Snelle ontwikkelingen in de biotechnologie openen nieuwe routes voor genetisch gemodificeerde microalgen als bron voor biobrandstoffen, chemicaliën, medicijnen, kunststoffen en voedingsmiddelen. In de vierde bijeenkomst van het RIVM (Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu) en Rathenau Instituut werden deelnemers bijgepraat over kansen en routes voor algen én uitgedaagd om stil te staan bij de vele nog onbeantwoorde vragen.
De bijeenkomst werd ingeleid door Rinie van der Est, themacoördinator bij het Rathenau Instituut. “Wat betreft de alg is er een wereld voor mij open gegaan,” grapt hij. “Een ding is duidelijk: de alg biedt potentie. Maar deze kansen roepen ook vragen op. Hoe waarborg je de veiligheid? De alg is een levend wezen en wat betekent dit? Welke vragen leven er in de maatschappij? En hoe bereid je de maatschappij voor op een vreemd en nieuw product?” Sprekers met uiteenlopende invalshoeken op de thematiek van de dag hielpen vervolgens deze vragen te beantwoorden en de discussie erover te verdiepen. Gefaciliteerd door dagvoorzitter Pim Klaassen van het RIVM hielpen sprekers met uiteenlopende invalshoeken op deze thematiek vervolgens om deze vragen te beantwoorden en de discussie erover te verdiepen.
Algen: oplossing?
Micro-algen zouden volgens Maria Barbosa, universitair hoofddocent en directeur van AlgaePARC van Wageningen University & Research, wel eens een oplossing kunnen bieden voor de groeiende wereldbevolking, de uitgeputte bodem en de behoefte aan duurzaam hernieuwbare bronnen. Niet alleen kunnen we uit micro-algen namelijk olie en eiwitten winnen op een manier die bijna geen belasting vormt voor het milieu, ook concurreert de algenproductie niet met vruchtbare landbouwgrond of schaars zoet water. Algen kunnen namelijk in reactoren op zee of onvruchtbare gronden groeien. Barbosa vertelt wat op dit moment de technische stand van zaken is op het gebied van het gebruik van genetisch gemodificeerde én niet-gemodificeerde algen als ‘fabriekjes’ van bijvoorbeeld chemische stoffen. Ook bespreekt ze de mogelijkheden van opschaling naar industriële productie, waar op het AlgaePARC uitvoerig onderzoek naar gedaan wordt. “Zo kijken we wat de beste lichtbron is voor de groei van algen, welke microalgen het meest geschikt zijn, welk systeem de hoogste productiviteit heeft en energie-efficiënt is,” licht Barbosa toe. “Qua productiekosten zijn algen al interessant voor levensmiddelen, diervoeding en cosmetica. Maar je hebt honderden kilo’s nodig om te kijken of iets werkt, en dat kost geld, veel geld.” Daarom is het volgens de onderzoekster heel belangrijk dat verder onderzoek zich richt op kostenreductie en dat gekeken wordt naar meer toepassingen en mogelijke afzetmarkten.
Cyanobacteriën als fabriekjes voor biochemicaliën
Cyanobacteriën, ook wel blauwalgen genoemd, vormen het biologische platform waarmee de Amsterdamse start-up Photanol chemicaliën als geur- en smaakstoffen en melkzuur produceert. “Cyanobacteriën leven in het water. Ze hebben CO2 en zonlicht nodig en zijn net als planten in staat tot photosynthese,” legt Aniek van der Woude van Photanol uit. “Photanol modificeert deze bacteriën genetisch tot micro-fabriekjes. Ze gebruiken de energie van zonlicht en CO2 niet om te groeien, maar om in de cel een chemische stof te produceren.” Deze techniek heeft volgens Van der Woude veel voordelen. Zo is er geen vruchtbare grond nodig voor de teelt van deze algen en blijven er geen reststoffen over uit de biochemische productie van Photanol. Samen met Akzo Nobel werkt Photanol momenteel aan een demonstratiefabriek in Delfzijl. Hier willen ze de productie opvoeren van kilo’s naar tonnen om aan te tonen dat de productie van chemische stoffen ook op industriële schaal kan. “Heel spannend,” vindt Van der Woude. “Het stelt ons voor interessante uitdagingen. Hoe kunnen we zo’n grootschalige productie het meest efficiënt laten lopen? Hoe houden we de kwaliteit van de geproduceerde stoffen op hetzelfde niveau? En hoe zorgen we dat bij opschaling de kosten draagbaar zijn? Het dwingt ons ook tot het maken van de goede keuzes: als je een techniek hebt waarmee je veel producten kunt maken, welke producten kies je dan?” Voor échte opschaling is volgens Van der Woude meer nodig dan een fabriek in Delfzijl. Zoals een afzetmarkt, investeerders en veel oppervlakte. Maar een technologie van de toekomst heeft nu eenmaal een lange adem nodig en investeerders moeten doordrongen raken van de kansen die de alg biedt. Ook dat kost tijd.
Please In My Backyard
Omgevingspsychologe Goda Perlavicute van Rijksuniversiteit Groningen stelt dat de meeste mensen vinden dat de gevolgen van klimaatverandering ons allemaal raken en dat er iets moet gebeuren. Zeker na de verschijning van het rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In dit rapport stelt het IPCC dat wanneer de gemiddelde wereldtemperatuur nog een graad hoger wordt, dit ernstige gevolgen kan hebben voor ecosystemen en de kans op abrubte, onomkeerbare veranderingen toeneemt. “Hoewel de meeste mensen vinden dat er iets moet gebeuren, geldt voor veel van hen het Not In My Backyard-principe,” licht Perlavicute toe. “Schone energie vinden ze mooi, maar als die windmolen te dicht bij hun huis staat, wordt het een ander verhaal.” Als we willen dat mensen hun gedrag veranderen, moeten we volgens Perlavicute kijken naar de waarden van die mensen.” Dat vinden beleidsmakers volgens haar vaak moeilijk. Zeker als het om emoties gaat. “Beleidsmakers denken dan dat een financiële compensatie volstaat, maar het gaat juist bij emoties niet alleen om geld. Of dat meer informatie of communicatie nodig zijn, maar dat zijn ook geen eieren van Columbus.” Uit haar onderzoek blijkt dat er patronen bestaan in de manier waarop mensen zaken waarderen en de emoties die daarmee gepaard gaan. “Mensen met egoïstische waarden hechten aan inkomen en welvaart,” legt Perlavicute toe. “Maar mensen met altruïstische en biosferische waarden vinden heel andere dingen belangrijk, zoals voordelen voor anderen en het milieu. En mensen met hedonistische waarden willen comfort en gemak. Pas als je deze waarden mee neemt, kun je zorgen dat mensen ‘Please in my backyard’ zeggen.” Dat geldt volgens Perlavicute ook voor de alg. Onbekend maakt onbemind, maar door de specifieke waarden van mensen mee te nemen, kun je de angst voor het onbekende wegnemen en per doelgroep op een andere manier duidelijk maken wat de voordelen van de alg voor mensen kunnen zijn.
Botsende perspectieven
Als het om algen gaat, zijn er veel botsende perspectieven, maakt universitair docent Lotte Asveld (TU Delft) duidelijk in een gesproken column. Deze botsende perspectieven hangen samen met verschillende waarden die mensen hebben en de invulling die ze aan het begrip ‘duurzaamheid’ geven. Zo verving het Belgische bedrijf Ecover de palmolie in haar producten door olie geproduceerd door algen. Daarmee stopte Ecover toen een aantal NGO’s vraagtekens stelde bij de duurzaamheid van de alg en de sociale rechtvaardigheid van grootschalige algenproductie. Algen hebben suiker nodig en suiker op grote schaal verbouwen, leidt tot ecologische verarming. En gaat grootschalige algenproductie niet ten koste van de productie van andere duurzame alternatieven, zoals de palmolie van Filipijnse boeren, voor wie dit de belangrijkste born van inkomsten is? En is de alg als levend wezen wel te controleren? Dit roept volgens Asveld de fundamentele vraag op: wat is duurzaamheid? Is dat een industriële faciliteit waar algen-minifabriekjes allerhande chemicaliën uitspuwen? Of is dat een lappendeken van agro-ecologische landbouwpraktijken waar kleine boeren zich in het zweet werken? Wat is ons perspectief op de alg eigenlijk? Hechten we aan productiviteit, dan kunnen we de alg zien als werkpaard, dat bergen kan verzetten. Hechten we aan ontwikkeling, dan is de alg de nieuwe medewerker van de toekomst, die continue verbeterd kan worden om de productiviteit te verhogen. Want misschien is het wel zoals Peter Mooij, auteur van De dikke alg, zo mooi schreef: “Vergeet Barack Obama, vergeet Elon Musk, vergeet artificiële intelligentie, de echte redder van de aarde is de alg.”
Safe by Design
Wat Lotte’s column wel duidelijk maakt, is dat nieuwe producten nieuwe vragen oproepen. Een zo’n vraag is of en hoe we kunnen garanderen dat dergelijke producten veilig zijn. Eén antwoord hierop luidt ‘Safe by Design’. Dit is een benadering van veiligheid waarbij in de eerste ontwerpfase van producten al over veiligheid wordt nagedacht. De enthousiaste presentaties van studenten van twee Nederlandse teams die deelnamen aan de international Genetically Engineered Machine Competition (iGEM) lieten zien hoe dit er in de praktijk uit kan zien. Het team uit Eindhoven ontwikkelde een innovatieve pleister met genetisch gemodificeerde bacteriën om zo het wondgenezingsproces van patiënten te kunnen bevorderen. En studenten van de hogeschool van Rotterdam ontwikkelden een biologische koolstofmonoxide detector waarin bacteriën koolstofmonoxide kunnen detecteren voor de industrie. De studenten (inclusief de studenten van de andere vier Nederlandse teams) namen gedurende hun project de Safe by Design-gedachten mee. Dit resulteerde in de eerste ‘Safe by design’ - toepassingsideeën.
De toekomst van algen: een actieplan
In een paneldiscussie dachten Dirk Stemerding (zelfstandig onderzoeker), Bart Wesselink (Milieudefensie) en Heddy de Wijs (RIVM) na over een actieplan. Hoe kunnen we er voor zorgen dat enerzijds de potentie van de micro-alg benut wordt, maar dit proces tegelijkertijd verantwoord verloopt? De panelleden noemen de veiligheid waarborgen als eerste prioriteit. Pas als dit goed geregeld is, is opschalen mogelijk, eerder niet. Dirk Stemerding stelt dat voor radicale innovatie vaak een lange adem nodig is. De komende vijf jaar moeten we vooral leren, om vervolgens over te gaan naar grotere productie. Al is de toekomst met algen misschien al dichterbij dan we denken, besluit Bart Wesselink. Milieudefensie heeft de alg misschien niet in de meerjarenplanning opgenomen, maar volgt alle ontwikkelingen rond de alg op de voet. En het is zaak om de consument mee te nemen en voor te bereiden op de mogelijkheden die de alg biedt, want zonder consument, geen markt, aldus Wesselink.
Is er een toekomst voor algen in de bio-economie?
“Vandaag werd in elk geval duidelijk dat algen wel kansen bieden,” besluit Rinie van der Est. De komende vijf jaar staat de vraag naar opschaling centraal: van kleine testsites naar productievelden van enkele hectaren. Naast technologische ontwikkeling, vraagt dat om zoeken naar winstgevende bedrijfsmodellen, ontwikkeling van (nieuwe) methoden van risicobeoordeling en aandacht voor maatschappelijke en ethische kwesties. Daarbij is het volgens Van der Est belangrijk om het maatschappelijke debat te blijven voeren. Doen we dat niet, dan heeft de alg als vreemde eend in de bijt geen toekomst. Samen komen tot een gezamenlijke algenroadmap, waar alle hierboven genoemde dimensies een plek hebben en in samenhang verder worden ontwikkeld, dat is de uitdaging!