ІННОВАЦІЙНИЙ СПОСІБ СТАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ МІКРОВОДОРОСТЕЙ (EUROFISH MAGAZINE 5 / 2024:20-22)

Зменшуючи вуглецевий слід високоякісних рибних кормів, компанія Algiecel, що базується в Оденсе, Данія, знаходиться в авангарді використання потенціалу мікроводоростей для досягнення більшої екологічної сталості. Використовуючи сталу біомасу водоростей, компанія прагне зменшити вплив промислового високоякісного рибного корму на навколишнє середовище, зберігаючи при цьому його поживні властивості та користь для здоров’я.

Мікроводорості привертають значну увагу завдяки своїй ролі в уловлюванні вуглецю та здатності перетворювати СО₂, захоплений з викидів біогазу, на цінну біомасу. Унікально спроектований гарячий біореактор Algiecel являє собою систему замкнутого циклу, в якій молекули CO₂ з відходів переробляються у високоцінні продукти, що сприяє як екологічній сталості, так і економічній ефективності. Біомаса, вироблена з мікроводоростей, є універсальною, її можна використовувати в різних сферах – від кормів для тварин до продуктів харчування і навіть водоростевої олії для косметики. Такий підхід не лише допомагає зменшити викиди парникових газів, але й створює стійке джерело біомаси. Компанія Algiecel обрала Nannochloropsis oceanica  як початкового виробничого штаму через його багатий профіль омега-жирних кислот, високий вміст білка та інших корисних сполук, включаючи антиоксиданти, які є документально підтвердженими агентами, що підвищують імунітет у певних видів риб. Численні дослідження підкреслили позитивний вплив Nannochloropsis oceanica на імунну систему та стресостійкість різних видів риб. Ці якості роблять його ідеальним кандидатом як для аквакультури, так і для харчових інгредієнтів для людини.

Мікроводорості Nannochloropsis oceanica є джерелом корисних жирів і білків та інших корисних інгредієнтів для людей і тварин.

Технічні та економічні виклики у виробництві мікроводоростей  

Незважаючи на свою перспективність, виробництво мікроводоростей стикається з кількома технічними та економічними проблемами, які необхідно подолати, щоб досягти широкомасштабного впровадження. Однією з основних технічних перешкод є оптимізація умов росту для різних штамів водоростей. Фототрофні мікроводорості потребують певних умов освітлення, температури та поживних речовин для процвітання, і ці параметри можуть суттєво відрізнятися залежно від виду, що культивується, та цільового застосування біомаси. Ще однією проблемою є собівартість виробництва. Хоча мікроводорості можуть давати високий вихід біомаси, витрати, пов’язані з підтриманням оптимальних умов росту, збиранням та переробкою водоростей, можуть бути непомірно високими. Саме тут модульні та масштабовані фотобіореактори компанії можуть суттєво змінити ситуацію. Ці системи призначені для ефективного вирощування мікроводоростей, з акцентом на мінімізацію вуглецевого сліду виробництва і полегшення переміщення від джерела до джерела.

 Ідея мобільних фотобіореакторів проста, але революційна: замість того, щоб будувати великі стаціонарні об’єкти, ці установки можна розмістити поблизу джерел CO₂, таких як біогазові заводи або промислові об’єкти, де вони можуть безпосередньо вловлювати викиди CO₂ і перетворювати їх у біомасу водоростей на місці. Така мобільність не лише зменшує витрати на інфраструктуру, пов’язану з виробництвом водоростей, але й підвищує масштабованість та гнучкість операцій. Завдяки можливості переміщення на різні майданчики, фотобіореактори Algiecel можуть адаптуватися до різних виробничих потреб і умов навколишнього середовища, що робить вирощування водоростей більш досяжним у різних географічних точках.

Захоплений CO₂ конвертується у водоростях у поживну біомасу

Утилізуючи CO₂, який в іншому випадку потрапив би в атмосферу, і пов’язуючи систему компанії безпосередньо з вітровою та сонячною енергією, фотобіореактори можуть виробляти великі обсяги біомаси на основі водоростей щодня. Процес починається з реактора та дегазатора, за яким слідує початковий етап подальшої обробки. Тут водорості висушують і консервують, приділяючи особливу увагу збереженню якості жирних кислот і запобіганню окисленню. На наступному етапі відбувається вилучення олії, в результаті чого залишається знежирена біомаса, яка залишається цінним інгредієнтом для виробництва кормів для тварин.

