Trotz des kühlen Klimas bietet Island ein fruchtbares Terrain für Innovationen. Ein Beispiel ist ein Industriepark direkt vor Reykjavik, in dem das Technologie-Start-up VAXA Technologies ein innovatives, kohlenstoffarmes Lebensmittelproduktionssystem entwickelt.
Bei der Pflanze handelt es sich um Mikroalgen, die manchmal als „Mutter des gesamten Pflanzenlebens“ bezeichnet werden. Algen sind vollgepackt mit Proteinen, Vitaminen, Mineralstoffen und Omega-3-Fettsäuren und können als Fleischersatz, Nahrungsergänzungsmittel und Lebensmittelzusatzstoffe verwendet werden.
"Mit unserem patentierten Energy-to-Food-System (E2F) haben wir einen kohlenstoffarmen Weg gefunden, Energie in Lebensmittel umzuwandeln. Wir glauben, dass dies die Großlandwirtschaft revolutionieren und zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen kann", sagt Kristinn Hafliðason, General Manager von VAXA Island.
Vertikale Aquakultur
Bis zu diesem Zeitpunkt kultiviert VAXA zwei Arten von Mikroalgen in einem geschlossenen hydroponischen (wasserbasierten) System. Die Algen werden in senkrecht gestapelten Behältern, die mit nährstoffreichem Wasser gefüllt sind, in Innenräumen angebaut. Künstliches Licht sorgt für optimale Wachstumsbedingungen.
Laut Hafliðason bietet die hydroponische Landwirtschaft viele Vorteile gegenüber der traditionellen, bodenbasierten Landwirtschaft.
"Zunächst einmal braucht man nur einen Bruchteil der Fläche, um die gleiche Menge zu wachsen. Die geschlossene und kontrollierte Umgebung ist sauber, was die Qualität verbessert und das ganze Jahr über stabile Bedingungen bietet. Außerdem wächst die Pflanze schneller und wird extrem nährstoffreich. Darüber hinaus verbraucht unser E2F-System viel weniger Wasser und es werden keine Pestizide oder Düngemittel benötigt", erklärt er.
Angetrieben durch Kreislaufwirtschaft
Beim Betreten neuer Gewässer stehen Sie auch vor einigen Herausforderungen. Laut Hafliðason bringt die Algenzucht in geschlossenen Systemen drei Schlüsselprobleme mit sich, die VAXA mit cleverer Technik bewältigt hat. Das verborgene Geheimnis ist ein Kreislauf, in dem überschüssige Energie aus der benachbarten Geothermieanlage wiederverwendet und dann in den umliegenden Industriepark zurückgeführt wird.
"Zunächst einmal muss die erzeugte Wärme kosteneffizient abgeführt werden. Wir nutzen kaltes Restwasser aus der benachbarten Geothermieanlage zur Kühlung unseres Prozesses. Während das Wasser durch unser System fließt, erwärmt es sich auf etwa 20 Grad und wird dann in den Industriepark zurückgeführt. Dieser zirkuläre Ansatz minimiert sowohl Kosten als auch Umweltauswirkungen."
VAXA Technologies befindet sich neben einer Geothermieanlage und kann überschüssige Energie in ihrem Landwirtschaftsprozess wiederverwenden und dann in den Industriepark zurückführen. Dieser zirkuläre Ansatz macht den Betrieb kohlenstoffnegativ.
CO2 -Recycling
Die zweite Herausforderung betrifft die Notwendigkeit eines gleichmäßigen und kosteneffizienten CO2 -Flusses, da Pflanzen photosynthesierende Organismen sind. Im System von VAXA wird dies durch die hocheffiziente Abscheidung und Wiederverwertung von Kohlendioxid gelöst.
„Wenn Sie Luft in ein System zurückpumpen, verlieren Sie normalerweise etwa 95 % des CO2. Auch hier profitieren wir von unserer Wasserkühlungslösung, die den Verlust auf nur 15 % reduziert. Das bedeutet, dass wir den Großteil des CO2 in unserem eigenen Prozess recyceln können, was die Emissionen reduziert und es autarker macht“, erklärt Hafliðason.
Saubere Sache
Die dritte Herausforderung besteht darin, das Wachstum von Mikroorganismen auf den Behälteroberflächen zu verhindern, genau wie im Aquarium zu Hause. Dieser „Biofilm“ reduziert den Energiefluss und damit auch den Ertrag. VAXA löst dies teilweise mit einem geschwungenen Containerdesign, aber der echte Gewinn liegt in der Steigerung des Luftstroms. Auch hier ist das zirkuläre Setup der Schlüssel zum Erfolg.
"Normalerweise überwiegen die Kosten für das Hinzufügen von mehr Luft die Vorteile, aber da wir unser CO2 recyceln, können wir etwa viermal so viel Luft einpumpen. Wir sehen, dass es unsere Container sauber hält, was ein stabiles Qualitäts- und Produktivitätsniveau gewährleistet", sagt Hafliðason.
"Der heilige Gral besteht darin, alle drei Herausforderungen ohne zusätzliche Kosten zu lösen, und wir sind stolz darauf, das getan zu haben. All diese Lösungen zusammen machen auch unseren Betrieb kohlenstoffnegativ", fügt er hinzu.
Konstanter Druckluftstrom
Der innovative Landwirtschaftsprozess beruht auf einem gleichmäßigen Durchfluss von präzise unter Druck stehender Luft, die von einem Satz Kompressoren von Atlas Copco geliefert wird. Anfangs erledigten kleinere Kompressoren die Aufgabe, aber mit der Erweiterung der Anlage und der Steigerung der Produktion wurden leistungsstärkere Maschinen benötigt.
"Wir haben eine Reihe von Kompressoren für Niederdruckluft eingeführt, die den exakten Luftstrom und Druck liefern. Sie sind mit Antriebsmotoren mit variabler Drehzahl ausgestattet, die die Energieeffizienz steigern, und mit Kohlenstofffiltern, die die Luft frei von Verunreinigungen halten. Während VAXA weiter wächst, sind wir bestrebt, sie auf ihrem Weg zur Innovation in Zusammenarbeit mit unserem lokalen Vertriebspartner Sindri weiter zu unterstützen", sagt Johan Löthberg, Key Account Manager bei Atlas Copco Air & Gas Applications.
„Wenn Sie die Lebensmittelindustrie revolutionieren möchten, benötigen Sie die bestmögliche Ausrüstung, daher war Atlas Copco die natürliche Wahl für uns“, sagt Hafliðason. "Wir begannen klein mit einer großen Idee und entwickelten unser E2F-Modell durch kontinuierliches Wachstum und Verfeinerungen weiter. Heute stehen wir kurz davor, etwas Erstaunliches zu tun."
