Mikroalger är mikroorganismer som växer med hjälp av fotosyntes, dvs. de tar upp energi från solen och frodas i både bräckt och salt vatten. Israeliska forskare, väl förtrogna med algernas energiproducerande kapacitet , tillämpar denna kunskap till att skapa framtidens bränsle. Framförallt i södra Israel finns det naturliga förutsättningar för att kunna odla algernas celler för produktion av nyttiga naturprodukter och biomassa. Företaget Algatech i kibbutz Ketura i södra Negev har riktat en kollektiv fokus på alger som potentiell energikälla.
Några mil norr om israeliska semesterorten Eilat, i en grönskande kibbutz, men mitt i ett torrt ökenlandskap, utbreder sig ett fält av röda och gröna plastikrör. Inne i dessa fotobioreaktorer odlas mikroalgen Haematococcus pluvialis för utvinning av astaxanthin. Det är en antioxidant som används i kosttillskott för djur och människor.
– Vi tänkte nog inte på biobränsle i första taget när vi började på att bygga denna anläggning för drygt tio år sedan. Energioptionen har hamnat på dagordningen först på senare tid. Det kommer dock att dröja innan vi har nått dit. Först måste produktionskostnaderna sänkas ordentligt, men om bensinpriserna fortsätter att stiga i samma takt som hittills blir framställningen av algbränsle mycket intressant, påpekar israeliska forskaren Yoram Hoffman, som visar upp anläggningen där algodlingen äger rum i stor skala.
Enligt Hoffman har odling av alger i stor skala alltid varit ett problem för bioteknikerna.
– Dessa celler kräver både ljus och tillgång till koldioxid. För att öka produktionen användes först öppna dammar eller bassänger. I dessa var det svårt att skydda algen från andra mikroorganismer., förklarar Yoram Hoffman.
Han minns att en av forskarna på Ben-Gurion universitetet kom då på den geniala idén att använda två meter höga, vertikalt ställda, rör av genomskinlig plast med 40 cm diameter.
– Vi har dock valt att ordna dessa rör i långa rader. Det har visat sig vara idealisk metod för odling av mikroalger, då solljuset når alla celler i röret. Denna typ av odlingskärl förbilligade produktionen väsentligt. Metoden har patenterats sedan flera år tillbaka, konstaterar Hoffman, som själv bor och arbetar i kibbutz Ketura sedan sjuttiotalet.
Professor Hoffmans kollegor arbetar med två typer av ämnen från mikroalger, färgämnen och gelébildande ämnen. Röda mikroalger innehåller enligt forskaren förutom grönt klorofyll som används i fotosyntesen också röda, skära och blåa pigment.
– De flesta av rören i vår pilotanläggning är röda. De har ofta bättre egenskaper än pigment som används i olika tillämpningar idag. De är stabila vid olika pH - värden och har mer intensiv färg. Pigmenten kan användas som naturliga färgämnen i mat, som exempelvis glass, tuggummi, drycker och konfektyr, för färgning av tabletter och flytande medicin, samt i kosmetika och andra hygienprodukter, förklarar Hoffman.
Mikroalgerna är stabila även vid höga temperaturer upp till 1600C och vid höga salthalter. Denna egenskap gör att algen kan växa i Döda havet där den först hittades. De tilltänkta användningsområdena för polymeren är som förtjockningsmedel i mat, medicin och färg.
Andra tillämpningar är i kosmetik och som fibrer i diet. Forskarna måste också hitta effektiva metoder för att avlägsna tunga metaller och andra oönskade ingredienser innan algerna kan användas för biobränsle.
– Hitintills har vi använt algerna till produktion av olika hälsopreparat. Det finns resultat som visar att både polymeren och själva mikroalgcellerna har förmåga att sänka kolesterol och triglyceridhalten i blodet om de tillförs som kosttillskott. Det finns även preliminära resultat som visar att polymeren har antivirala effekter hos både människor och växter, berättar Yoram Hoffman.
Han berättar om kibbutz Keturas Arava Institut för miljöstudier. Institutet är anknutet till Ben-Gurion universitetet och ger palestinska, israeliska, jordanska och andra internationella studenter en unik möjlighet att leva och studera tillsammans. Med tänkespråket om att "naturen känner inga gränser," arbetar institutet för att förbereda framtida arabiska och judiska chefer och beslutsfattare att samarbeta för att lösa regionens mest akuta miljöutmaningar.
– Arava institutet satsar på förnybar energi, gränsöverskridande vattenförvaltning, lösning av vattenbrist och hållbart jordbruk. Ett pågående beduin- och landsbygdsprojekt i palestinska samhällen går ut på att byta ut gamla dieseldrivna generatorer och använda istället förnybara energikällor för att producera metangas för matlagning, uppvärmning eller belysning. Dessutom har Arava Solar Company byggt ett stort solkraftverk i vår kibbutz. Detta 20 hektar stora fältet togs i drift i juni 2011. Större delen av elen matas in i det allmänna israeliska kraftnätet. Solarfältets fem megawatt räcker för att ge elektricitet för 4000 israeliska hem, säger Yoram Hoffman i slutet av vårt besök i kibbutz Ketura.
Vid Israels Medelhavskust omvandlar företaget Seambiotic Ltd. koldioxid ur rökgasen från koleldade kraftverk med hjälp av alger till något matnyttigt eller till biobränsle. Alger, som odlas i stora grunda bassänger i staden Ashkelon, anses vara mer effektiva koldioxidslukare än åkrar med majs och andra växter, men kräver mycket och kraftigt solsken.
Bortsett från vad biobränsle som producerats av alger kan kosta i slutändan anser Seambiotic att metoden kan hjälpa kraftverken att minska sina koldioxidutsläpp till gagn för miljön och därmed minska kostnaden för utsläppsrätter.
