Finnfjord og AlgOpti tildeles 93 millioner fra Grønn Plattform!

Finnfjord og AlgOpti tildeles 93 millioner fra Grønn Plattform!

I 2008 sto smelteverket i Finnfjord for en tredjedel av alle utslippene i Troms fylke. Ved hjelp av kreativ nytekning og godt samarbeid med noen av naturens minste skapninger har det lyktes å snu denne utviklingen på rekordtid. Avgassene er nemlig blitt satt på menyen til mikroalger, som er i stand til å livnære seg på utslippene fra ferrosilisiumproduksjon. Tilskuddet fra Grønn Plattform muliggjør oppskalering av massedyrkingen av disse algene og videre uttesting av potensialet som laksefôr.

Smelteverket i Finnfjord

Foto: Helga CC/Wikimedia

Historien til Finnfjord begynte i 1957, da et større tysk selskap opprettet dialog med norske myndigheter om å etablere et ferrosilisiumverk som skulle nyttiggjøre seg kraftoverskuddet fra vannkraft i Nord-Norge. For å beholde eierskap over industri og naturressurser gikk norske ferrosilisiumprodusenter sammen om å etablere et norskeid smelteverk. Tillit og godt samarbeid mellom i utgangspunktet konkurrerende bedrifter resulterte i opprettelsen av Fesil Nord (etter FErroSILisium) i 1962. I dag bæres navnet «Finnfjord AS» og det produseres 100 000 tonn ferrosilisium per år. En jernlegering som benyttes i mange viktige industrielle prosesser, som gjenvinning av metaller og reduksjon av jern til rustfritt stål og høykarbon stål.

Foto: Tommy Stefanussen/Finnfjord AS

For å utvinne ferrosilisium blir malm først smeltet med utslippsfri strøm fra vannkraftverk i regionen. Men deretter må store mengder metallurgisk kull tilsettes den flytende massen, som ved slike temperaturer fungerer som en kjemisk tilsetning i tillegg til å øke temperaturen ytterligere. I overkant av 600 kg per tonn med produsert stål benyttes for å oksidere bort og skille ut urenheter, og redusere malmen til flytende metall som kan hentes ut og prosesseres videre. Selv om elektrisiteten er ren så ble karbon-, nitrogen- og svoveloksider fra smelteprosessen tidligere sluppet rett ut i atmosfæren. I dag bobles avgassene opp gjennom store tanker med alger – fotobioreaktorer – der UIT og ARC forsker på alt fra hvordan vannet bør sirkulere til hvordan lyskilder skal fordeles, for å gi algene optimale trivselsforhold.

Wrought iron indeed will melt and grow soft, and then solidify again. And this is the way in which steel is made. For the dross sinks to the bottom and is removed from below, and by repeated subjection to this treatment the metal is purified and steel produced.

                        Aristoteles (Meterologica, bok IV, kapittel 6, avsnitt 383 a-b)

Kiselalger fra Oslofjorden, sett gjennom elektronmikroskop

Arkivfoto/UiO med tillatelse fra Store Norske Leksikon, hentet fra deres oppføring om kiselalger

Og når de trives så spiser de i seg store deler av utslippene. Etter gjennomført oppskalering anslås det at algene skal sekvestere halvparten av utslippene fra Finnfjord. Det betyr 150 000 tonn CO2 omdannet til algebiomasse hvert år, og både nitrogen- og svovelforbindelser (NOx og SOx) blir også fortært. Utrolig nok, etter å ha multiplisert i denne ugjestmilde suppen, kommer algene likevel ut som spiselige! Til og med inneholdende et bredt spekter av viktige næringsstoffer og essensielle fettsyrer. Det er faktisk algene i havet som produserer de gode fettsyrene som vi ønsker fra laksen, derfor var også laksefôr et nærliggende alternativ for bruken av dem. Grønn Plattform sin støtte bidrar til å kunne skalere opp produksjonen av opprettsfôret AlgOpti til industrielt nivå.

Bioreaktorene i Finnfjord. Den største tanken har kapasitet på 300 000 liter og antallet alger dobles hver dag, med fabrikkrøyk som mat

Foto: Hans Christian Eilertsen

Algereaktorene som forskerne ved UiT og ARC har utviklet er unike i forhold til de design som brukes i lignende prosjekter internasjonalt. På grunn av utfordringene med å få lyset til å trenge gjennom vann som inneholder millioner av alger per liter, så er de fleste anlegg svært grunne eller lagt i tynne rør. Dette gjør at anleggene får svært stor utstrekning og legger beslag på sårt trengt naturareal, slik at anstrengelsene for å lette presset på klima i stedet slår ut i økt press på habitat og biodiversitet. Som jo er hva vi i utgangspunktet ønsker å beskytte mot konsekvensene av klimaendringer. I Finnfjord er tankene i stedet runde og dype, og kan utvides i høyde og volum i stedet for kun over areal.

Grunnen til at dette er mulig har i stor grad med valget av mikroalge å gjøre. I finnfjord er det kiselalgen som utgjør prosessens midtpunkt. De er store i forhold til andre alger, og det oppstår smutthull mellom dem som gjør at lyset kan trenge dypere inn i vannmassene. I tillegg har de en helt spesiell egenskap som bidrar til å forsterke denne effekten.

Forsker og biolog Richard Ingebrigtsen leder algeprosjektet, og viser her frem en stor klump med produkt, på åpningen av det nye forskningslaboratoriet til UiT på Finnfjord.

Foto: Jonatan Ottesen

De har nemlig cellevegger av kiselsyre – bedre kjent som “glass”. Denne fysiologiske detaljen hjelper lyset frem ved at det reflekteres og spres mellom dem, og muliggjør slik det arealeffektive reaktordesignet. Nøyaktig hvor mye og hvordan glass-skjelettet gjør dette vet man ikke nøyaktig, men et av områdene som utforskes i sammenheng med prosjektet. Dette sidesporet er et eksempel på hvordan en kryssfaglig tilnærming til et problem (som rensing av utslipp) kan føre til ny kunnskap, innen utilsiktede felt.

Prosjektet viser også hvordan god grunnforskning muliggjør applikasjoner utover dem som opprinnelig var forventet ved oppstart. Algeforskningen ved Norges Fiskerihøyskole (NFH) går hele 40 år bakover i tid før den omsider kulminerte i dette industrisamarbeidet i 2015. Et direkte overraskende eksempel på en ytterlig side-effekt, er hvordan mengden lakselus ser ut til å reduseres av å benytte dette fôret. Noe som igjen reduserer oppdrettsnæringens bruk av både kjemikalier og energi, i tillegg til å bedre livsvilkårene for laksen. Disse effektene har oppstått som følge av synergi, altså, et konstruktivt samspill mellom samvirkende systemer.

For å ytterligere effektivisere driften har det vært jobbet mot å frembringe synergieffekter på flere plan. Blant annet ved å hente tilbake energi som tidligere har gått til spille. Overskuddsvarmen fra smeltekjelene driver nå den største industrielle dampturbinen i Norge (340 GWt/år, tilsvarende halve Alta-kraftverkets produksjon), slik at spillvarme omdannes til elektrisitet som kan brukes om igjen og slik redusere energiforbruket.

UiT-forskerne Nerea Johanna Aalto og Gunilla Eriksen ved algetankene på Finnfjord smelteverk.

Foto: Tommy Hansen/UiT

Og slik synergi avhjelper ikke bare klima og miljø, den øker også profittmarginer i næringer, når forbruk reduseres eller kvaliteten på produktet øker – som i tilfellet med laksen. Men denne vinningen gjør gjerne sitt utslag på indirekte vis eller lengre ut i en produksjonslinje, og kommer da ikke nødvendigvis tydelig frem i tradisjonelle kalkyler for effektivitet. Den er ikke alltid mulig å oversette direkte til økonomisk gevinst eller standardiserte parametere for livsløp-analyser. Men typen effektivitet som realiseres ved å la forskjellige systemer jobbe sammen med hverandre på sirkulært vis, berører likevel noen av de største systemiske utfordringene som det grønne skiftet står ovenfor.

