Φύκια βιοντίζελ. Παραγωγή βιοντίζελ φυκιών

Δεδομένου ότι το πετρέλαιο δεν είναι ανανεώσιμο, ρυπαίνει πολύ το περιβάλλον και οι κύριες πηγές του βρίσκονται σε ζώνες συγκρούσεων, γεγονός που προκαλεί εντάσεις πολιτικό και οικονομικό, καθώς και πρόκληση πολλών αλλαγών στις τιμές τους, την ανάγκη αναζήτησης εναλλακτικών πηγών καύσιμα.

Εσείς βιοκαυσίμων - προϊόντα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας από βιομάζα - έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικές εναλλακτικές λύσεις στα παράγωγα πετρελαίου. Ένα από αυτά είναι το βιοντίζελ – συνήθως λαμβάνεται μέσω φυτικών ελαίων (όπως σόγια, καστόρ, καλαμπόκι, φιστίκια, βαμβάκι, φοίνικα, μεταξύ άλλων) ή ζωικό λίπος - που αποτελείται από κορεσμένους υδρογονάνθρακες από μακριά αλυσίδα.

Αλλά μια νέα πηγή για την παραγωγή βιοντίζελ που έχει αναδυθεί είναι οι φύκι. Τα φύκια μπορούν να χωριστούν σε μακροφύκη και μικροφύκη. Με την έννοια της παραγωγής βιοκαυσίμων, η μικροφύκη, οι οποίοι είναι μονοκύτταροι, μικροσκοπικοί και φωτοσυνθετικοί υδρόβιοι οργανισμοί που χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για τη φωτοσύνθεση, μετατρέποντας την ηλιακή ενέργεια σε αποθηκευμένη χημική ενέργεια.

Δείτε μερικά από τα οφέλη της χρήσης αυτού του τύπου βιοντίζελ:

• Τα φύκια δεν χρησιμοποιούνται ευρέως ως τροφή., όπως και με το καλαμπόκι, τη σόγια και άλλες πηγές φυτικών ελαίων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοντίζελ. Έτσι, η χρήση φυκιών μπορεί να είναι η λύση για την παραγωγή βιοντίζελ σε μεγάλη κλίμακα, καθώς μπορεί να ελαχιστοποιήσει σημαντικά τις επιπτώσεις στην παραγωγή τροφίμων.
• Αυτοί μεγαλώνουν πολύ γρήγορα, να μπορεί να ολοκληρώσει έναν κύκλο ανάπτυξης σε λίγες μέρες και να διπλασιάσει τη βιομάζα του πολλές φορές την ημέρα.
• υψηλή απόδοση: Τα μικροφύκη έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε λάδι και σε ορισμένες περιπτώσεις αυτή η περιεκτικότητα μπορεί να φτάσει το 80% λάδι κατά ξηρό βάρος. Μπορούν να παράγουν τουλάχιστον 30 φορές περισσότερη ενέργεια ανά εκτάριο από τις χερσαίες καλλιέργειες. Υπό βέλτιστες συνθήκες, μπορούν να παραχθούν 137.000 λίτρα πετρελαίου ανά εκτάριο ετησίως.
• Παραγωγή φυκιών δεν χρειάζεται μεγάλες επεκτάσεις χώρου για καλλιέργεια.

Εκτός από το βιοντίζελ, τα φύκια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή άλλων εναλλακτικών μορφών ενέργειας, όπως η αιθανόλη, υδρογόνο, μεθάνιο, βιομάζα για καύση και αεριοποίηση και άλλες παραλλαγμένες μορφές υδρογονανθράκων καύσιμα.

Μεταξύ των τεχνικών που χρησιμοποιούνται σήμερα για την παραγωγή μικροφυκών σε μεγάλη κλίμακα είναι η χρήση του λίμνες ιπποδρομιών, που είναι μεγάλες ανοιχτές δεξαμενές, και φωτοβιοαντιδραστήρες κλειστούς σωλήνες. Στη συνέχεια, τα καλλιεργούμενα φύκια περνούν από διαδικασίες εξαγωγής των ελαίων τους και επεξεργασίας τους.

Μη σταματάς τώρα… Υπάρχουν και άλλα μετά τη διαφήμιση ;)

Λιμνούλα που χρησιμοποιείται για καλλιέργεια μικροφυκών μεγάλης κλίμακας^[1]

Σωληνοειδής φωτοβιοαντιδραστήρας για την καλλιέργεια μικροφυκών και άλλων φωτοσυνθετικών οργανισμών ^[2]

Αλλά γιατί, λοιπόν, αυτό το είδος παραγωγής δεν έχει ακόμη αξιοποιήσει;

υπάρχουν ακόμα μερικά προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν, δείτε τα κυριότερα:

1. Ο κόστος Η βιομάζα των φυκών είναι πιο ακριβή από ό, τι για τα χερσαία φυτά. Είναι απαραίτητο, για παράδειγμα, ο έλεγχος της παραμέτρου οξύτητας του μέσου καλλιέργειας, η παροχή θρεπτικών ουσιών, το θαλασσινό νερό, το διοξείδιο του άνθρακα, το φως και η διατήρηση της θερμοκρασίας γύρω στους 20-30ºC.
2. Η παραγωγή μεγάλης κλίμακας σε συστήματα εξωτερικού χώρου έχει αποτύχει λόγω δυσκολιών εφαρμογής.
3. Σε δεξαμενές καλλιέργειας, μπορούν να εμφανιστούν χωροκατακτητικά είδη.
4. Τα υψηλά επίπεδα λιπαρών οξέων και ιωδίου που υπάρχουν στα λαμβανόμενα φύκια καθιστούν απαραίτητα αρκετά στάδια καθαρισμού, γεγονός που καθιστά την παραγωγή τους πιο ακριβή. Σε σύγκριση με την παραγωγή βιοντίζελ από σογιέλαιο, βλέπουμε ότι το κόστος παραγωγής λαδιού από φύκια είναι περίπου 20 φορές υψηλότερο.
5. Ορισμένες καλλιέργειες μικροφυκών έχουν υψηλή πυκνότητα, επομένως είναι πιο δύσκολο για το φως να τις διαπεράσει.
6. Οι μέθοδοι εκχύλισης παραμένουν δαπανηρές και υπάρχουν δυσκολίες στην αφυδάτωση των φυκών για την εξαγωγή ελαίου.

Αυτό έχει αποτρέψει την εμφάνιση βιομηχανιών που παράγουν βιοντίζελ φυκιών σε μεγάλη κλίμακα. Είναι σημαντικό να αναπτυχθούν λύσεις για τη βελτίωση των συστημάτων παραγωγής και εξόρυξης πετρελαίου από το φύκια και επίσης τις μεθόδους μελέτης για την ανακάλυψη των ειδών φυκιών που ταιριάζουν καλύτερα για αυτόν τον πόρο. ενέργεια.

_{* Συντακτική πίστωση για τις εικόνες:}

_{[1]: Ιαν Β46/ Wikipedia Commons}

_{[2]: IGV Biotech / Wikipedia Commons}

Της Jennifer Fogaça
Πτυχιούχος Χημείας

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε ένα σχολικό ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Βιοντίζελ φυκιών"; Σχολή Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/biodiesel-algas.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουλίου 2021.