping basert på produktive hav i 2050" Dyrkes uten: 40 Ferskvann Kunstgjødsel Sprøytemidler Jordbruksareal Omsetning (mrd NOK) 20 Volum (millioner tonn) Olafsen T. et al Verdiskaping basert på produktive hav i Rapport fra arbeidsgruppe oppnevnt av Det Kongelige Norske Videnskabers Selskap (DKNVS) og Norges Tekniske Vitenskapsakademi (NTVA). ISBN

11 Arealbruk versus produksjon Produksjon av biomasse (tonn ts/ha) Soybean Wheat Rice Maize Seaweed ~1 hektar 1 Ha taredyrking kan gi: 170 tonn våtvekt 26 tonn tørrstoff 15 tonn karbohydrater 3.8 tonn proteiner 5100 Nm 3 metangass Binde 66 tonn CO 2 11

12 Arealbruk Norges landareal: 307,442 km 2 Norges kystlinje : 103,000 km Norsk territorialsone: 145,500 km 2 20 Mtonn tare <1% av territorialsonen 4000 Arealbruk (Km2) Tare 2030 Tare 2050 Laks 2013 Laks 2030 Laks 2050 Korn

13 Hvor skal vi dyrke tare? Offshore sammen med vindparker og fiskeoppdrett? Høyproduktive områder? Økosystemtjenester i fiskeoppdrett? 13

14 Offshore sammen med vindparker og fiskeoppdrett? ~25 hektar 4250 tonn sukkertare 380 tonn karbohydrat 95 tonn protein 500 m 500 m

15 Høyproduktive områder? Modellbasert index for tareproduksjon Hvor mye bidrar antropogent nitrogen til totalen? Hvordan varierer dette med sesong? 15 Broch OJ. et al. Coastal scale dynamics and effects of dissolved nutrients from Norwegian aquaculture. (in prep)

16 Økosystemtjenester i fiskeoppdrett? Løste næringssalter ( 39 45% N) ( 21 24% P) 16

17 Ammonium/DIN fraksjon 17

18 IMTA med laks og sukkertare Mid Norway (Bjugn) Sporophyte length (cm) 160 Salmon farm Reference 140 R 2 = R 2 = m depth * * * * * * * * * 0 Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Handå et al. submitted Handå, A. et al., Seasonal and depth dependent growth of cultivated kelp (Saccharina latissima) in close proximity to salmon (Salmo salar) aquaculture in Norway. Aquaculture ,

19 Vekstrate for sukkertare i IMTA med laks (Feb Jun) Western Norway (Florø) Fossberg J. et al. Growth and composition of the kelp Saccharina latissima cultivated in salmon driven IMTA (in prep)

20 Noen utfordringer Industri: Etterspørsel og pris (ny bioøkonomi) Low tech teknologi FoU: Stor variasjon i produsert biomasse Stor variasjon i kjemisk sammensetning Miljøinteraksjoner (bentisk, pelagisk, biodiversitet, genetikk) Modellbaserte verktøy for prediksjon og besluttningsstøtte

21 Og begroing 21 Førde H. et al. Development of bryozoan fouling on cultivated kelp (Saccharina latissima) in Norway (in prep)

22 22

23 Bioraffineri (SINTEF Biobased materials ) "Biorafinering er bærekraftig prosessering av biomasse til en rekke produkter og energi " Tarebiomasse Ekstraksjon Mat og fôr Karbohydrater Proteiner Mineraler Termokjemisk omdanning Hydrotermiske betingelser Kjemisk omdanning Vannbasert kjemi Biokjemisk omdanning Høy viskositet Biodrivstoff Kjemikalier DHMF (Bis(hydroxmethyl)furan) Polyuretan og polyestere Biodrivstoff Kjemikalier Mat og fôr PS: Verdikjede for biorafineri: ~300 Mrd $ innen 2020 (The World Economic Forum ) 23

24 Energieffektiv prosessering av makroalger i blå grønne verdikjeder 24

25 Fôr fra tang & tare 20 millioner tonn kan vi få inntil tonn protein Kan erstatte bruk av norskprodusert korn og import av soyaprotein i fôr Kan reduserte klimagassutslipp fra transport Kan øke selvforsyningen av fôringredienser og bidra til egen matproduksjon 3,000 Protein (1000 tonn) ,500 2, ,500 1, Tare 2030 Tare 2050 Import av soyaprotein 2013 Proteinbehov oppdrett 2030 Proteinbehov oppdrett

26 Suksessfaktorer for industriell dyrking 1. Etablere kvalitetsindikatorer og kontroll langs hele produksjonskjeden 2. Øke kunnskapen om miljøkrav for optimal kjemisk sammensetning og biomasseproduksjon. 3. Utvikle automatiske/mekaniserte produksjonslinjer for kostnadseffektiv dyrking 4. Identifisere nye produkter og utvikle bioraffineri for helhetlig utnyttelse av biomassen

27 Special Interest Group for Seaweed (SIG Seaweed) Duration: 2014 Partners: Industrial Biotech Network Norway (IBNN), SINTEF Fisheries and Aquaculture (Norway) Funding: IBNN A cross sectorial and multidisciplinary meeting place for actors with an interest in seaweed The aim of the SIG Seaweed is to stimulate to an increased number of industry projects related to the production, processing and application of seaweed SIG Seaweed wants to make the sector s activities and importance for the economy more visible to society in general and decision makers in politics and industry in particular

28 Norske aktører innen dyrking Industri: Folla Alger Ocean Future Seaweed Energy Solutions Algea Hortimare/Sulefisk Seaweed AS Austevoll Seaweed Farm Ocean Forest Smartfarm (equipm.) SeaWeedProduction FoU: AkvaplanNiva Bioforsk and GIFAS Val Videregående Skole SINTEF Fisheries and Aquaculture NTNU Inst. Biology Møreforsking Norges Vel Environment and ecology: UiO, UiB, Niva, HI

29 Norske aktører innen prosessering og anvendelse Industri: Ocean Future Nesset Sjømat AS Bygda 2.0 Seaweed Energy Solutions Biotrål Algea Seaweed AS Austevoll Seaweed Farm FMC BioPolymer Alginor AlgiPharma* FoU: UiT Bioforsk SINTEF Matherials and Chem SINTEF Fish. and Aqua.AS SINTEF Energy NTNU Inst. Biotechnology Møreforsking NIFES NMBU

30 "Taredyrking kan bli et viktig klima og miljøbidrag som vil bidra positivt til utviklingen av en bærekraftig havbruksnæring" Takk for oppmerksomheten! 30

31 Oppsummering Verden trenger fornybare ressurser Matbehov vil øke med % de neste 30 årene og FNs klimapanel peker på tilgangen til mat, ferskvann og fornybare ressurser som noen av de største utfordringene vi står ovenfor. Dyrking av havet kan bidra til å løse mange av de utfordringene vi står ovenfor Tare kan brukes til å lage blant annet mat, fôr, kjemikalier, gjødsel og bioenergi Norge trenger ny industri Samfunnet er i endring og verden viser rask evne til omstilling Norge har lang kyst med naturgitte forhold for dyrking av råstoff som kan erstatte oljebaserte produkter Norge kan produsere 4 millioner tonn tare i 2030 og hele 20 millioner tonn i 2050 (DNKVS, 2012) Taredyrking kan danne grunnlaget for en ny Norsk bioøkonomi Taredyrking er i tråd med regjeringens langtidsplan for forskning: tema HAV og KLIMA og MILJØ Taredyrking kan bli en ny bærekraftig næring for framtiden Tare dyrkes uten bruk av ferskvann, kunstgjødsel, sprøytemidler og konkurrerer ikke om landbruksjord. Taredyrking kan bidra til økt egenproduksjon av mat og fôr og gi økt matsikkerhet, samt brukes til fornybar energi Gjenbruk av næringssalter fra lakseoppdrett kan bidra til økosystemtjenester i fiskeoppdrett. Taredyrking kan bidra positivt til utviklingen av en bærekraftig havbruksnæring i Norge. 31

32 Teknologi for et bedre samfunn 32