Dette kan bli gull verdt i sirkulærøkonomien

Norge har satt seg et ambisiøst mål om å halvere mengden matavfall innen 2030.

Både for Norges del, og internasjonalt, vil dessuten det grønne skiftet kreve overganger til nye produkter og tjenester som gir mye mindre negative konsekvenser for klimaet og miljøet vårt.

Over en årrekke har NORCE bygd ekspertise og løsninger på flere felter som nå blir viktige i et grønt skifte og innen sirkulærøkonomien. Både med tanke på å redusere avfallsmengder, og når det gjelder industrier og ulike bedrifters behov for å utvikle nye produkter og skape flere arbeidsplasser.

Derfor utforsker eksperter på marin bioteknologi i NORCE nå dyrking av næringsrike mikroalger med innsektrester – og med matavfall.

Spille viktig rolle i å konvertere avfallsstrømmer

– I takt med utviklingen av sirkulærøkonomien, med flere grønne arbeidsplasser, kan mikroalger definitivt spille en viktig rolle i å konvertere avfallsstrømmer, og sørge for verdiskaping over tid, sier forsker Dorinde Kleinegris i NORCE.

Hun leder forskningsinnsatsen i NORCE som gjøres innen mikroalger.

For å kunne utnytte mikroalger i en bærekraftig matproduksjon, blir det viktig å avdekke hvilke avfallstyper mikroalger kan dyrkes best med, og hvordan prosessen kan skje mest mulig effektivt.

Mikroalger brukes allerede som ingrediens i fiskefôr, men har også potensial for bruk i mange matvarer og ulike produkter, som for eksempel ingredienser i tekstiler, bygningsmaterialer eller skosåler.

– I både Norge og EU fokuseres det nå på nye næringskilder, innovative måter å redusere avfall på, styrking av bærekraften og å øke effektiviteten i matproduksjonssystemene, fortsetter Kleinegris.

NORCE utforsker potensialet i produksjon av mikroalger som en «selvforsynende» prosess.

Og forskerne så temmelig raskt at kombinasjonen insektavfall og mikroalger har potensial. Det samme gjelder for øvrig også mikroalgedyrking med matavfall.

Mikroalgene tilføres viktig næring – vokser raskere

NORCE har allerede, som partner i EUs H2020 prosjektet ProFuture, utført de første undersøkelser der insektavfall tilsettes i mikroalgedyrkingen, som ellers foregår med lys, vann og fanget CO₂ fra Nasjonal Algepilot på Mongstad.

Foreløpige resultater viser at mikroalger som fôres med insektavfall fra melbillelarver vokser raskere, fordi dette avfallet tilfører viktige næringsstoffer som algene enkelt klarer å absorbere. Mikroalgene i disse forsøkene er rike på proteiner.

I tidligere studier har NORCE også sett positive resultater (dvs. et høyere innhold), da av omega-3-fettsyrer fra mikroalger dyrket med insektavfall.

Nå håper forsker Dorinde Kleinegris å gjennomføre dyrking i større skala, ikke minst fordi en slik utnyttelse av avfall treffer midt i blink når det gjelder bærekraftige løsninger og nye verdifulle ressurser i sirkulærøkonomien.

Grønn Plattform – prosjektet WasteNOmore

I det nye prosjektet WasteNOmore søker NORCE - sammen med flere selskaper - støtte gjennom Forskningsrådets program Grønn Plattform.

Norske bedrifter skal blant annet få tilgang på FoU-fasiliteter i Norge og utlandet.

Her kan de teste, skalere og integrere løsninger med høy konverteringsgrad for avfallsstrømmer, som dessuten er kostnadseffektive og har et lavt karbonavtrykk.

NORCE vil sammen med industri, offentlige aktører og andre forskningsinstitutter etablere et konsortium som kan redusere omfanget av importerte vegetabilske fôringredienser som soyaprotein og genmodifisert raps.

Man ser for seg å erstatte slike ingredienser med fôringredienser som krever inntil 12 ganger mindre areal og inntil 450 ganger mindre vann.

– I dette omfattende samarbeidet mellom forskningsinstitusjoner og industri vil både NORCE og samarbeidspartnere også utføre verdikjedeanalyser, kvalitetsanalyser samt undersøke regulatoriske aspekter, sier Kleinegris.

Dette vil øke bærekraften til norsk landbruk totalt sett, opplyser Kleinegris.

– Industripartnerne som er invitert til konsortiet, skal se på muligheter innen både fiskefôr, gjødsel, mat til mennesker, materialer, og på hvilke andre produkter som kan utvikles, og det kan være et bredt spekter, sier Kleinegris.

Samarbeidet med BIR

Sammen med renovasjonsselskapet BIR, som er samarbeidspartner i WasteNOmore, utforsker NORCE hvilke typer matavfall som kan benyttes i mikroalgeproduksjon. BIR er et av Norges største renovasjonsselskap, og er ansvarlig for avfallshåndteringen til over 365 200 innbyggere i syv eierkommuner i Vestland, deriblant Bergen.

BIRs langsiktige målsetting med innsamling og håndtering av matavfall er at næringsstoffene i matavfallet skal utnyttes på best mulig måte. For å oppnå dette har BIR utforsket ulike muligheter sammen med NORCE og andre samarbeidspartnere, som Invertapro og Greentech Innovators.

– Vi tror den beste måten å behandle matavfall og organisk avfall på, er ved å kombinere ulike behandlingsmetoder som biogass, mikroalger, insekter, mikrober som bakterier, gjennom fermenteringsprosesser, med mer, sier Toralf Igesund, FoU sjef i BIR.

– Vårt mål er høyverdig gjenvinning som utnytter resurssene i avfallet, og kanskje vil dette bli lønnsomt i framtiden, istedenfor en kostnad. Aller helst ønsker vi at deler av avfallet i framtiden kan benyttes til produksjon av mikroalger og/eller insekter som igjen kan bli fôr til fisk i oppdrettsnæringen, sier Igesund.

NORCE sin ekspertise på mikroalger strekker seg for øvrig fra bioprospektering (finne interessante algestammer), via prosessoptimalisering, (hvordan dyrke algene best) til integrering i avfallsstrømmer, og verdikjedeanalyser.

– Verdikjedeanalyser blir stadig viktigere, det å beskrive prosessen fra begynnelse til slutt for å avdekke hvor bærekraftig noe er, sammenlignet med for eksempel å bare brenne avfallet, og hvor mye bedre det er å produsere noe nytt, sier Dorinde Kleinegris i NORCE.

Viktige utfordringer

De tre viktigste utfordringene forskerne står overfor i mikroalgeproduksjon med organisk avfall, er knyttet til konverteringseffektivitet, næringsverdi og regulatoriske forhold.

For eksempel er insektavfall et tørt pulver som må oppløses i vann (en prosess som også må optimaliseres) for å tas opp av mikroalger.

Et spørsmål er hvor mye insektavfall/-gjødsel som trengs for å dyrke store mengder mikroalger. Dette skal undersøkes nærmere av forskere i NORCE.

Et annet viktig spørsmål er hvordan, eller om, ernæringskvaliteten til mikroalger påvirkes av bruken av organisk avfall.

Mat- og gjødslingslover spiller en stor rolle i matproduksjonen, og det er fortsatt mange gråsoner når det gjelder ny mat, påpeker Dorinde Kleinegris:

– Lovverket er rett og slett ikke oppdatert på alle punkter, det er for eksempel et stort behov for avklaringer knyttet til EUs definisjon på mikroalger, sier hun.