Professor og oseanograf Hans Christian Eilertsen er ekspert på havplankton. Han har over de siste 40 årene lagt det forskningsmessige grunnlaget som realiserer den banebrytende samhandlingen mellom natur og teknologi som foregår ved Finnfjord i dag

Foto: Lars Åke Andersen

Vi har nemlig allerede den teknologien som trengs for å bli miljøvennlige. Men effektiviteten av teknologisystemene som helhet realiseres i snittflaten mellom enorme mengder av svært forskjellige systemer. Bundet sammen av en globalisert ramme for handel og produksjon, som ofte også påvirker forskning og utvikling. Finnfjord har som hovedmål å bli verdens første CO2-nøytrale smelteverk. Men måten denne visjonen jobbes frem på medfører samtidig kunnskap og praktiske resultater som kan vise seg å berøre kjernen av den enda større utfordringen av å få natur, teknologi og samfunn til å samvirke effektivt – ikke bare innad i selve teknologien, men også i den ytre rammen av markedsøkonomiens samspill med økologiske faktorer.

Erna Solberg besøker Finnfjord AS, her sammen med Geir Henning Wintervoll

Foto: Stian André Lund/Folkebladet

For Finnfjord-prosjektet er ikke bare et viktig skritt i retning av å finne nye metoder for å rense utslipp fra industrien. Prosjektet i sin helhet viser hvordan det er mulig å benytte synergieffekter fra samspillet mellom kunnskap (UiT), industri og sirkulær regional økonomi til å bygge et alternativt samfunn til det oljebaserte konsumentsamfunnet

Det kan vise seg som risikabelt for det grønne skiftet å satse så stort og ensidig som det gjøres nå, på at utfordringene vi står ovenfor vil løses dersom vi erstatter fossil energi med fornybar energi. Fordi, mange av de største problemene er nemlig tilknyttet bruken av energi og ikke nødvendigvis bare produksjonen av den. Finnfjord demonstrerer én måte å gripe ett sett av slike underproblemer an, og hvordan de kan håndteres ved å finne synergier og etablere sirkulære løsninger, basert på forståelsen av dem.

Det må tenkes bredere, mer synergisk og smartere ut ifra et mer inkluderende effektivitetsbegrep for å ta fatt i de siste systemiske utfordringene som helheten av den grønne transisjonen står ovenfor. Finnfjord demonstrerer én måte å gjøre dette på, ved å inkorporere samfunnsforståelse og samarbeid på tvers av tradisjonelle fagområder som en viktig faktor i å utarbeide fremtidens systemiske løsninger.

Finnfjord er tilsynelatende en teknologisk innovasjon innen metallurgisk industri, men prosjektet i sin helhet har lyktes fordi bedriftsledere, institusjoner og investorer over lang tid har stolt på hverandre. Lenge nok til at nyskapende og tidvis grenseoverskridende idéer har kunnet modnes tilstrekkelig til å bli realisert. I Finnfjords tilfelle, fra å gå sammen over næringsgrenser for å bygge et norskeid smelteverk i 1957, til å ha tro på (og eierskap og autoritet til) å installere enorme tanker med algesuppe som en teknologisk spydspiss ved driften, seksti år senere.

Førsteamanuensis og filosof Øyvind Stokke leder prosjektet Interdisciplinary Carbon Capture and Utilisation (iCCU), som studerer og analyserer samspillet som oppstår i prosesser for nyttegjøring av CO2-utslipp fra ulike faglige vinklinger. Her med Husøy i bakgrunnen.

Foto: Berit Kristoffersen/UiT

I dette perspektivet blir mellommenneskelig, samfunnsbasert tillit en essensiell driver for det grønne skiftet – i tråd med hvordan denne ressursen også har utgjort fundamentet for norsk modernisering og industribygging. I tråd med denne filosofien vil tilskuddet fra Grønn Plattform bidra til å ta prosjektet videre – fra prototype til industrielt oppskalert fullversjon!

X