Robuuste Algenkweek voor AQUAcultuur (RAAQUA)

Het RAAK PRO project Robuuste Algenkweek voor AQUAcultuur (RAAQUA) heeft laten zien hoe de opbrengst van gekweekte zoute microalgen te verdubbelen en tegelijkertijd de kostprijs te drukken met 35 tot 70 procent. De resultaten zijn van cruciaal belang voor de binnendijkse aquacultuur, de kweek op land van schaal- en schelpdieren en vissen. Deze sector heeft grote economische potenties, omdat de productie hoger is dan gangbare kweek of wildvang. Aquacultuurbedrijven dienen jaarrond te beschikken over voldoende microalgen van een hoge kwaliteit voor de te kweken organismen. Het probleem is dat ze met de beschikbare productiesystemen onvoldoende in staat zijn een stabiele, kwalitatief hoogwaardige algenproductie te leveren. Daarnaast hebben de meeste bedrijven geen realistisch inzicht in de kostprijs van de algenkweek.

In het project zijn de twee meest gebruikte algensoorten (Skeletonema costatum en Rhodomonas salina) en twee soorten productiesystemen onderzocht die gebruikt worden in de Nederlandse aquacultuur. De kweeksystemen zijn fotobioreactoren, die algen in verlichte buizen rondpompen, en seacaps, een kweeksysteem in grote plastic zakken. Het project is uitgevoerd door een samenwerkingsverband van HZ University of Applied Sciences, Wageningen UR, aquacultuurbedrijven, kennispartners en de Provincie Zeeland.
Het project behelsde experimenten op laboratorium- en pilotschaal en monitoring in diverse systemen van de algenkweek op productieschaal. Hiermee is de relatie tussen de stuurvariabelen, zijnde temperatuur, licht, nutriënten en oogstregime, en de kwaliteit en kwantiteit van de algenkweek onderzocht. De belangrijkste resultaten zijn factsheets over de kweek van de twee microalgensoorten en een techno-economische model.
In de factsheets staat bij welke temperatuur, lichtintensiteit en medium de algen het best groeien. Het techno-economische model dient om de kostprijs van de algen te berekenen en geeft welk systeem het goedkoopst algen produceert bij de gewenste biomassa. Daarnaast kan het model gebruikt worden om te kijken op welke onderdelen (energie, arbeid, investering, etc.) kosten bespaard worden.

Aanleiding
De binnendijkse aquacultuur (viskweek) is een sector met grote economische potentie. De vislarven en schelpdieren die in deze sector gekweekt worden, zijn een belangrijk product voor de (inter)nationale markt. Binnendijks produceren geeft meer grip op de kwaliteit en hoeveelheid en biedt milieuvoordelen. Aangezien er binnendijks onvoldoende natuurlijk voedsel is voor de productie van de schelpdieren en vislarven, is het voor de aquacultuurbedrijven van groot belang dat ze zelf jaarrond beschikken over voedsel - microalgen - van de juiste kwaliteit. De bedrijven kunnen echter met de huidige algenproductiesystemen geen stabiele, kwalitatief hoogwaardige algenkweek tegen aanvaardbare kostprijs realiseren.
Doelstelling
Doel van het project is het ontwikkelen van kennis over de relatie tussen omgevingsfactoren, stuurvariabelen (licht, temperatuur, medium, oogstregime en menging) en de uiteindelijke opbrengsten (kwantiteit, kostprijs en kwaliteit) bij de kweek van microalgen voor aquacultuurtoepassingen. Deze factoren en variabelen worden onderzocht bij drie soorten algen in drie soorten productiesystemen.
Het onderzoek bestaat uit twee onderdelen. Eerst onderzoekt het projectteam de kwantiteit, ofwel de productiviteit van algen en de doorwerking naar de kostprijs. Daarna komt de kwaliteit van algen en de beïnvloeding daarvan door de stuurvariabelen aan bod. Het onderzoeksteam voert manipulatieve experimenten uit op pilotschaal en monitort op productieschaal de algenkweek. Zo wordt de relatie tussen de stuurvariabelen en de kwaliteit en kwantiteit van de algenkweek in kaart gebracht. Gelijktijdig wordt onderzocht hoe men modelmatig voorspellingen kan doen over de kwantiteit en kostprijs.
Beoogde resultaten
Het programma beoogt twee uitkomsten:
1) handelingsprotocollen waarmee aquacultuurbedrijven de stuurvariabelen kunnen beheersen en hun algenkweekproces kunnen inrichten en beheren;
2) een 'decision support model' dat kostprijs en opbrengst van algenkweek berekent op basis van gebruikte systemen, procesvoering en algensoort.
Via de Delta Expertise Site (wiki) komen onderzoeksresultaten beschikbaar voor de beroepspraktijk, onderwijs en onderzoek. De deelnemende hogescholen integreren de verworven kennis en producten in onderwijsmodules, cursussen, twee minoren, gastcolleges door professionals en in afstudeerstages bij bedrijven uit het projectnetwerk.
Tijdens het onderzoek vindt al gedeeltelijk implementatie plaats bij de betrokken bedrijven (uitvoering experimenten op locatie). Voor de samenwerkingspartners worden er daarnaast projectbijeenkomsten meetcampagnes, masterclasses en workshops georganiseerd. Verdere kennisuitwisseling en -verspreiding verloopt via wetenschappelijke publicaties, artikelen in vaktijdschriften, nieuwsbrieven, presentaties in bedrijfsnetwerken en bij kennisinstellingen, een Massive Open Online Course, een studiereis naar China (Shanghai Ocean University), een definitief onderzoeksrapport en een slotconferentie.