Kuna nafta ei ole taastuv, saastab see palju keskkonda ja selle peamised allikad asuvad konfliktipiirkondades, mis tekitab pingeid poliitiline ja majanduslik, samuti põhjustab palju muutusi nende hinnad, vajadus otsida alternatiivseid allikaid kütused.
Sina biokütused – biomassist energia tootmiseks kasutatavad tooted – on osutunud tõhusaks alternatiiviks nafta derivaatidele. Üks neist on biodiisel – saadakse tavaliselt taimeõlidest (nagu sojaoad, riitsinusoad, mais, maapähklid, muu hulgas puuvill, palm) või loomne rasv – mis koosneb küllastunud süsivesinikest pikk kett.
Kuid biodiisli tootmiseks on esile kerkinud uus allikas merevetikad. Vetikad võib jagada makro- ja mikrovetikateks. Biokütuste tootmise mõttes on mikrovetikad, mis on üherakulised, mikroskoopilised ja fotosünteetilised veeorganismid, mis kasutavad fotosünteesiks päikeseenergiat, muutes päikeseenergia salvestatud keemiliseks energiaks.
Vaadake mõnda kasu seda tüüpi biodiisli kasutamise kohta:
- Vetikaid toiduna laialdaselt ei kasutata., nagu maisi, sojaubade ja muude biodiisli tootmiseks kasutatavate taimeõlide allikate puhul. Seega võib vetikate kasutamine olla lahendus biodiisli suuremahuliseks tootmiseks, kuna see võib oluliselt vähendada mõju toidutootmisele;
- Nad kasvavad väga kiiresti, mis suudab mõne päevaga läbida kasvutsükli ja kahekordistada oma biomassi mitu korda päevas;
- kõrge saagikus: Mikrovetikatel on kõrge õlisisaldus ja mõnel juhul võib see sisaldus ulatuda 80% õlini kuivmassist. Nad suudavad toota vähemalt 30 korda rohkem energiat hektari kohta kui maismaakultuurid. Optimaalsetes tingimustes saab aastas toota 137 000 liitrit õli hektari kohta;
- Vetikate tootmine ei vaja suuri laiendusi ruumi kasvatamiseks.
Lisaks biodiislile saab vetikaid kasutada ka muude alternatiivsete energialiikide, näiteks etanooli, tootmiseks, vesinik, metaan, biomass põletamiseks ja gaasistamiseks ning muud süsivesinike variandid kütused.
Praegu laialdaselt mikrovetikate tootmiseks kasutatavate tehnikate hulgas on näiteks võidusõidutee tiigid, mis on suured avatud mahutid ja fotobioreaktorid suletud torud. Seejärel läbivad kultiveeritud vetikad õlide ekstraheerimise ja töötlemise protsessid.
Tiik, mida kasutatakse suuremahuliseks mikrovetikate kasvatamiseks[1]
Torukujuline fotobioreaktor mikrovetikate ja muude fotosünteetiliste organismide kasvatamiseks [2]
Aga miks siis, et seda tüüpi tootmine ei ole veel võimendanud?
neid on ikka veel väljakutsed, mis tuleb ületada, vaadake peamisi:
- O kulu vetikate biomass on kallim kui maismaataimedel. Vaja on näiteks kontrollida söötme happesuse parameetrit, varustada toitaineid, merevett, süsihappegaasi, valgust ja hoida temperatuuri umbes 20-30ºC;
- Välissüsteemide suuremahuline tootmine on rakendusraskuste tõttu ebaõnnestunud;
- Kultuurimahutites võivad ilmuda invasiivsed liigid;
- Saadud vetikate rasvhapete ja joodi kõrge sisaldus muudab vajalikuks mitu puhastamisetappi, mis muudab nende tootmise kulukamaks. Võrreldes sojaõlist biodiisli tootmisega, näeme, et vetikatest õli tootmise maksumus on umbes 20 korda kõrgem;
- Mõned mikrovetikakultuurid on suure tihedusega, mistõttu on valgusel raskem neisse tungida;
- Ekstraheerimismeetodid on endiselt kallid ja vetikate veetustamine õli ekstraheerimiseks on raskusi.
See on takistanud suurte vetikatega biodiislit tootvate tööstusharude tekkimist. On oluline, et töötataks välja lahendused nafta tootmis- ja ekstraheerimissüsteemide täiustamiseks vetikaid ja ka uurimismeetodeid, kuidas avastada, millised vetikaliigid selle ressursi jaoks kõige paremini sobivad. energiat.
* Piltide toimetuse krediit:
[1]: jaanuar B46/ Wikipedia Commons
[2]: IGV Biotech / Wikipedia Commons
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia eriala
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/biodiesel-algas.htm
