Meskipun perusahaan seperti DSM telah membuktikan bahwa ada uang yang bisa dihasilkan dari bahan alga bernilai tinggi seperti omega-3, bidang ini dipenuhi dengan mayat-mayat startup yang telah mencoba—dan gagal—untuk menghasilkan uang dari biofuel alga dan protein massal. Jadi apa yang membuat Aljazair—perusahaan rintisan Australia yang kini bangkit dari kedok—berpikir mereka dapat memecahkan kode tersebut?
Masih terlalu dini untuk berspekulasi, tetapi fotobioreaktor lapisan tipis baru yang memungkinkan peningkatan dramatis dalam efisiensi dan skalabilitas dapat mengubah permainan, klaim salah seorang pendiri dan CEO Nick Hazell, mantan eksekutif PepsiCo dan Mars R&D yang kemudian mendirikan bisnis daging alternatif v2food yang berbasis di Sydney pada tahun 2019.
“Di v2, kami sangat antusias menggunakan pigmen protein alga pada daging nabati dan kemudian menyadari bahwa ekonomi dari budidaya alga sangatlah buruk,” kata Hazell, yang baru saja mendapatkan AUD1,1 juta ($0,7 juta) dari University of Technology Sydney, Usaha Gigitan yang Lebih Baikdan investor lainnya.
“Jadi ini adalah kasus tentang apa yang harus kita lakukan?” ungkapnya. AgFunderNews. “Apakah kita mundur atau mempelajari dasar-dasar fisika pertumbuhan alga sehingga kita dapat membuat sesuatu yang biayanya hanya beberapa sen per kilo daging (alt)? Dan kami berhasil.”
Ia menambahkan: “Perusahaan minyak menghentikan produksi biofuel alga begitu saja ketika ekonomi tidak mendukung, dan pasar alga saat ini difokuskan pada bahan bernilai tinggi seperti omega-3 karena harganya sangat mahal. Namun, itu karena tidak ada yang benar-benar menangani pendorong utama produktivitas.
“Yang sedang kita bicarakan di Algenie adalah menumbuhkan mikroalga dalam fotobioreaktor di mana kita memiliki kendali penuh dan rangkaian lengkap alat genetika untuk memaksimalkan produktivitas, ditambah dengan energi terbarukan yang murah.”
“Jika Anda pikirkan apa yang bisa dibuka oleh teknologi ini, kemungkinannya tidak terbatas,” kata Hazell, yang bermaksud untuk melisensikan teknologi tersebut—yang menurutnya dapat membuka aplikasi mulai dari biofuel hingga bioplastik, tekstil, dan protein untuk akuakultur—dan berkolaborasi dengan mitra untuk berinvestasi bersama dalam produksi skala besar.
“Jika Anda bisa mencapai harga yang mendekati harga minyak mentah, Anda pada dasarnya bisa menggantikan petrokimia.”
“Kami sangat gembira menjadi investor pertama di Algenie, sebuah perusahaan dengan potensi untuk menemukan kembali produksi alga, dalam proses penyerapan karbon dalam skala gigaton.“.” Simon Newstead, mitra pendiri, Better Bite Ventures
Produksi berkelanjutan
Menurut Hazell: “Ada dua cara untuk menumbuhkan alga. Anda dapat menumbuhkannya menggunakan cahaya, atau Anda dapat menumbuhkannya seperti ragi atau bakteri dalam proses heterotrofik menggunakan gula sebagai sumber karbon utama. Namun, itu adalah industri yang matang dan membatasi struktur biaya Anda.”
Jika Anda menanam alga dalam gula, bakteri, ragi, dan jamur merupakan ancaman yang terus-menerus, ungkapnya. Namun, dalam proses fototrofik yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi utama, organisme ini tidak dapat tumbuh karena tidak ada makanan yang dapat mereka makan, yang berarti Anda dapat menerapkan proses yang berkelanjutan.
“Satu-satunya cara untuk memperoleh produktivitas tinggi dan biaya rendah adalah dengan meningkatkan kinerja alga hingga mencapai puncaknya, mempertahankannya di sana, dan memanennya secara terus-menerus,” kata Hazell. “Itulah dasar-dasar manufaktur. Dengan sistem fototrofik, Anda berada dalam posisi yang tepat untuk melakukannya. Jika Anda berada dalam proses heterotrofik, organisme apa pun yang melahap gula akan bersaing dengan alga Anda.”
