Latest News Archive

Please select Category, Year, and then Month to display items
Previous Archive
15 May 2023 | Story Leonie Bolleurs | Photo Supplied
Spineless Cactus
Axel Tarrisse (far left), a PhD student in the Department of Sustainable Food Systems, working on the biogas and fodder potential of spineless cactus in Africa. Pictured with him are Prof Maryna de Wit, his supervisor and Associate Professor in the UFS Department of Sustainable Food Systems and Development, and Dr Herman Fouché from the Agricultural Research Council.

The spineless cactus is a unique perennial plant that is able to yield close to 40 tons of dry matter per hectare per year with a rainfall of 500 mm per annum. “This equates eight tons of biomethane or 11 000 litres of diesel-equivalent energy per hectare,” says Axel Tarrisse, a PhD student in the Department of Sustainable Food Systems and Development at the University of the Free State (UFS), who is working on the biogas and fodder potential of spineless cactus in Africa.

Tarrisse believes biogas, produced from the spineless cactus, has the potential to complement the supply of South Africa’s existing industrial energy companies to produce sustainable jet fuel and diesel and a variety of other products with the gas-to-liquid process they use.

Developing biogas

He says with rainfall, key nutrients, carbon dioxide, and solar energy it is possible to produce biomass from cactus.

“First, we harvest the cactus and macerate it prior to going into an anaerobic digester where it is heated to 38°C, the same as a cow’s body temperature. Inside the digester, naturally occurring bacteria, similar to those found in their stomachs, break down the cactus, resulting in the production of biogas. This biogas is composed of both methane and carbon dioxide,” he explains.

According to him, biogas generated through this process can be used in a number of ways. This includes running generators to produce electricity or burning it to generate heat. It will also serve as a feedstock to replace coal and natural gas used by companies such as PetroSA and Sasol in their production of synthetic renewable fuels.

“The methane can also be separated from the carbon dioxide and compressed into bottles, creating compressed biomethane. This can be used as a replacement for liquid petroleum gas (LPG), as well as petrol and diesel in vehicles, such as bakkies, tractors, buses, and delivery trucks.”

The carbon dioxide produced in the process can, for example, be used to replace the fossil-based carbon dioxide typically used in the production of carbonated beverages. Additionally, it can be applied to extend the shelf life of packaged foods, serve as a water softener, and even be applied to a variety of industrial applications.

Commercialisation 

Biogas/biomethane is already produced in Mexico on a commercial scale. In Northeast Brazil, farmers have planted 600 000 hectares of spineless cactus, also known as Palma Forrageira, but the machinery needed to harvest it only became commercially available this year.

Back home in South Africa, just 30 km outside of Bloemfontein, Barren Energy farm is at Stage 1 with 140 hectares of high-density cactus planted to provide the initial feedstock for anaerobic digestion. With 600 hectares, they will be able to produce five million litres of diesel-equivalent methane.

Tarrisse says, “With the right methodology and management system, producing biogas from the spineless cactus will be adopted relatively quickly on a commercial scale.”

He believes that the lack of investment in cultivating the spineless cactus as a crop for fodder in South Africa may be due to a few factors. “It is easier to stick to what is known, such as irrigating lucerne and maize and managing these crops with existing planters, pest management solutions, and harvesting machinery than to develop local machinery and management solutions for a perfectly adapted crop,” he says. 

Compelling reasons

According to Tarrisse, there are several compelling reasons to consider the spineless cactus as a source of biogas in South Africa.

Firstly, he explains, “Only the cactus pads, harvested from high-density plantations (20 000 plants per hectares), are used for biogas production.”

“Secondly, the spineless cactus can yield large volumes of biomass from marginal semi-arid land where conditions are unsuitable for conventional crop cultivation. This makes it an ideal option for the 65% of South African land that receives less than 500 mm of rainfall annually.”

Thirdly, he says, “The plant contains 30 to 50% of easily digestible sugars, which degrades easily in an anaerobic digester. This simple, low-tech process can provide a substantial amount of baseload energy with relatively limited capital expenditure, which is particularly important in developing countries such as South Africa where capital is difficult to raise.”

“On top of that, anaerobic digestion only extracts carbon, oxygen, and hydrogen molecules from the cactus, while most of the macro- and micronutrients, water, and some fibres remain in the digestate. This nutrient-rich cactus digestate can then be spread on the cactus fields, reducing the need for fertiliser once the plantation has been fertilised in the first two years of implementation.”

Societal impact

Besides the benefits of producing biogas from the cactus plant, there is also the opportunity of job creation. “This farming can create one million direct job opportunities from only 3% of South Africa’s land area, approximately 4 million hectares,” says Tarrisse.

He is of the opinion that if production was at scale, as opposed to the current small orchard-style farming of cactus, there would be substantial biomass available to sustain not only biomethane, but also to support various bio-industries, such as protein production through cactus fermentation, biomaterials as a substitute for wood-based cellulose, organic acids, and bioplastics. “Consequently, cactus provides a climate-resilient, drought-resistant, and perennial feedstock for food, feed, fibre, and fuel in semi-arid Southern Africa,” he says.

