Gross-Wen Technologies adalah perusahaan start-up yang berlokasi di Ames, rendah, di jantung Sabuk Jagung AS. Perusahaan produksi ganggang baru adalah salah satu dari sejumlah perusahaan yang menggunakan ganggang untuk merevolusi cara makanan, memberi makan, dan produk bio lainnya ditanam dan diproses di dunia.
Apa yang membuat Gross-Wen Technologies menonjol adalah teknologi produksi alga yang dipatenkan yang dikenal sebagai sistem revolving alga biofilm (RAB). RAB dapat menghilangkan nitrogen dan fosfor dari air limbah, mencegah nutrisi dari mencemari pasokan air hilir dengan memberi mereka makan alga, yang kemudian dapat diolah menjadi pupuk atau bioplastik.
Dari air bersih, ganggang yang dihasilkan oleh RAB dapat digunakan sebagai bahan baku untuk produk bernilai tinggi seperti makanan dan suplemen berprotein tinggi, pakan ternak dan akuakultur, dan produk nutrisi dan farmasi.
Zhiyou Wen, salah satu pendiri Gross-Wen Technologies (gross-wen.com), mengatakan teknologi pembersihan air limbah perusahaan sedang diuji di Cresco, rendah, dan Chicago. Sebuah perusahaan makanan yang menolak disebutkan namanya juga sedang meneliti penggunaan ganggang yang berasal dari air bersih sebagai suplemen protein tinggi untuk tepung.
Selain menghasilkan makanan, memberi makan, dan pupuk, produksi alga menambah manfaat dengan mendaur ulang karbon dari atmosfer, menghilangkan kontaminan dari air limbah, dan membawa hektar yang tidak produktif ke dalam produksi, menurut Matt Carr, direktur eksekutif Organisasi Biomassa Alga (algaebiomass.org).
Di Ladang
Carr mengatakan sistem produksi alga dapat menjadi cara yang cukup murah bagi petani untuk mengurangi limpasan nitrogen dan fosfor, menjaga nutrisi di pertanian, yang menghilangkan kebutuhan untuk membeli lebih banyak pupuk. Penelitian sedang dilakukan di Utah State University tentang penggunaan ganggang untuk mengurangi dan menghilangkan kelebihan nitrogen dan fosfor dari air limbah yang dihasilkan oleh operasi susu.
Alga yang dihasilkan di peternakan juga dapat diolah menjadi pakan ternak, Catatan Carr. Sebagai contoh, petani yang memelihara udang atau lele dapat menggunakan alga yang kaya protein dan minyak untuk menggantikan tepung ikan dalam diet budidaya. Keuntungan dari produksi alga di pertanian, dia mengamati, adalah bahwa hasil ganggang per-acre jauh lebih tinggi daripada tanaman baris, dan pengembalian per acre jauh lebih tinggi. “Ganggang dapat memperluas basis pertanian negara dan membawa lebih banyak pendapatan bagi petani, terutama di daerah marjinal, ” kata Carr.
Petani dapat menumbuhkan ganggang di lahan yang tidak cocok untuk tanaman baris, dia menambahkan, karena ganggang tidak membutuhkan tanah yang baik.
Departemen Energi AS (DOE) telah mendukung sistem alga untuk menghasilkan bahan bakar transportasi alternatif, kata Carr. DOE mempertahankan dukungannya terhadap sistem alga, tetapi sisi komersial industri ini beralih dari bahan bakar transportasi ke produk yang lebih terkait dengan pertanian.
“Makanan telah menjadi segmen terdepan dalam industri produksi alga, ” kata Carr. “Sulit untuk mendapatkan pegangan pada angka-angka, tapi hari ini, sebagian besar produksi alga komersial sekarang digunakan untuk nutrisi manusia dan hewan.”
Menggunakan ganggang untuk pakan akuakultur adalah pendorong besar dalam kategori itu, kata Carr. “Bahan yang paling menantang dalam pakan ikan adalah minyak ikan yang meningkatkan kandungan omega-3 dalam pakan. Alga kaya akan omega-3 sebagai sumber berkelanjutan yang dapat melengkapi minyak ikan, ” dia mencatat.
Carr mengatakan Laporan Miliar-Ton DOE 2016 menunjukkan bahwa AS dapat menghasilkan biomassa alga dalam jumlah besar untuk diproses menjadi bahan makanan, bahan bakar, pakan dan produk lainnya. Laporan DOE menunjukkan hal berikut.
• Ada sekitar 140, 000 mil persegi tanah di AS yang cocok untuk pertanian alga kolam terbuka.
• Ada cukup karbon dioksida (CO2) di AS yang dapat digunakan untuk memproduksi hampir 1,4 miliar ton ganggang per tahun.
• Analisis terhadap ganggang air asin tunggal menemukan bahwa ganggang tersebut berpotensi menghasilkan 86 juta ton biomassa ganggang setiap tahun dan menangkap 211 juta ton CO2 dari batu bara, etanol, dan sumber gas alam.
Organisasi Biomassa Alga juga bekerja sama dengan USDA untuk mempromosikan penelitian alga dan menemukan kegunaan alga sebagai tanaman pertanian. “Kami ingin memberi USDA arah yang jelas untuk mendukung penelitian alga untuk pertanian, "Kata Carr, “Karena alga dengan cepat menjadi komponen penting dalam produk makanan dan kesehatan. Sudah saatnya tanaman baru ini mendapat dukungan dari USDA bahwa tanaman lain telah disediakan selama beberapa dekade.”
Untuk membantu memandu upaya USDA, Undang-Undang Pertanian Alga diperkenalkan di DPR AS awal tahun ini dengan dukungan bipartisan, kata Carr. Undang-undang tersebut telah dilipat menjadi undang-undang RUU pertanian.
Ketentuan Undang-Undang Pertanian Alga dapat secara dramatis mempercepat pertanian alga di AS, Carr mengatakan, membawa manfaat ekonomi ke daerah pedesaan dan solusi berkelanjutan bagi dunia. Itu termasuk inisiatif penelitian alga, program asuransi tanaman alga, dan penghapusan pengecualian alga dari Program Bantuan Tanaman Biomassa.
Ada juga upaya di Kongres untuk mendukung penggunaan alga untuk menangkap dan menggunakan karbon.
Perusahaan Alga
Perusahaan yang bekerja untuk mengkomersialkan alga termasuk raksasa pertanian global seperti ADM dan Bunge.
Salah satu proyek besar yang sedang berjalan adalah pabrik produksi alga senilai $200 juta yang sedang dibangun di Blair, Nebraska, oleh perusahaan patungan antara DSM Nutritional Products dan Evonik Nutrition &Care. Tanaman, yang diproyeksikan mulai beroperasi pada pertengahan 2019, sedang dibangun untuk menghasilkan asam lemak omega-3 dari ganggang laut alami untuk nutrisi hewan.
Carr mengatakan sistem produksi ganggang Veramaris cocok dengan yang pertama dari tiga jenis produksi ganggang yang cukup berbeda, yang terdiri dari fasilitas yang lebih besar yang menyerupai pabrik industri.
Di ujung lain spektrum adalah fasilitas produksi alga kolam terbuka yang merupakan jenis produksi alga kedua. Sebuah contoh, Carr mengatakan, adalah Kesehatan Kualitas, yang memiliki kantor pusat di Houston, Texas, dan memproduksi alga di kolam terbuka. Pendekatan ini membutuhkan lebih sedikit modal, dia mencatat, tetapi merupakan cara yang lebih menantang untuk menumbuhkan alga karena kolam luar dapat menarik organisme pesaing yang dapat membatasi produksi, dan kondisi cuaca buruk dapat membahayakan alga.
Tipe ketiga, di situlah Gross-Wen Technologies cocok, menggunakan sistem fotobioreaktor untuk menghasilkan alga di area tertutup. Sistem foto-bioreaktor adalah yang paling dapat diterjemahkan ke pertanian, kata Carr.
Wen dan salah satu pendiri Martin Gross, yang merupakan mahasiswa pascasarjana Wen di Iowa State University, mengembangkan sistem produksi alga mereka di BioCentury Research Farm Iowa State, di mana Gross dan Wen menciptakan bioreaktor berputar yang memungkinkan alga menempel ke permukaan. Permukaan diputar masuk dan keluar dari media kultur untuk meningkatkan laju pertumbuhan alga.
Pupuk yang dihasilkan dari ganggang yang tumbuh di air limbah sedang diuji di Iowa State.
