Ondanks het koele klimaat biedt IJsland een vruchtbare grond voor innovatie. Een voorbeeld is te vinden in een industriepark net buiten Reykjavik, waar de start-up VAXA Technologies een innovatief, koolstofarm voedselproductiesysteem ontwikkelt.
Het gewas is een microalg, ook wel de 'moeder van alle planten' genoemd. Algen zitten boordevol eiwitten, vitaminen, mineralen en omega-3 en kunnen worden gebruikt als vleesvervangers, voedingssupplementen en voedingsadditieven.
"Met ons gepatenteerde Energy-to-Food (E2F)-systeem hebben we een koolstofarme manier gevonden om energie om te zetten in voedsel. Wij geloven dat dit de grootschalige landbouw kan revolutioneren en kan bijdragen aan een duurzamere toekomst", zegt Kristinn Hafliðason, General Manager van VAXA IJsland.
Verticale waterbouw
Tot nu toe kweekt VAXA twee soorten microalgen in een gesloten hydroponisch (op water gebaseerd) systeem. De algen worden binnen gekweekt in verticaal gestapelde containers gevuld met voedingsrijk water. Kunstlicht zorgt voor optimale groeiomstandigheden.
Volgens Hafliðason biedt hydroponische landbouw vele voordelen ten opzichte van traditionele landbouw op grondbasis.
"Eerst en vooral heb je maar een fractie van de grond nodig om dezelfde hoeveelheid te groeien. De gesloten en gecontroleerde omgeving is schoon, wat de kwaliteit verbetert en het hele jaar door stabiele omstandigheden biedt. Het gewas groeit ook sneller en wordt extreem rijk aan voedingsstoffen. Bovendien verbruikt ons E2F-systeem veel minder water en zijn er geen pesticiden of meststoffen nodig", legt hij uit.
Gedreven door circulariteit
Bij het betreden van nieuw water kom je ook met een aantal uitdagingen te maken. Volgens Hafliðason brengt algenteelt in gesloten systemen drie belangrijke problemen met zich mee die VAXA met slimme technieken heeft aangepakt. Het verborgen geheim is een circulaire stroom waarbij overtollige energie van de naburige geothermische installatie wordt hergebruikt en vervolgens teruggevoerd naar het omliggende industriepark.
"Eerst en vooral moet je de gegenereerde warmte op een kostenefficiënte manier afvoeren. We hergebruiken koud restwater van de naburige geothermische installatie om ons proces te koelen. Terwijl het water door ons systeem stroomt, wordt het tot ongeveer 20 graden verwarmd en wordt het vervolgens teruggevoerd naar het industriepark. Deze circulaire aanpak minimaliseert zowel de kosten als de milieu-impact."
VAXA Technologies bevindt zich naast een geothermische installatie en kan overtollige energie hergebruiken in het landbouwproces en vervolgens terugvoeren naar het industriepark. Deze circulaire aanpak maakt de activiteiten koolstofnegatief.
CO2 -recycling
De tweede uitdaging betreft de behoefte aan een stabiele en kostenefficiënte stroom van CO2, aangezien planten fotosyntheserende organismen zijn. In het systeem van VAXA wordt dit opgelost door kooldioxide op een zeer efficiënte manier af te vangen en te recyclen.
"Bij het terugpompen van lucht in een systeem verliest u normaal gesproken ongeveer 95% van de CO2. Ook hier profiteren we van onze waterkoelingsoplossing die het verlies tot slechts 15% vermindert. Dit betekent dat we het grootste deel van de CO2 in ons eigen proces kunnen recyclen, wat de uitstoot vermindert en het zelfvoorzienender maakt", legt Hafliðason uit.
Proper houden
De derde uitdaging is om te voorkomen dat micro-organismen op de oppervlakken van de container groeien, net als in het aquarium dat je thuis hebt. Deze 'biofilm' vermindert de energiestroom en daarmee ook de opbrengst. VAXA lost dit deels op met een gebogen containerontwerp, maar de echte winst ligt in het verhogen van de luchtstroom. Nogmaals, de circulaire opzet is de sleutel tot succes.
"Normaal gesproken overschaduwen de kosten van het toevoegen van meer lucht de voordelen, maar omdat we onze CO2 recyclen, kunnen we ongeveer vier keer zoveel lucht inpompen. We zien dat het onze containers schoon houdt, wat zorgt voor een stabiele kwaliteit en productiviteit", zegt Hafliðason.
"De heilige graal is het oplossen van alle drie de uitdagingen zonder extra kosten, en we zijn er trots op dat we dat hebben gedaan. Al deze oplossingen samen maken onze activiteiten ook koolstofnegatief", voegt hij eraan toe.
Een constante stroom perslucht
Het innovatieve landbouwproces is afhankelijk van een constante stroom van nauwkeurig geperste lucht, geleverd door een set compressoren van Atlas Copco. In het begin deed een set kleinere compressoren het werk, maar naarmate de faciliteit uitbreidde en de productie opschaalde, waren er krachtigere machines nodig.
"We introduceerden een reeks compressoren die zijn ontworpen voor lucht onder lage druk en die de exacte luchtstroom en druk leveren. Ze zijn uitgerust met aandrijfmotoren met variabele snelheid, die de energie-efficiëntie verhogen, en koolstoffilters die de lucht vrij houden van verontreinigingen. Naarmate VAXA blijft groeien, zetten we ons in om hen te blijven ondersteunen op hun innovatietraject, in samenwerking met onze lokale distributeur Sindri", zegt Johan Löthberg, Key Account Manager bij Atlas Copco Air & Gas Applications.
"Als u de voedingsindustrie wilt revolutioneren, hebt u de best mogelijke apparatuur nodig, dus was Atlas Copco de logische keuze voor ons", zegt Hafliðason. "We zijn klein begonnen met een groot idee en hebben ons E2F-model ontwikkeld door voortdurende groei en verfijning. Vandaag staan we op het punt iets geweldigs te doen."
