211service.com
Sapphire Energy haalt $ 144 miljoen op voor een algenboerderij
Deze week kondigde Sapphire Energy, een startup voor algen-biobrandstof, aan dat het $ 144 miljoen aan nieuwe financiering heeft ontvangen, wat het totaal op meer dan $ 300 miljoen brengt.
Het bedrijf, dat nog geen vijf jaar oud is, is snel bezig om een algenboerderij van 300 hectare te bouwen als grootschalige demonstratie van zijn proces voor het maken van algenoliën. De Amerikaanse regering heeft meer dan $ 100 miljoen van de investeringen geleverd, waaronder een Recovery Act-subsidie van $ 50 miljoen die gedeeltelijk is bedoeld om het scheppen van banen te stimuleren.
Maar de snelle expansie van Sapphire roept de vraag op of het zijn technologie niet te snel opschaalt. Sommige van zijn ideeën om de kosten van algenbrandstoffen te verlagen, bevinden zich in een te vroeg stadium om op de nieuwe boerderij te worden geïmplementeerd. Toch kunnen deze technologieën van vitaal belang zijn om zijn brandstoffen concurrerend te maken.
Weten wanneer technologieën uit het laboratorium moeten worden verplaatst naar grootschalige demonstraties, is een eeuwige uitdaging voor energiestartups. Volgens sommige experts is Range Fuels, een startup die is opgericht om ethanol te produceren uit houtsnippers, gestrand omdat het te vroeg een grootschalige fabriek bouwde, voordat de bugs op kleinere schaal uit zijn technologie waren uitgewerkt. Als gevolg hiervan werkte de plant niet goed genoeg om zuinig te zijn.
Met de nieuwe financiering kan Sapphire de bouw van haar algenboerderij voltooien, in de buurt van het kleine stadje Columbus, New Mexico, net ten noorden van de grens tussen de VS en Mexico. Een 100 hectare groot deel van de boerderij is al voltooid en wanneer het hele project voltooid is, zal Sapphire tegen 2014 de capaciteit hebben om ongeveer 1,5 miljoen gallons ruwe algenolie te produceren, die naar raffinaderijen kan worden verscheept om chemicaliën en brandstoffen zoals diesel en benzine.
Algen zijn aantrekkelijk als brandstofbron omdat de micro-organismen van nature grote hoeveelheden olie aanmaken en kunnen worden gekweekt in vijvers gevuld met brak of zout water, zodat ze geen zoetwatervoorraden of kwaliteitslandbouwgrond verbruiken. Maar algen zijn duur om te kweken en te oogsten, dus voorheen werden ze alleen commercieel gebruikt om relatief hoogwaardige producten te produceren, zoals cosmetica en voedingssupplementen.
Sapphire hoopt de kosten van het produceren van algenbrandstoffen te verlagen door elk onderdeel van het productieproces te veranderen. Dat omvat het verhogen van de kwaliteit en de hoeveelheid geproduceerde olie, het verlagen van de kosten van het bouwen van vijvers en het ontwikkelen van goedkope manieren om de olie te oogsten. Het bedrijf streeft naar een product dat kan concurreren met olie, geprijsd op $ 85 per vat, en verwacht dit doel te bereiken zodra het over ongeveer zes jaar op volledige schaal wordt geproduceerd. Olie kost nu meer dan $ 100 per vat.
Om deze kostendoelstellingen te halen, is veel innovatie nodig. Vorig jaar concludeerden een paar onderzoeken van het National Renewable Energy Laboratory in Golden, Colorado, dat diesel op basis van algen, gemaakt door het opschalen van bestaande algentechnologieën, meerdere keren zoveel zou kosten als conventionele diesel. Volgens een van de onderzoeken zou het ongeveer $ 9,84 per gallon kosten om algendiesel te maken, in tegenstelling tot $ 2,60 per gallon voor petrodiesel, tegen de kosten van januari 2011. Andere studies hebben zelfs hogere kosten geschat.
Het verhogen van de hoeveelheid olie die algen maken, is een van de meest veelbelovende manieren om de kosten te verlagen. Een aantal andere algen-biobrandstofbedrijven zijn hun algen genetisch aan het manipuleren om de productie te verhogen, maar in plaats daarvan heeft Sapphire een snelle manier ontwikkeld om algen te kweken, die te selecteren met eigenschappen die de olieproductie kunnen verbeteren en olie te maken die sterk genoeg op ruwe olie lijkt dat het in gewone raffinaderijen kan worden verwerkt.
