Maatilojen biokaasusta proteiinirehua ja biomuovia

17.11.2016

VTT Metanotrofi-solumassa

VTT kehitti ratkaisun, jolla pienetkin metaania sisältävät biokaasulähteet voidaan muuntaa eläinrehun tai biomuovin raaka-aineiksi maatiloilla, kaatopaikoilla ja jätevedenpuhdistamoilla. Kasvihuonepäästöjä vähentävä ratkaisu perustuu metanotrofi-bakteerien kykyyn kasvaa metaanilla kaasufermentorissa.

Metaania sisältävää biokaasua syntyy maatiloilla, kaatopaikoilla ja jätevedenpuhdistamoilla, kun biologinen materiaali mätänee hapettomassa tilassa. Sen jalostaminen biometaaniksi on tähän asti ollut kannattavaa vain suurimmissa biokaasua tuottavissa paikoissa, ja maatilojen kaltaiset pienet biokaasulähteet ovat jääneet hyödyntämättä.

VTT:n kehittämän menetelmän käyttöönotto vähentäisi päästöjä, lisäisi biokaasun hyödyntämistä ja parantaisi proteiiniomavaraisuutta.

Menetelmä perustuu metanotrofi-bakteerien kykyyn kasvaa metaanin avulla kaasufermentorin hapellisissa olosuhteissa. Prosessi etenee näin: Jätteen mätänemisessä syntyvä metaanikaasu ohjataan kaasufermentoriin. Mikrobeja sisältävä kasvatusliuos ja metaanikaasu kiertävät kaasufermentorin putkistossa, jossa syntyy yksisoluproteiinibiomassaa, jonka proteiinipitoisuus on noin 60 %. Solumassa suodatetaan, pastöroidaan ja lopuksi kuivataan.

Metanotrofi-bakteerista ja kasvuolosuhteista riippuen solumassa voi sisältää myös polyhydroksibutyraatti-muovia (PHB), joka on yksi solujen luonnollisista ainesosista, joiden avulla se säilöö energiaa. PHB:ta voidaan hyödyntää muun muassa biohajoavan pakkausmateriaalin raaka-aineena korvaamaan öljypohjaisia ja biohajoamattomia muoveja kuten polypropyleeniä (PP). Solumassa voi sisältää puolet PHB:ta, jolloin proteiinipitoisuus on noin 30 %. PHB-jae ja proteiinijae erotetaan kuivatusta solumassasta uuttamalla.

VTT:n kehittämä menetelmä edellyttää vielä tuottonopeuden parantamista: kehitystyöhön kuluu vielä pari vuotta.  Lisäksi proteiinijakeen soveltuvuus seosrehuruokinnan komponentiksi on testattava.

Aikaisempien tutkimusten perusteella mikro-organismien avulla tuotetut yksisoluproteiinit voisivat korvata elintarvikkeissa ja rehussa esimerkiksi lihaa, soijaa, munanvalkuaista tai kalaa. Suomi on soijan osalta tuonnin varassa, ja maailmanlaajuinen viljelyepävarmuus aiheuttaa hintaheilahteluja ja epävarmuutta soijan saatavuudessa. Sekä Euroopassa että Suomessa kotieläinten valkuaisruokinnan haasteita pyritään ratkaisemaan parantamalla proteiiniomavaraisuutta. Pääosin se tapahtuu edistämällä kasviperäisten proteiinien tuotantoa. Yksisoluproteiinien tuotanto olisi yksi hyvä mahdollisuus parantaa proteiiniomavaraisuuttamme.

MEDIAMATERIAALI:

VTT:n kaasufermentaatioprosessi 

Infograafi: VTT:n kaasufermentaatioprosessi

Metanotrofi-solumassa 

Kuva 1: Metanotrofi-solumassa (Kuva: VTT)

Metanotrofi-bakteerit kasvatuspulloissa 

Kuva 2: Metanotrofi-bakteerit kasvatuspulloissa (Kuva: VTT)

Kaasufermentori  

Kuva 3: Kaasufermentori (Kuva: VTT)

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00