by Tom Bosschaert
Directeur

10 juni 2001

Tom Bosschaert

De Merredin Spirulina fabriek is een van de eerste projecten waarin we systeemdenken en onze holistische, systemische benadering van innovatie hebben toegepast, met ecologie als de belangrijkste drijfveer. Het concept, ontwikkeld in 2000, schetst de business case voor een spirulina-algenfabriek en een hoogst ongebruikelijke maar verbluffend effectieve aanpak voor een duurzame, op het milieu gebaseerde industrie om Merredin, een klein woestijnstadje in West-Australië, nieuw leven in te blazen. Dit project is een bewijs van de kracht van het bestuderen van systemische dynamiek en de benaderingen die uit het proces voortkomen. We hebben het project uitvoerig gedocumenteerd, inclusief het conceptieproces, de business case en het ontwerp van de fabriek.

Visitors-Large_vd2_pure_image.jpg
Het gereconstrueerde pompgebouw wordt gebruikt om een bezoekerscentrum, restaurant en gezondheidsvoorzieningen in onder te brengen.

Project Introductie

Merredin is een klein stadje in een semi-aride gebied in West-Australië, ongeveer 3 uur ten oosten van Perth. Het heeft een bevolking van ongeveer 5000 inwoners, maar wordt helaas geplaagd door verschillende problemen, waarvan het gebrek aan drinkbaar grondwater, de economische achteruitgang en een groot aantal daarmee samenhangende sociale problemen de belangrijkste zijn.

Na uitgebreid onderzoek naar de plaatselijke omstandigheden en economische mogelijkheden ontwikkelden we een oplossing om een aantal van de problemen waarmee Merredin te kampen had aan te pakken. Het allerbelangrijkste is dat het de duurzaamheid van de stad zou aanpakken en versterken.

Spirulina staat bekend om zijn vele gezondheidsvoordelen en hoge gehalte aan eiwitten, vitaminen en mineralen. Gezien de milieuomstandigheden in het gebied vonden wij dit het meest levensvatbare project voor de stad Merredin.

Het project concentreerde zich rond een historisch pompstation. Het was gebouwd in 1903, stond op instorten en moest dringend worden gerestaureerd. Deze situatie bood ons een uitstekend uitgangspunt om het complex van het pompstation te vernieuwen en er een restaurant en gezondheidsfaciliteiten in op te nemen, waardoor de inwoners een mooie en volledig duurzame bron van inkomsten kregen en de toekomst van de stad rooskleuriger tegemoet kon worden gezien.

Systeemanalyse: De redder van Merredin

De bestaande maatregelen om de problemen van de stad op te lossen waren ontoereikend.

Industrieën en bedrijven verlieten de stad, waardoor het ontdaan was van banen, middelen en motivatie. Met zo'n complex netwerk van onderling verbonden problemen gebruikten we SiD's systeemanalysemethode om de problemen te ontrafelen en holistische en fundamentele oplossingen te vinden voor de problemen van de stad - en het werkte.

We brachten de fysieke parameters van het gebied in kaart, inclusief klimaat, landgebruik, beschikbare materiaalstromen zoals afval en natuurlijke bronnen. Ook de sociale situatie werd in kaart gebracht, met inbegrip van de beschikbaarheid van arbeidskrachten, vaardigheden, demografie, cultuur, en de dromen en wensen van de mensen die in de stad wonen (inclusief kinderen).

Tenslotte werden de ecologische en economische stromen in kaart gebracht om de systeemanalyse af te ronden.

Op zoek naar symbiotische oplossingen

Vervolgens hebben we geprobeerd om beschikbare maar ongebruikte hulpbronnen te koppelen aan de wensen en eisen van de stad. Door deze behoeften en hulpbronnen met elkaar te kruisen, vonden we een groot aantal mogelijke oplossingen. Vervolgens hebben we de meest veelbelovende eruit gelicht.

Eén oplossing, hoewel ongebruikelijk en onverwacht, kwam naar voren als een zeer krachtige oplossing om al deze kwesties opnieuw met elkaar te verbinden op een lange termijn en economisch sterke manier. Zij kwam voort uit ons onderzoek naar het gebruik van ecologie als motor voor toegevoegde waarde. Het resultaat was de mogelijkheid om een specifieke algensoort te laten groeien in het zoute grondwater van de regio.

Deze ecologische oplossing, gekoppeld aan de betrouwbaarheid van de gezondheidsvoedingsindustrie, paste perfect binnen het bestaande kader en de mogelijkheden van de stad.

Thailand_plant_unkownsource.jpg
Grote ondiepe vijvers die door zonlicht verlicht worden zijn relatief goedkoop en gemakkelijk aan te leggen en alles wat nodig is om spirulina-algen te laten gedijen.

De Spirulinafabriek

Er is om verschillende redenen voor een spirulinafabriek gekozen. De belangrijkste zijn de geschiktheid voor het klimaat, het vermogen om meerdere problemen tegelijk op te lossen, en de economische kracht.

Spirulina wordt al geruime tijd met succes gekweekt en voor een groot aantal toepassingen gebruikt. Het hoofddoel van de Spirulinafabriek is consumptie, omdat dit de hoogste opbrengst oplevert.

De markt voor spirulina is aanzienlijk en blijft groeien. Het heeft een hoge waarde, en de bereidheid van consumenten om deze prijs te betalen maakt het een uitstekende industrie voor economisch achtergebleven gebieden. Er zijn verschillende voorbeelden van Zuid-Afrikaanse steden die algenfabrieken gebruiken om hun economieën met succes nieuw leven in te blazen.

Het kweken van spirulina is een uiterst winstgevende en zeer milieuvriendelijke onderneming. Het productieproces vereist zeer weinig additieven, is relatief eenvoudig en de ligging van Merredin aan de hoofdsnelweg tussen Perth en Sydney is een bonus.

Er werd een economische en business case opgesteld. Daaruit bleek al snel dat de fabriek economisch haalbaar zou zijn, veel werkgelegenheid zou opleveren voor de plaatselijke bevolking en gemakkelijk zou kunnen worden ingepast in de bestaande infrastructuur, waarbij alleen gebruik zou worden gemaakt van de overvloedige grondstoffen in Merredin.

De fabriek zou haar investering binnen vijf jaar terugverdienen, met een ruime marge voor fouten in de planning.

Landscape_perspect_medium_pure_image.jpg
Overzicht van de spirulina-algenfabriek met het oude waterpompstation in het midden.

Hoe werkt het?

Merredin ligt in een ondiepe droge vallei die zich over tientallen kilometers uitstrekt, met weinig neerslag en een constant hoog grondwaterpeil. Het beschikbare water is zeer zout, waardoor de plaatselijke bevolking problemen ondervindt met aanhoudende scheuren in de funderingen van gebouwen en wegen. Ondanks deze uitdagingen is het ondergrondse water relatief overvloedig aanwezig. Een betrouwbare voedingsbodem is mogelijk als de winning goed wordt geregeld.

Het plan met de spirulinafabriek is ervoor te zorgen dat overmatig grondwatergebruik (en de daarmee gepaard gaande afvloeiing) wordt opgevangen en omgeleid via landbouwdrains onder de stad. Van daaruit wordt het via een bestaande kreek doorgestuurd en door zonne-ontzilters verwerkt - een essentiële stap om het zoutgehalte enigszins te verminderen. Na deze fase kan het water worden gebruikt als groeimiddel voor de algen.

Eenmaal in de fabriek wordt het water in grote ondiepe open vijvers gepompt, die relatief gemakkelijk en goedkoop te fabriceren zijn. De algen gebruiken het zoute water en overvloedig zonlicht om te groeien - tot 30% in één dag. Deze verbazingwekkende groeisnelheid zorgt voor een consistente en betrouwbare output van de plant.

Eenmaal gekweekt, worden de algen naar het oude waterpompstation gestuurd, dat is omgebouwd van zijn oorspronkelijke gebruik en nu onderdak biedt aan een kleine vriesdroog- en verpakkingsfabriek, verschillende kantoren, en een klein bezoekerscentrum en café.

De spirulina-algen worden gedroogd, gebotteld en rechtstreeks naar Perth verscheept. Bovendien is Merredin, wat transport betreft, ideaal gelegen aan de belangrijkste oost-west handelsroute over de weg die dwars door Australië loopt. Dit biedt een relatief eenvoudige mogelijkheid voor uitbreiding en gemakkelijk vervoer van spirulina-producten.

Googlemaps_pure_image.jpg
De locatie van het algenkwekerijcomplex, gezien van bovenaf. - Google Map

De Business Case voor Merredin's Spirulina Fabriek

De algenfabriek heeft een fantastisch rendement op de investering, alles binnen vijf jaar en met een foutmarge van 300%. Het zorgt voor lokale werkgelegenheid, functioneert als een toeristische attractie, en werkt binnen Merredin's zoute water problematiek. Dit alles helpt de lokale overheid bij de economische ontwikkeling en zorgt voor een positieve economische en ecologische status buiten de stadsgrenzen.

De installatie pakt de problemen van Merredin als volgt aan:

  • Zoutgehalte van het water

De installatie helpt voorkomen dat het grondwaterpeil problematische hoogten bereikt en maakt gebruik van overmatige waterafvoer. Op zijn beurt vermindert dit ook de neiging van zouten om in de grond te vloeien.

  • Bevolking, werkgelegenheid en groei

De fabriek trekt bezoekers voor gezondheidsgerelateerd toerisme, biedt werkgelegenheid en een stabiele industrie voor de groei en duurzaamheid van de stad en haar economie. De spirulinafabriek stelt Merredin ook in staat zichzelf op de markt te brengen als een gezondheidsbestemming en dit te versterken door samen te werken met de plaatselijke tarwe-industrie. Het toerisme zal een basisindustrie voor de stad vormen en andere sectoren mee omhoog stuwen.

  • Pompstation

Het pompstation zal in Merredin een stabiele en vruchtbare rol hebben gevonden door van een probleem een voordeel te maken. Het project zal een historische en culturele plaats in stand houden voor toekomstige generaties, die er plezier aan zullen beleven en het zullen blijven gebruiken.

  • Financiën

De Shire of Merredin zal aanzienlijk economisch voordeel halen uit het succes van dit type industrie. De gemeente kan dit project initiëren en een belang krijgen in de financiën en de exploitatie van de fabriek, om de voordelen voor de Shire te bevorderen. Ons onderzoek wijst op een zeer succesvolle onderneming met een onovertroffen rendement op investering en groeipotentieel.

Perspect-Level2-1.jpg
De reconstructie en renovatie van het pomphuis onthult nieuwe en spannende multi-use rumtesi.

Projectgebonden gegevens

Parameters van de installatie

  • Capaciteit - TPA 30
  • Landoppervlakte - 25.000 m2
  • Vijveroppervlak - 22.000 m2
  • Overdekt Gebied - 180 m2

Personeel

  • Aantal ploegen/dag - 3
  • Werkdagen/jaar - 300
  • Geschoolde arbeiders - 10
  • Ongeschoolde arbeiders - 30
  • Leidinggevend personeel - 2

Grondstoffen (per ton product)

  • Natriumcarbonaat - 3,5t
  • Natriumnitraat - 1,8t
  • Kaliumsulfaat - 0,4t

Nutsvoorzieningen (per ton product)

  • stroom - 13.000 Kwh
  • Water - 2.700 KL
  • Dieselbrandstof (LDO) - 4,0 KL

Installaties en machines

  • Filterpers met sproeidroger
  • Vibro-energieafscheider/agitator
  • Buis en membraan open groei tanks
  • verpakkings- en opslaguitrusting

Economische aspecten (alle waarden in AUD)

  • Installaties en machines - $500.000
  • Pompstation - $803.000
  • Kantoor, laboratorium en bezoekers - $400.000
  • Kasstroom PA - $1.200.000
  • Grondstofkosten PA - 81.300 dollar
  • Energiekosten PA - $20.000
  • Arbeidskosten PA - $200.000
  • Overige kosten PA - $ 100.000
  • Inkomsten na aftrek van kosten - 800.000 dollar
  • Rendement op investering - binnen 5 jaar

Perspect-Level1-0005.jpg
Het project behoudt de originele kenmerken van het gebouw en gebruikt ze voor modernere toepassingen en gebruik.

Ontwerp van installaties en voorzieningen

Landschap

Het landschapsontwerp wordt grotendeels bepaald door de functies en prestaties van de fabriek. Een van de belangrijkste kenmerken van het concept is dat het een ongelooflijk uitzicht biedt bij aankomst in de stad Merredin. De grote roertanks weerspiegelen de hemel en strekken zich uit tot ver in de verte, gezien vanaf de weg. Dit verhoogt de uniciteit en herkenbaarheid van het stadje en trekt meer toerisme aan.

Er zijn geen muren rond het hele complex, omdat dit het glorieuze uitzicht op het landschap rond de fabriek zou belemmeren. In plaats daarvan wordt een kleine gracht gebruikt om het complex te beveiligen en ongewenste nieuwsgierigen buiten te houden, terwijl deze ook functioneert als de belangrijkste watervoorziening voor de tanks. De plaatsing van de tanks is geoptimaliseerd om de bodem zo min mogelijk te belasten.

Pompstation ontwerp

Pompstation nummer 4 is ontworpen en gebouwd door C.Y. O'Connor in 1903. Het is een bewijs van de kwaliteit en toewijding van de vroege pioniers van de West-Australische woestijn. De restauratierichtlijnen van Water Corporation WA maken de functiewijziging mogelijk die voor dit plan vereist is.

Het nieuwe ontwerp beperkt de overname van het oorspronkelijke ontwerp van het pompstation tot een minimum en behoudt de karakteristieke elementen door pragmatische oplossingen te gebruiken om het gebouw te beschermen.

Het pompstation creëert drie ruimten in één complex. De eerste ruimte is een grote hal van 22x14 meter en drie verdiepingen hoog. Een houten vloer omringt zes granieten sokkels, die oorspronkelijk werden gebruikt om de grote waterpompen te ondersteunen. Deze structuren helpen nu om de ruimte te verdelen en bieden ook een kader voor nieuwe elementen, waarin nieuwe machines en administratieve afdelingen zijn opgenomen.

De twee andere ruimten zijn even hoog, maar hebben een kleinere voetafdruk. De middelste ruimte is een onhandig smalle gang, niet meer dan 2 meter breed en 14 meter lang. Deze ruimte zal een deel van de badkamers voor de fabriek en het café bevatten.

Het café bevindt zich in de derde ruimte aan de oostzijde van het gebouw. Het hoogtepunt van deze ruimte is een enorme boog aan de noordzijde waarlangs kolentreinen het gebouw binnenrijden. In het nieuwe project wordt deze leegte omgetoverd tot een groot raam met uitzicht naar buiten.

Conclusie

De Merredin spirulina-centrale is een lichtend voorbeeld dat inzicht geeft in systeemanalyse, holistisch ontwerpen en het samenvoegen van uiteenlopende disciplines als economie, ecologie en design. Het bewijst dat innovatieve en baanbrekende oplossingen mogelijk zijn, zelfs op de meest afgelegen en onverwachte plaatsen.

Wij zien een mooie toekomst voor ecologisch gestuurde economieën, systeemontwerp en de integratie van sociale aspecten in ontwikkelingsprocessen. Door dit project uitgebreid te documenteren, hopen we dat u met ons heeft kunnen meereizen op deze opmerkelijke ervaring.

Tom Bosschaert
by Tom Bosschaert
Directeur

10 juni 2001

Project team

Andere Items