'Tujuan kami adalah mencapai $1 per kilo'
Dalam proses fototropik dalam ruangan yang menggunakan LED sebagai pengganti sinar matahari, katanya, “Anda memerlukan CO2, foton yang tepat, dan sejumlah kecil nutrisi seperti nitrogen dan fosfor. Biaya utama untuk menumbuhkan alga dengan cara ini adalah biaya energi terbarukan untuk LED yang menyediakan foton yang tepat dengan cara yang tepat, dan biaya modal untuk fotobioreaktor. Biaya energi terbarukan terus menurun, jadi masalah utama yang harus dipecahkan adalah biaya modal reaktor.”
Ia menambahkan: “Fotobioreaktor yang ada saat ini sebagian besar berupa sistem tabung atau sistem pelat datar. Namun dengan sistem ini, mustahil Anda dapat memproduksi plastik atau biofuel dengan biaya yang kompetitif karena biaya modalnya 10 kali lipat lebih tinggi.”
Inti dari usulan Algenie adalah fotobioreaktor baru dan proses berkelanjutan yang dipatenkan, di mana alga mengalir melalui saluran yang dibentuk menjadi heliks berkelanjutan. LED canggih menyediakan kondisi pencahayaan yang optimal, mendorong pertumbuhan cepat dalam suatu proses yang menurut Hazell dapat mengurangi biaya produksi hingga sepuluh kali lipat. “Tujuan kami adalah mencapai $1 per kilo.”
Dia menjelaskan: “Kami secara drastis mengompresi area produktif dengan memiliki beberapa lapisan tipis alga. Dalam fotobioreaktor tradisional, sebagian besar alga dibayangi oleh tetangganya, dan hanya mencapai mungkin 1% dari kapasitas produktifnya karena sebagian besar waktu berada dalam kegelapan. Jika Anda memiliki lapisan yang sangat tipis, Anda bisa mendapatkan produktivitas yang jauh lebih tinggi. Jika Anda hanya memiliki satu lapisan tipis, Anda memerlukan area seukuran Prancis untuk menghasilkan satu gigaton, tetapi kami telah menemukan cara untuk mendapatkan beberapa lapisan tipis dalam ruang kecil dengan biaya yang sangat rendah.”
Desain tersebut memungkinkan beberapa spesies alga berlipat ganda jumlahnya setiap 2-3 jam dalam kondisi ideal, cukup untuk menghasilkan 100 ton per tahun dalam ruang seukuran kontainer pengiriman, klaim Hazell, yang bekerja sama dengan Prof. Mathieu Pernice di Universitas Teknologi Sydney (UTS) untuk mengembangkan dan mengoptimalkan strain alga.
Ketika ditanya apakah sistem yang mengandalkan LED—seperti pertanian vertikal—bermasalah, ia berkata: “Kami jauh lebih produktif daripada pertanian vertikal dalam hal produktivitas udara. Ya, intinya adalah Anda membutuhkan energi terbarukan, tetapi kapasitas Australia untuk menghasilkan energi terbarukan sangat besar. Demikian pula, operasi pertanian vertikal cukup rumit, sedangkan apa yang kami usulkan sangat sederhana sebagai perbandingan.”
Proses R&D yang didukung AI
Jadi, jenis alga apa yang sedang ditangani Algenie?
Menurut Hazell, “Kami bekerja sama dengan UTS untuk memutasi galur alga liar guna mendapatkan kimia yang optimal, lalu mengoptimalkan produktivitas galur ini dalam bioreaktor kami melalui proses yang digerakkan oleh AI yang melakukan serangkaian eksperimen secara paralel. Ini merupakan hal yang sangat baru bagi alga, jadi kami tengah mengembangkan kemampuan untuk menyesuaikan kinerja galur kami dengan sangat cepat.”
Model lisensi
Saat ini, Algenie memiliki prototipe fotobioreaktor lapisan tipis yang beroperasi di ruang bawah tanah UTS, kata Hazell.
“Idenya adalah bahwa melalui pemberian lisensi, kami akan memungkinkan banyak perusahaan untuk menggunakan teknologi ini tanpa harus mempekerjakan seorang ahli biologi. Jadi, kami akan membuat dan menjual fotobioreaktor dan memberikan lisensi perangkat lunak, jenis alga terbaik, dan kondisi operasi unik yang akan memberi Anda produktivitas maksimum.
“Pada dasarnya ini berarti bahwa orang-orang yang tidak memiliki aspirasi untuk menekuni alga, tetapi menginginkan kimianya, bisa mendapatkannya.
“Kami ingin menjadi pendorong bagi berbagai industri dan perusahaan.”
Sedangkan untuk investor, katanya, “Jika Anda menyebut kata alga saja, sebagian dari mereka akan lari karena mereka pikir itu tidak ekonomis, jadi kami harus membuktikan bahwa kami telah memecahkannya dan kami dapat memilikinya.”
Bacaan lebih lanjut: