Terug naar voerproductie-eenheden
Bloom Biomass UtilizationIn ontwikkeling

Teruggewonnen algenbiomassa en oesterschelpen als grondstof
Bloom Biomass Utilization

Van bijproduct tot waardevolle grondstof

De algenbiomassa die uit het waterzuiveringsproces van Bloomo komt en de grote hoeveelheden oesterschelpen die bij de oesterkweek als bijproduct vrijkomen, kunnen met de juiste apparatuur en beoordelingsmethoden hoogwaardige grondstoffen worden. Worden ze in meerdere stappen omgezet in voer voor de aquacultuur, bodemverbeteraars, bouwmaterialen en grondstoffen voor meststoffen, en wordt de koolstofbalans gekwantificeerd met levenscyclusanalyse (LCA) en MRV (meten, rapporteren, verifiëren), dan kan aquatische biomassa onderdeel worden van de circulaire economie.

Why This Matters

Waarom biomassavalorisatie nu van belang is

Het probleem bij de algenbiomassa

  • De rentabiliteit op industriële schaal wordt bepaald door de kosten van de oogst- en droogstappen. Centrifugeren wint ≥90% terug, maar kost 0,8–1,2 kWh/m³, en sproeidrogen vraagt ≥3 MJ/kg[1]
  • Een techno-economische raming voor een industriële kweek van 1 ha in Portugal (Nannochloropsis oceanica, centrifugeren en vriesdrogen) komt uit op productiekosten van € 53,32 per kg drooggewicht (DW)[2]. Ook is gemeld dat oogsten en ontwateren een groot deel van de totale kosten uitmaken[3]
  • Voor toepassing in voer is gemeld dat het percentage alg dat aan het voer kan worden toegevoegd sterk per vissoort verschilt. De prestaties hangen dus af van een ontwerp en een verwerking die op de soort zijn afgestemd[4]

Het probleem bij de oesterschelpen

  • In Oost- en Zuidoost-Azië komt jaarlijks 6–8 miljoen ton afval uit de mariene aquacultuur vrij. Taiwan alleen al is goed voor circa 2,2 miljoen ton[5]
  • De schelp, het niet-eetbare deel, maakt circa 70% van het levend gewicht uit, en de verwerkingskosten stijgen naarmate de kweek groeit[6]
  • Circa 95% van een oesterschelp is CaCO₃[6]. Het gebruik ervan als fijn toeslagmateriaal in beton en als bodemverbeteraar is beschreven[6][11], maar kwantitatieve LCA-beoordelingen door bedrijven zijn nog zeldzaam

Wetenschappelijk voorbehoud: oesterschelpen en koolstofvastlegging

Bij de calcificatie van schelpen (Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O) komt ook CO₂ vrij. Volgens één studie is schelpvorming bij gekweekte tweekleppigen, wanneer ook ademhaling en calcificatie worden meegerekend, een bron van CO₂ en komt zij niet in aanmerking voor koolstofhandel[7]. Een andere studie, die de koolstofstromen van de calcificatie in een LCA verwerkte, komt uit op een kleine netto opname[8]. Zonder langdurig gebruik (bijvoorbeeld als materiaal dat een eeuw of langer meegaat) en passende systeemgrenzen voor de LCA kan koolstofvastlegging niet zomaar worden geclaimd. Bij de ontwikkeling beoordeelt Novelgen de koolstofwaarde alleen binnen LCA-systeemgrenzen conform ISO 14040/14044.

De aanpak van Novelgen

Novelgen ontwikkelt apparatuur die algenbiomassa en oesterschelpen ter plaatse samen verwerkt, bij kwekerijen op het land, rioolwaterzuiveringsinstallaties en vissershavens aan de kust. Als schakel na Bloomo verbindt de apparatuur vast-vloeistofscheiding → drogen → malen en instellen van de deeltjesgrootte tot één doorlopend proces. De procesomstandigheden zijn per toepassing in te stellen.

Voor voer

Verwerkingsomstandigheden die zuiverheid en eiwitgehalte hoog houden

Biochar

Vochtbeheersing en droging afgestemd op pyrolyse

Bodemverbeteraar

Deeltjesgrootte en pH afgestemd op menging met oesterschelp

Daarnaast registreert Bloomo Cloud Service doorlopend de verwerkte hoeveelheid, de ingezette energie en de opgenomen CO₂. Het doel van de ontwikkeling is dat gebruikers daarmee MRV-gegevens krijgen die bruikbaar zijn voor een LCA conform ISO 14040/14044 en voor de toekomstige berekening van koolstofcredits (welke methodologieën van toepassing zijn, wordt onderzocht).

Technical Features

Technische specificaties en kerncijfers

Bij elk cijfer staat de bron.Onderzoeksbevinding / Ontwikkeldoel staan respectievelijk voor waarden uit de wetenschappelijke literatuur en voor ontwikkeldoelen van Novelgen.

Verwerking van algenbiomassa

Onderzoeksbevinding

0,3–0,4%

DW

Biomassaconcentratie bij de PBR-uitlaat

[3]

Onderzoeksbevinding

15–25%

vaste stof

Slurry na ontwatering

[3]

Onderzoeksbevinding

<5%

vocht

Na eindgedroging (eis voor transport)

[3]

Onderzoeksbevinding

0,8–1,2

kWh/m³

Energie voor centrifugeren

[1]

Onderzoeksbevinding

≈0,8–1,0

kWh/kg

Energie voor sproeidrogen

[1]

Onderzoeksbevinding

40–70

wt%

Eiwitgehalte

[9]

Onderzoeksbevinding

≈1,83

t CO₂/t DW

Theoretische CO₂-opname (geen netto reductie)

[10]

Verwerking van algenbiomassa: details

KengetalWaardeCategorieBron
Biomassaconcentratie bij de uitlaat van de fotobioreactor (PBR)0,3–0,4% DW (gesloten systeem)Onderzoeksbevinding[3]
Vaste stof in de slurry na ontwatering15–25%Onderzoeksbevinding[3]
Vochtgehalte na eindgedroging<5% (eis voor langdurige opslag en transport)Onderzoeksbevinding[3]
Energie voor centrifugeren0,8–1,2 kWh/m³Onderzoeksbevinding[1]
Energie voor sproeidrogenCirca 0,8–1,0 kWh/kgOnderzoeksbevinding[1]
Eiwitgehalte van algen40–70 wt% (Chlorella 51–58%, Spirulina 60–71%, Arthrospira 70%)Onderzoeksbevinding[9]
Theoretische CO₂-opname (fotosynthese)Circa 1,83 t CO₂ per ton biomassa (drooggewicht); een stoichiometrische waarde bij een aangenomen koolstofgehalte van 50%; bruto, niet nettoOnderzoeksbevinding[10]

Oesterschelp als grondstof

Onderzoeksbevinding

≈95%

CaCO₃

Gehalte aan calciumcarbonaat

[6]

Onderzoeksbevinding

≈70%

van het levend gewicht

Aandeel van de schelp

[6]

Onderzoeksbevinding

750–2.250

kg/ha

Dosering oesterschelppoeder (proef van 5 jaar)

[11]

Oesterschelp als grondstof: details

KengetalWaardeCategorieBron
Gehalte aan calciumcarbonaatCirca 95%Onderzoeksbevinding[6]
Aandeel van de schelp in het levend gewichtCirca 70%Onderzoeksbevinding[6]
Dosering oesterschelppoeder (gepubliceerd)750–2.250 kg/ha (proef van 5 jaar op een akker met zure rode grond)Onderzoeksbevinding[11]
Use Cases

Waardestromen: drie routes naar nuttige toepassing

Biomassakringloop

Afvalwater / aquacultuureffluentNH₄⁺ · PO₄³⁻ · CO₂OesterkweekSchelpen als bijproduct6–8 Mt/jaar(totaal Oost-Azië)Bloomo-kweekOpname van N, P en CO₂Fotosynthetische biomassaproductieVast-vloeistofscheidingOntwateren, malen, deeltjesgrootte instellen(eenheid voor biomassaverwerking)STREAM AVoer voor aquacultuur en veeAlleen algen uit aquacultuurwater / voor vislarven en broed van tweekleppigen / naast RASSTREAM BBiomaterialenOesterschelp-CaCO₃ (bouw) / biochar (bodemverbeteraar)CO₂-mineralisatie (CaO-route), onder voorbehoud van LCA-beoordelingSTREAM CMeststoffen met stikstof en fosforVloeibare meststof / korrelmeststof / grondstofterugwinning gekoppeld aan rioolwaterzuivering

Opmerking: de eenheid voor biomassaverwerking is in ontwikkeling. Het stroomschema toont het ontwerpconcept. De toepassing hangt af van de herkomst van het kweekwater en van de regelgeving; biomassa die in rioolwater of industrieel afvalwater is gekweekt, wordt niet als voer gebruikt.

STREAM A

Voer voor aquacultuur en vee

Belangrijkste toepassingen

  • Voer met fijne deeltjes voor vislarven en broed van tweekleppigen
  • B2B-levering als grondstof voor mengvoer
  • Voerproductie naast een RAS
AquacultuurbedrijvenVoerproducentenRAS-aquacultuur op land

Met apparatuur die de eiwitrijke algen uit de Bloomo-kweek (40–70 wt%[9]) tot pellets verwerkt, kan voer worden geproduceerd op de plek waar het wordt gebruikt (in ontwikkeling). In de vroege levensstadia van tweekleppigen en kreeftachtigen zijn microalgen een directe voedingsbron, en bij een doorlopende aanvoer zijn dichtheid en versheid beter te beheersen.

Met de keuze van de algensoort (Chlorella, Spirulina, Nannochloropsis en andere) is het gehalte aan eiwit, ω-3 PUFA en carotenoïden te sturen[4][9]. Door het effluent van de aquacultuur binnen het RAS (recirculatiesysteem voor aquacultuur) met Bloomo te behandelen en de verkregen biomassa in dezelfde installatie tot voer te verwerken, is het ontwerp gericht op een kringloop zonder tussenliggende logistiek.

Opmerking: dit beschrijft de mogelijkheden als voergrondstof en is geen garantie voor een bepaalde voedingswaarde of ziektepreventie. Zie voor geschikte inmengpercentages per vissoort de literatuur[4]. Voor voer worden uitsluitend algen gebruikt die zijn gekweekt in water dat geschikt is voor voerproductie, zoals aquacultuurwater. Biomassa uit rioolwater of industrieel afvalwater wordt niet als voer gebruikt en is bestemd voor meststoffen, biochar en dergelijke. Alle toepassingen vragen om analyses op onder meer zware metalen en ziekteverwekkers en om naleving van de relevante Japanse wetgeving inzake voederveiligheid en meststofkwaliteit.

STREAM B

Biomaterialen (gecombineerd gebruik met oesterschelp)

Belangrijkste productlijnen

  • CaCO₃ voor de bouw (vervanger van fijn toeslagmateriaal in beton)
  • Bodemverbeteraar (oesterschelppoeder + algenbiochar)
  • Grondstof voor CO₂-mineralisatie (CaO-route)

Er is beschreven dat gemalen oesterschelp een deel van het fijne toeslagmateriaal in beton kan vervangen[6]; voorbehandeling zorgt voor een deeltjesgrootte en zuiverheid die de hydratatie van cement niet belemmeren. In een vijfjarige proef op een akker met zure rode grond (pinda’s) vertraagde oesterschelppoeder in een dosering van 750–2.250 kg/ha de achteruitgang van de opbrengst en beperkte het, vergeleken met onbehandelde grond, de verzuring van de bodem en het plantbeschikbare Cd[11]. De combinatie met algenbiochar als bodemverbeteraar onderzoeken wij nog.

Bij CO₂-mineralisatie (de CaO-route) wordt de schelp gecalcineerd tot CaO, dat CO₂ uit rookgas als CaCO₃ vastlegt[5]. Het nettosaldo, inclusief de energie voor het calcineren, moet met een LCA worden beoordeeld.

Let op: Koolstofvastlegging door oesterschelp wordt alleen beoordeeld binnen LCA-systeemgrenzen conform ISO 14040/14044. Voorwaarde is een beoordeling van het nettosaldo, inclusief de CO₂ die bij de calcificatie vrijkomt.
STREAM C

Meststoffen met stikstof en fosfor

Belangrijkste toepassingen

  • Vloeibare meststof en slurrymeststof (rechtstreeks gebruik van de gedeeltelijk ontwaterde slurry)
  • Vaste meststofkorrels (geperst)
  • Grondstofterugwinning gekoppeld aan rioolwaterzuivering
Gerelateerd: grondstofterugwinning op rioolwaterzuiveringsinstallaties →

Door de stikstofassimilatie van Algal Bloom Capture worden NH₄⁺ en PO₄³⁻ uit het te behandelen water in de algenbiomassa vastgelegd, als eiwit en polyfosfaat. Wij streven ernaar het grootste deel van de stikstof als algeneiwit terug te winnen. Naar verwachting komt er zo minder N₂ en N₂O in de atmosfeer terecht dan bij nitrificatie en denitrificatie; de stikstofbalans, inclusief N₂O van de algen zelf[12] en ammoniakvervluchtiging, wordt in de demonstratie vastgesteld.

zie de pagina over rioolwaterzuivering

Opmerking: dit wijst op de mogelijkheden als grondstof voor meststoffen en is geen gegarandeerde samenstellingsverklaring in de zin van de Japanse meststoffenwet. Om biomassa uit afvalwater als meststof te gebruiken zijn analyses op onder meer zware metalen en naleving van die wet nodig.

Market & Positioning

Marktkansen en positionering

3 vormen van vraag

Voer, bodemverbeteraars, materialen

Markt voor algenbiomassa

Marktcijfers bespreken wij in een gesprek

Drie vormen van vraag groeien tegelijk: de duurzaamheidseisen aan voer voor de aquacultuur (vervanging van vismeel), de vraag naar diervrije bodemverbeteraars in de landbouw en de vraag naar koolstofarme bouwmaterialen.

Versnipperd → geïntegreerd

Regionale GX-projecten nemen toe

Markt voor oesterschelpen als grondstof

Hiroshima, Miyagi, Okayama en andere

Er lopen regionale projecten voor Green Transformation (GX), zoals HIROSHIMA SANDBOX. Oesterschelpen worden steeds minder versnipperd en steeds vaker geïntegreerd verwerkt.

GX / ESG

Eisen voor decarbonisatie en circulariteit

Regelgeving als stimulans

Japans beleid

Onder meer de Japanse wet ter bevordering van GX en het J-Credit-systeem vergroten de behoefte om afval om te zetten in grondstoffen. Of er methodologieën voor koolstofcredits bestaan die op algen of oesterschelpen van toepassing zijn, wordt nog onderzocht.

Positionering: concurrentiematrix

Hogere waarde

Lagere waarde

Geïntegreerd

Versnipperd

Novelgen

Bloomo-koppeling + LCA/MRV

Alle drie de stromen tegelijk

Bestaande afvalverwerkers

Eén toepassing / kostengedreven

Grote chemie- en voerbedrijven

Hoge waarde, maar slechts één stap

Wat ons onderscheidt, is de directe koppeling met de Bloomo-kweek, de automatische registratie van LCA- en MRV-gegevens (in ontwikkeling, met het oog op de waardering van koolstof) en de verwerking van alle stromen tegelijk.

Development Status

Ontwikkeling en behaalde resultaten

Resultaten tot nu toe (2023–2025)

2023/10

Koolstofrecyclingproject van de prefectuur Hiroshima

Gecombineerde kweek van Japanse oester en microalgen

2023/12

Geselecteerd voor het SBIR-fase 3-fonds

Programma van het Japanse ministerie van Landbouw, Bosbouw en Visserij (MAFF) ter bevordering van innovatie in het mkb, voor een afmestsysteem voor oesters en digitale transformatie (DX) van de visdistributie

2024/4

Geselecteerd voor SBIR-fase 2

Recirculatie-aquacultuur

2025/4

Proefzending van Bloom Oyster

Start van de fase van marktlevering

2025

Geselecteerd voor HIROSHIMA SANDBOX

Gecertificeerd door de Hiroshima Industrial Promotion Organization

Momenteel in ontwikkeling

Prototype van een eenheid voor ontwatering en instelling van de deeltjesgrootte van algenbiomassa ter plaatse (na Bloomo)

Eenheid voor het malen van oesterschelp en het mengen met algenbiochar

Uitbreiding van Bloomo Cloud Service met koppeling aan LCA en MRV

Mijlpalen voor de komende tijd

Standaardisatie van oogst- en droogapparatuur op commerciële schaal

Onderzoek naar LCA en naar de toepasbaarheid van methodologieën voor koolstofcredits

Bevestigen dat wordt voldaan aan de relevante wetgeving (meststoffen, voer, afval)

Opmerking: de genoemde resultaten zijn gebaseerd op informatie die al openbaar is gemaakt. De specificaties van de apparatuur en het ontwikkelschema kunnen veranderen naarmate de demonstratie vordert.

References

Literatuur

  1. Geng Y., et al. "Microalgal biorefineries: a systematic review of technological trade-offs and innovation pathways." Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 2025, 18, 93. DOI →
  2. Vázquez-Romero B., Perales J.A., Pereira H., Barbosa M., Ruiz J. "Techno-economic assessment of microalgae production, harvesting and drying for food, feed, cosmetics, and agriculture." Science of the Total Environment, 2022, 837, 155742. (1 ha industrial-scale case in southern Portugal, Nannochloropsis oceanica.) DOI →
  3. Fasaei F. et al. "Techno-economic evaluation of microalgae harvesting and dewatering systems." Algal Research, 2018. ScienceDirect →
  4. Siddik M.A.B. et al. "Expanded utilisation of microalgae in global aquafeeds." Reviews in Aquaculture, 2024. DOI →
  5. "Sustainable conversion of oyster shell waste into high-purity calcium carbonate via CO₂ mineralization." Journal of CO₂ Utilization, 2024. ScienceDirect →
  6. Hong Y.-M., Choudhury S.R. "The Substitution Effect of the Fine Aggregate in Concrete with Oyster Shell." Materials, 2024, 17(24), 6148. DOI →
  7. Munari C., Rossetti E., Mistri M. "Shell formation in cultivated bivalves cannot be part of carbon trading systems: a study case with Mytilus galloprovincialis." Marine Environmental Research, 2013, 92, 264–267. DOI →
  8. Martini A., et al. "Environmental performance and shell formation-related carbon flows for mussel farming systems." Science of the Total Environment, 2022, 831, 154891. DOI →
  9. Ahmad A. et al. "An overview of microalgae biomass as a sustainable aquaculture feed ingredient: food security and circular economy." Bioengineered, 2022, 13(4), 9521–9547. DOI →
  10. Stoichiometric estimate (not a literature value): assuming carbon makes up 50% of dry weight, 0.50 × 44.01 / 12.01 ≈ 1.83 t CO₂ per t DW. This is gross photosynthetic uptake, not a net reduction; ash-rich biomass grown in wastewater can contain less carbon.
  11. Li H., Wu Y., Li J., Han T., Liu K., Huang S. "Long-term oyster shell powder applications increase crop yields and control soil acidity and cadmium in red soil drylands." Frontiers in Plant Science, 2025, 16, 1506733. DOI →
  12. Plouviez M., et al. "The biosynthesis of nitrous oxide in the green alga Chlamydomonas reinhardtii." The Plant Journal, 2017, 91(1), 45–56. DOI →

Opmerking: de cijfers gelden voor de onderwerpen en omstandigheden van elke studie en zijn geen prestatiewaarden van onze apparatuur.

Contact

Gezamenlijk onderzoek en partnerschap

Neem hieronder contact met ons op over demonstratiepartnerschappen, technologielicenties of gezamenlijke ontwikkeling rond de apparatuur voor biomassavalorisatie. Gedetailleerde documentatie is beschikbaar na ondertekening van een geheimhoudingsovereenkomst (NDA).