Мобільні фотобіореатори від Algiecel використовуватимуть відпрацьований CO₂, електроенергію з відновлюваних джерел та ефективні технології для сталого виробництва мікроводоростей

Nannochloropsis oceanica стала одним з найпоживніших компонентів аквакормів завдяки високому вмісту омега-поліненасичених жирних кислот (PUFA), зокрема ейкозапентаєнової кислоти (EPA). EPA є життєво важливою для риб, оскільки відіграє вирішальну роль у прохідності мембран, модуляції запалення та здоров’ї серцево-судинної системи, і може вироблятися лише такими організмами, як водорості. Цей вид також пропонує повний амінокислотний профіль, підтримуючи синтез білка, ріст і відновлення тканин. Крім того, Nannochloropsis oceanica містить значний вміст каротиноїдів, таких як астаксантин, які діють як потужні антиоксиданти, захищаючи клітинні компоненти від окислювального стресу і надалі підтримуючи серцево-судинну функцію та загальний стан здоров’я риби. Високий вміст EPA в Nannochloropsis oceanica підтримує здоров’я серцево-судинної системи, підтримуючи прохідність мембран, покращуючи функцію ендотелію та знижуючи ризик серцевих розладів. Ці переваги особливо цінні в рециркуляційних системах аквакультури (RAS), де якість води та фактори навколишнього середовища можуть коливатися, потенційно впливаючи на добробут риб. Високий вміст протеїну дозволяє досягти високих коефіцієнтів додавання без розбавлення рибного борошна, що забезпечує максимальний потенціал росту риби.  Включення Nannochloropsis oceanica в екосистему RAS не тільки покращує поживний профіль раціону, але й сприяє сталому розвитку аквакультури, забезпечуючи відновлювану альтернативу традиційному риб’ячому жиру, що відповідає цілям охорони навколишнього середовища та управління ресурсами в сучасній аквакультурі.

Мікроводорості та глобальна сталість

Наслідки роботи Algiecel виходять далеко за межі самої компанії. Мікроводорості мають потенціал для вирішення деяких з найбільш нагальних проблем, що стоять перед нашою планетою, від зміни клімату до продовольчої безпеки. Забезпечуючи стабільне джерело білка, омега-жирних кислот та інших необхідних поживних речовин, мікроводорості можуть допомогти задовольнити зростаючий попит на продукти харчування та корми у світі з обмеженими ресурсами – де ця технологія не вимагає резервування високоякісних сільськогосподарських земель. Заглядаючи в майбутнє, Algiecel має амбітні плани щодо зростання та розширення. Після отримання необхідних регуляторних дозволів компанія має намір збільшити обсяги виробництва Nannochloropsis oceanica та дослідити нові ринки збуту своєї продукції. Окрім постачання біомаси водоростей для аквакультури, Algiecel планує розвивати виробництво олії з водоростей для використання в харчовій та косметичній промисловості. Така диверсифікація дозволить компанії задовольнити зростаючий попит на натуральні, сталі інгредієнти в різних галузях промисловості.

Рух від експериментального виробництва до виробництва у комерційних масштабах

Незважаючи на те, що проблеми залишаються, від технічних перешкод до регуляторних складнощів, команда Algiecel має всі можливості для подолання цих перешкод і є лідером у цій галузі, що швидко розвивається. Розробка мобільних фотобіореакторів – лише один із прикладів того, що можна зробити з мікроводоростями. Зараз основна увага зосереджена на тому, щоб перейти від виробництва пілотного масштабу до доведення технології до можливості продукування у промислових масштабах і підготовки до повної комерціалізації. Це включає демонстраційний проект з компанією Novonesis в Kalundborg, Данія (https://www.algiecel.com/power-to-x-is-more-than-fuel/), а також розробку продуктів для застосування в кормах для домашніх тварин, харчових/дієтичних добавках і косметиці. У світі, де питання сталого розвитку все частіше стають на перший план у бізнесі та політиці, зусилля компанії, спрямовані на перетворення відходів на багатство та зменшення викидів вуглецю, є вирішальним кроком до більш сталого та процвітаючого майбутнього.

Посилання на оригінал журналу Eurofish Magazine Issue 5 2024 (September / October)