Tarrisse states that this initiative also has the potential to significantly reduce migration from rural to urban areas, therefore addressing issues related to the growth of urbanisation, such as the provision of infrastructure and crime.

News Archive

Artikel in Die Burger: Steeds is daar die kans vir heling deur Dr Franklin Sonn
2008-04-07

Steeds is daar die kans vir heling

Dr Franklin Sonn - Kanselier van die Universiteit van die Vrystaat en ’n oud-ambassadeur.


TOE gene-navorsers uiteindelik die menslike genoom georden het, is bevind dat menslike wesens inderdaad slegs in minder as 2 % onderling verskil en andersins ooreenstem.

Dít is die goeie nuus.

In die loop van die mens se ontwikkelingsgang en in die proses van ons sosiale organisering is godsdiens-, taal- en kultuurpatrone ontwikkel wat gelei het tot territorium-afbakening en volksvorming waaruit ’n hele geskiedenis van haat, nyd en bloedvergieting ontstaan het het wat ondanks die hoë peil van die beskawing wat die postmoderne mens bereik het, steeds voortwoed.

Dít is die slegte nuus.

Gebeure op die kampus van die Universiteit van die Vrystaat (UV) het ons op onnoemlik tragiese wyse herinner aan ons menslike mislukking dat ons – ondanks die oorheersende ooreenkomste tussen ons – ons liewer op grond van die bykans een persent onderlinge verskil vergrype pleeg wat selfs by diere ondenkbaar is. Dat dit boonop op die kampus van ’n universiteit gebeur, is des te ontstellender.

Dit strek ons universiteit egter tot eer dat die verwagte strafstappe onmiddellik gedoen is en dat geen poging aangewend is om selfverskonend verduidelikings te gee of die kombers oor die kop te trek nie.

IN ’n breër konteks wys prof. Hermann Giliomee tereg daarop dat die tydskrif The Economist ’n opname van Markinor gepubliseer het wat aantoon dat meerderhede in al die gemeenskappe te kenne gee dat rasseverhoudings sedert die koms van die demokrasie verbeter het.

Die afleiding daarvan is dat Suid-Afrika in al sy dimensies op die regte pad is en dat ons in die hoop op ’n beter toekoms vir ons almal voortleef. Die nasionale projek om godsdiens, taal en verskille te eerbiedig maar terselfdertyd ’n heterogene tapisserie van eenheid as nasie te bou is die meeste van ons se erns. Ondanks die terugslag is die universiteit verbind tot hierdie toekomsvisie van transformasie wat herhaaldelik leidinggewend deur die rektor, prof. Frederick Fourie, sowel as sy voorganger, prof. Stef Coetzee, uitgespel is.

Vir die UV gaan dit daarom om die pad van insluiting en eenheid diepgaande te bestuur sodat wit en swart die universiteit as tuiste vir almal sien en ervaar en om die idee van verdringing van een groep deur die ander te vermy of selfs te voorkom dat die toestand geskep word dat een groep in die proses op die vlug slaan. Ons is verbind tot die skepping van ’n nierassige universiteit en nie die toestand dat wittes buite woon en swartes binne of andersom nie.


Ons koester die begrip van medemenslikheid en agting vir ons almal se gelyke menswaardigheid op grond van ons oorheersende menslike ooreenkomste en gedeelde waardes. Ons staan rassisme teen, of dit nou van wit of van swart kom. Ons wil nie aan die eenkant versoening predik maar in waansinnige onderlinge verdeeldheid en agterdog voortleef nie. Almal moet die wonder beleef van die moontlikheid dat ons een kan wees.

Ons waardeer dit opreg dat daar van die kant van ons minister Naledi Pandor paslike veroordeling van die rassevoorval uitgespreek is, maar dat sy onmiddellik die fokus geplaas het op die geleenthede wat die geval vir al ons kampusse maar ook vir ons land bied.

Eweneens ervaar ons die reaksie van die rektore van nasionale universiteite as aandoenlik positief waar die vanselfsprekende veroordeling gepaardgegaan het met die oorheersende geneigdheid om as leiers van meer rassige kampusse intellektuele leiding te probeer gee in die bepaling van waar ons land staan in die hantering van rassisme, ons erfsonde.

Ons is maar alte bewus daarvan dat ons ongelukkige geskiedenis van kolonialisme en apartheid nog vars in die geheue is. In ons euforie oor die koms van die demokrasie, wat gegrond is op ons grondwetlike verklaring van ons eenheid, was ons nietemin miskien naïef om te dink dat ons in werklikheid nou een is. Dit was bloot die aanhef. Jody Kollapen van die Suid-Afrikaanse Menseregtekommissie het iets beet wanneer hy aanvoer dat ons wel versoening omhels het, maar naïef gedink het dat solank ons die konsep op ons lippe neem, dit alles sal regmaak. Ons stem saam dat daar inderdaad steeds baie werk te doen is.

Ons wil te maklik die omvang van die taak om ’n nierassige nasie te bou geringskat. Ons misken heel dikwels die inherente gebrek aan kapasiteit by mense om op hul Godgegewe ooreenkomste te fokus. Dit lyk asof mense veel meer geneig is om verskille, gewaand of eg, te beklemtoon. Dit is ’n deel van ons menslikheid. Daar is ’n ontstentenis van leiding van byvoorbeeld ons kerk. Die kerk verkondig met heilige preweling ons eenheid in Christus, maar verdedig onmiddellik daarna dawerend verdeeldheid in die kerk. Ons pas regstelling in die werkplek toe sonder om werklik aandag te gee aan en bronne beskikbaar te stel vir die hantering van geregverdigde swart woede en sonder om begryplike aanmatiging en meerderwaardigheid te versoen met ewe begryplike wit verydeling en vervreemding.

Ons ag diversiteit as ’n gegewe sonder om genoegsame werk daarvan te maak om die rykheid van ons heterogeniteit in te bou in die nierassige eenheidstaat wat ons voorsien. Ons begaan ook die fout om die erfsonde van rassisme as net ’n Suid-Afrikaanse fenomeen te eien en is geskok as ons opmerk hoe diep die kloof tussen groepe in Amerika steeds lê.

SENATOR BARACK OBAMA se toespraak in Philadelphia spreek tot die hart van die kwessie oor hoe moeilik dit is om medemenslik te wees en hoe ons sukkel om ons in ander skoene te plaas en so eenheid te bou.

Ons vergeet so maklik dat ons versugting na vrede nêrens sal kom as ons nie die aandrang verstaan dat niemand gevra word om af te skuif nie, maar dat mense bloot gevra word om op te skuif sodat almal sitplek kan kry sodat ons sodoende mekaar se menswaardigheid kan voel en verstaan. Ons almal het gelyke aanspraak op Suid-Afrikanerskap. Niemand het die reg om meerderwaardig te voel nie. Ons mag ook nie ruimte skenk aan die geboorte of oplewing van ’n nuwe veronderstelling dat gemeensaamheid gebou kan word deur rassevernedering aan die een kant en rassevergelding aan die ander kant nie. Ons in Suid-Afrika het ’n hoë prys betaal vir die beoefening asook die verdraagsaamheid. Ons moet enige vorm van rassehegemonie teenstaan.

Hoe erg die provokasie ook al by swart mense kan wees wanneer ons rassevergelding soek, ons mag dit nooit weer verdra nie. Aan die ander kant is dit ewe gevaarlik dat ons nasionale geesdrif vir vergifnis en versoening deur wit mense geag word as ’n geleentheid om terug te val in gemaksones van meerderwaardigheid en toe-eiening Ons is dit aan ons toekoms verskuldig om hierdie tendense onmiddellik raak te sien en te besweer. Dit verg dapper leierskap. Ons universiteit het rede om trots te wees op ons prestasies om groter oopheid en toeganklikheid te skep. Die afgelope 5 jaar het ons 61 studente uit lande soos die Soedan, Ethiopië, Kameroen, Botswana en Lesotho gedoktoreer. Boonop het 6 studente uit lande soos Korea en Indië by ons doktorsgrade verwerf en 11 uit lande soos Amerika en Duitsland. Dit is ons trots.

Ons aan die UV is dit aan ons land maar ook aan onsself verskuldig om nederig te bly en, waar nodig, ons hand diep in eie boesem te steek, maar terselfdertyd te beklemtoon dat ons nie gedefinieer wil word deur insidentele vergrype van ’n klein groep misleide studente nie – hoe erg hul optrede ook al is. Ons reken daarmee af, maar ons wil graag onsself erken as deelgenote aan die erfenis van die nasionale sonde van rassisme, maar ’n universiteit wat transformasie aktief nastreef. Ons is trots op ons oopheid en wat daaruit voortspruit. Op die oomblik is ons onsosiale tradisie van herkoms Afrikaans en Sotho en is ons daarop ingestel om, waar doenlik en waar dit vereis word, Engels as internasionale taal in te bou in ons pogings om mekaar te vind eerder om ons trotse kultuur tradisies te vergeet.

DIE raad, die senaat, die rektor, die personeel van die universiteit wil saam met studente en werkers opnuut geleenthede soek om in gesprek met mekaar te bly. Ons wil saam opgewonde bly oor die moontlikheid van heling, groei en transformasie wat die onlangse insident vir ons geskep het.

Artikel in Die Burger, Saterdag 22 Maart 2008

We use cookies to make interactions with our websites and services easy and meaningful. To better understand how they are used, read more about the UFS cookie policy. By continuing to use this site you are giving us your consent to do this.

Accept