UTVIKLING AV KUNNSKAP FOR TAREINDUSTRIEN

Transkript

1 UTVIKLING AV KUNNSKAP FOR TAREINDUSTRIEN Tekna Jorunn Skjermo, Silje Forbord, Ole Jacob Broch, Eivind Lona, Torfinn Solvang, Aleksander Handå SINTEF Ocean

2 Innhold Produksjon og bruk Tarenæringa i Norge Kunnskapsutvikling 2

3 Tare er råstoff for mange produkter: Mat og medisin Fôr-ingredienser Biokjemikalier/-materialer Gjødsel og plantevernmidler Bioenergi 3

4 Market value Market volume Pharmaceuticals Health feed Bioactive chemicals Food ingredients Food Feed ingredients Fertilizers Bioenergy Platform chemicals >10 /kg Market: 5 billions 1-10 /kg Market: 10 billions < 1 /kg Market: 100 billions 4

5 Global 30 mill tons 12 bill USD Norway < tons per year 0.7% of global 5

6 6 Makroalger i Asia!

7 7

8 Tare - biomasseproduksjonen Norge "can't resist" Hav, sollys og CO 2 som eneste innsatsfaktorer Hurtig vekst og stor produksjon, tonn sukkertare ha -1 8

9 Økende interesse for dyrking i Norge Totalt antall lokasjoner Totalt innvilget areal (ha) Total mengde høstet tare (tonn) na Antall taredyrkingsselskap i drift/med tillatelse -/6 2 10/16 15/20 16/29 20/43 1: Med antatt dyrkingspotensial på 75 tonn/ha gir dette et produksjonspotensial på over tonn for innvilget areal 2: De første tillatelsene ble tildelt i

10 Seaweed cultivation - industry and R&D in Norway Barents Seaweed Polar Algae Arctic Seaweed Lofoten Esca Verno Akvatik Folla Alger Eukaryo Salten Seaweed Polaralge SES (Seaweed Energy Solutions) Leica Algefabrikken Seaforest Tango Seaweed Seaweed AS Hortimare Algetun Ocean Forest Hardanger Seaweed Farm Austevoll Seaweed Farm Tekslo PE Reefs Seaweed Production Norway Seaweed Research (cultivation and processing) Akvaplan-niva, UiT, NOFIMA NIBIO and GIFAS SINTEF, NTNU Møreforsking NMBU, NIBIO UiO, UiB, Niva, IMR

11 Konkurransefortrinn i Norge 11 Broch OJ, Tiller, R, Skjermo, J, Handå A Potensialet for dyrking av makroalger I Trøndelag. Trøndelag Fylkeskommune

12 Utfordringer og konflikter 12 Broch OJ, Tiller, R, Skjermo, J, Handå A Potensialet for dyrking av makroalger I Trøndelag. Trøndelag Fylkeskommune

13 Utfordringer for tarenæringen i Norge En ung næring! Få produkter som faktisk blir produsert Umodent marked som ikke etterspør produkter enda Kunder vet ikke hvor de skal få tak i produkter Lav produksjonskapasitet næringa kan ikke levere til de store matvarekjedene enda høy dyrkingskostnad, høy pris på biomassen 13

14 Utfordringer for industrialisering av tarenæringen Mangel på etterspørsel etter biomasse til bulk-produkt Bulkproduktene foreløpig ikke klare (eks. proteinkonsentrat, biodrivstoff) eller for høy pris på biomasse til bruk i billige bulk-produkter Taredyrkere avventer oppskalering av produksjonskapasiteten sin i påvente av etterspørsel fra "bulk-produsentene" Stort behov for finans og FoU knyttet til industriell biomasseproduksjon (dyrking) bioraffinering (flere produkter) Produkter Markedet Taredyrking 14

15 Valg av arter for dyrking Styrt av hvilke arter man faktisk får til å dyrke (sukkartare, butare, fingertare, havsalat) Rødalger er etterspurte men foreløpig svært utfordrende å dyrke Alginatindustrien (i Norge) etterspør ikke de dyrkede artene Negativ publisitet knyttet til sukkertare og jod SINTEF 15 Wikipedia SAMS

16 Percentage of total (%) The red seaweed dulse Palmaria palmata - not yet for industrial scale sea farming 100 Reproductive status (%) for P. palmata Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Aug Sep Induced spore release from P. palmata Spore density ml Hours post spore release start Renate Rimstad Bøe, MSc-thesis

17 Dulse Palmaria palmata Sea cultivation trial at Frøya (Norway) in Renate Rimstad Bøe (MSc-thesis) in collaboration with Peter Schmedes, DTU Aqua

18 18 The August horror show:

19 Begroing avgrenser høstesesongen Mosdyr Epifyttiske makroalger Hydroider Sekkedyr Blåskjell Spøkelseskreps Snegler Egg fra kråkeboller etc etc 19

20 N Length 1-2 m Length 8-9 m Biomass 1-2 m Biomass 8-9 m 14 Length (cm) Biomass (kg m -1 ) Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct N Length (cm) Biomass (kg m -1 ) Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep N Forbord et al. Latitudinal and seasonal variation of growth, chemical content and biofouling of cultivated sugarkelp (Saccharina latissima) along the Norwegian coast. Under review Lenght (cm) Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Biomass (kg m -1 ) indicates significantly differences in average sporophyte length and biomass between the two cultivation depths (p<0.05)

21 21 Industriell produksjonslinje for kimplanter

22 The Saccharina cultivation-calendar vector seeding June - October October - January August January September February May Sorus induction Natural sorus available Seeding of cultivation rope Place seedlings in sea Harvest 22 Hatchery protocol for Saccharina (Forbord et al., 2018)

23 The Alaria cultivation-calendar - vector seeding with gametophytes April June April August January September February May Spores available Cultivation of gametophytes Seeding of cultivation rope Place seedlings in sea Harvest 23

24 The Saccharina cultivation-calendar direct seeding June - October October - January September February May Sorus induction Natural sorus available Tumbling culture Direct seeding and placing in sea Harvest 24

25 Biomass 8 June (4 months in sea) 6 Biomass (kgm -1 ) S42 S28 S21 G28 G21 G14 GF14 GF0 D42 D35 D28 Vector seeding (spores) Vector seeding (gametophytes) Direct seeding (binder) Forbord S, Steinhovden KB, Solvang T, Handå A, Skjermo J. Effect of seeding methods and hatchery period on sea cultivation of Saccharina latissima (Phaeophyceae): a Norwegian case-study. Journal of Applied Phycology. In press.

26 Automated seedlings production Automated flow-through incubators (5) 12 spools per incubator, ~1000 m twine per incubator Data logging Automated control of water flow, light and air-bubbling Touch display GUI and remote control/access Future Real-time growth monitoring Space efficient seedling production 26

27 Open sea farming

28 Need for technological solutions for upscaling to industrial scale Standardized Production Of Kelp (SPOKe) Standardization and easy up-scaling Automated deployment and harvesting 100 ton/ha 28

29 Prosjektet skal etablere verdens første, rendyrkede fartøykonsept for industriell taredyrking som skal tjene alle faser innen taredyrking

30 Fartøysdesign Høsting av tare er en sesongbasert aktivitet alternative bruksområder for fartøy essensielt modulbaserte systemer Fartøykonsept for industriell taredyrking består av tre ulike fartøyskonsept med ulik høste- og lagringskapasitet for ulik innfasing i markedet

31 High Hvor bør man dyrke? Low God produksjon på kysten, enda bedre "off-shore" Karttopografi: NASA 31 Broch OJ, Alver MO, Bekkby T, Gundersen H, Forbord S, Handå A, Skjermo J, Hancke K The Kelp cultivation potential in coastal and offshore regions of Norway. Frontiers in Marine Science 5:418.

32 2-3 x bedre vekst i IMTA Handå, A., Forbord, S., Wang, X., Broch, O.J., Dahle, S.W., Størseth, TR., Reitan, K.I., Olsen, Y., Skjermo, J Seasonal- and depthdependent growth of cultivated kelp (Saccharina latissima) in close proximity to salmon (Salmo salar) aquaculture: Implications for macroalgae cultivation in Norwegian coastal waters. Aquaculture : Fossberg, J., Forbord, S., Broch, O. J., Malzahn, A. M., Jansen, H., Handå, A., Førde, H., Bergvik, M., Fleddum, A. L., Skjermo, J The potential for upscaling kelp (Saccharina latissima) cultivation in salmon-driven integrated multi-trophic aquaculture (IMTA). Front. Mar. Sci. 5, 09 November

33 Biomasseproduksjon og CO 2 fangst CO 2 -release in Norway in 2017: 52 mill tons 1400 km 2 - Area needed for production of 20 mill tons kelp and 4 mill tons CO 2 -uptake 33 SINTEF/NHO (2019). NYE MULIGHETER FOR VERDISKAPING I NORGE km 2 - Area needed for production of 320 mill tons kelp and 50 mill tons CO 2 - uptake

34 Klimaeffekten avhenger av hva vi gjør med biomassen: 1) Erstatte produkter basert på fossile råstoffer Biodrivstoff, bioplast 2) Erstatte landbasert biomasse produsert under mindre klimavennlige betingelser Proteinkonsentrat til fisk- og dyrefôr (+ 1-2 høyverdiprodukter) 3) Bio-CCS På store havdyp? Med kvoter for blått karbon fra taredyrking? 34 Biokull/pyrolyse?

35 SIG Seaweed Meeting in Trondheim Topic: How do we create a market for seaweed products and biomass to develop the seaweed industry? /sig-seaweed-meeting-in/ Radisson Blu Royal Garden Hotel Trondheim, SIG Seaweed består av norske bedrifter som dyrker og bruker tang og tare som råstoff for ulike produkter, samt utstyrs-, teknologi- og FoU-leverandørene innen disse områdene.

36 Takk til: 36 Forskningsrådet: MACROBIOMASS EXPLOIT MACROSEA PROMAC KELPPRO Seaweed Biorefinery Platform Norway Nordforsk: NordAqua Nordic center of Excellence H2020: GENIALG Fylkeskommunene i Møre&Romsdal og i Trøndelag Tareal+Akvalab + RFF Midt og Vest

37 Teknologi for et bedre samfunn