Sapphire heeft ook algen gekweekt die goed kunnen gedijen in open vijvers. Andere algen-biobrandstoffenbedrijven gebruiken gesloten containers, die duurder zijn, maar de algen kunnen helpen beschermen tegen roofdieren, schimmelziekten en andere algenstammen die een vijver kunnen overnemen. Sapphire heeft ziekteresistente algen gekweekt die kunnen groeien onder zware omstandigheden, zoals hoge pH of zoutgehalte, die de meeste andere organismen niet kunnen verdragen, waardoor de concurrentie wordt verminderd. Het heeft ze ook resistent gemaakt tegen bepaalde chemicaliën die de groei van andere organismen remmen.
Een andere grote uitdaging is het oogsten van de algen. Er is ongeveer 1.000 gram water nodig om 1 gram algen te laten groeien, en het efficiënt scheiden van de twee en het extraheren van de olie kan veel energie vergen. Sapphire leent technieken van waterzuiveringsinstallaties en behandelt de algen met chemicaliën die ervoor zorgen dat ze samenklonteren. De algen kunnen van het oppervlak worden geveegd, zegt Tim Zenk, vice-president Corporate Affairs van Sapphire Energy. Het resultaat is een natte slurry die nog veel water bevat. Sapphire behandelt dat met oplosmiddelen onder hoge druk en temperatuur om drie productstromen te maken: algenolie, nutriënten zoals fosfaten en de overgebleven biomassa. De olie gaat naar een raffinaderij en de nutriënten en biomassa worden gebruikt om meer algen te voeden.
Het bedrijf zoekt naar manieren om andere kosten te verlagen. In plaats van betonnen vijvers te bouwen, bouwt het goedkopere vijvers uit vuil en waterdichte voeringen. Het is van plan om uiteindelijk de voeringen af te schaffen en vijvers te maken die op rijstvelden lijken. Sapphire vervangt ook de energie-intensieve schoepenwielen die worden gebruikt om de algen te laten circuleren door efficiëntere pompen, en is van plan systemen te ontwerpen die alleen de wind gebruiken die over de woestijnen van New Mexico waait voor circulatie.
Het bedrijf werkt samen met de in München gevestigde Linde Group om een goedkope manier te ontwikkelen om de algen te voorzien van koolstofdioxide, wat essentieel is voor een hoge productiviteit. Linde heeft systemen ontwikkeld om kassen te voorzien van kooldioxide uit een raffinaderij.
Ten slotte, zegt Zenk, kan het bedrijf zich uiteindelijk wenden tot genetische manipulatie om de prestaties van zijn algen verder te verbeteren.
Als het klaar is, zal het nieuwe 300 hectare grote algenkwekerijproject naar verwachting ongeveer 100 vaten ruwe algen per dag produceren, of 35.000 per jaar. Zenk zegt dat het proces commercieel niet levensvatbaar zal zijn zonder de schaalvoordelen die gepaard gaan met veel, veel grotere boerderijen - 1.000 tot 5.000 hectare.
Sapphire is een belangrijke begunstigde van de Amerikaanse regering. Het ontving een subsidie van $ 50 miljoen in verband met de Recovery Act van 2009 en een leninggarantie van $ 54 miljoen van het Amerikaanse ministerie van landbouw. De eerste klanten zijn mogelijk het Amerikaanse leger, dat zijn brandstoffen evalueert. Sapphire's vroege financiers waren onder meer Bill Gates en een familiefonds van Rockefeller. Monsanto is een andere grote financier. Het heeft een R&D-overeenkomst met Sapphire om genen in algen te identificeren die maïs, katoen en sojabonen mogelijk beter bestand maken tegen droogte en andere stress, en hun opbrengst verhogen.
Phil Pienkos, onderzoeker bij het National Renewable Energy Lab, zegt dat Sapphire een aantal goede dingen doet om de kosten te verlagen. Toch zegt hij dat het een uitdaging zal zijn om algenbrandstoffen concurrerend te maken. Er is een zekere mate van vertrouwen voor nodig dat er een bedrijf komt, zegt hij.