Vetikate biodiisel. Vetikate biodiisli tootmine

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.

Ära nüüd lõpeta... Peale reklaami on veel midagi ;)

Tiik, mida kasutatakse suuremahuliseks mikrovetikate kasvatamiseks
Tiik, mida kasutatakse suuremahuliseks mikrovetikate kasvatamiseks[1]

Torukujuline fotobioreaktor mikrovetikate ja muude fotosünteetiliste organismide kasvatamiseks
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:

  1. 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;
  2. Välissüsteemide suuremahuline tootmine on rakendusraskuste tõttu ebaõnnestunud;
  3. Kultuurimahutites võivad ilmuda invasiivsed liigid;
  4. 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;
  5. Mõned mikrovetikakultuurid on suure tihedusega, mistõttu on valgusel raskem neisse tungida;
  6. 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

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Vetikate biodiisel"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/biodiesel-algas.htm. Sissepääs 27. juulil 2021.

Keemia

Puhta energia vormidest on meil tuul, päike ja biokütused
Puhas energia

Avastage mõned puhtad energiaallikad, nagu tuul, päike, looded, maasoojus, hüdraulika, tuumaenergia ja biokütused.

Mis kütus saastab atmosfääri kõige rohkem?

Mis kütus saastab atmosfääri kõige rohkem?

Mis on kütus, mis meie tervist kõige rohkem kahjustab: alkohol, diisel või bensiin? Autotööstused...

read more
Mis on eelsool? Eelsool ja suhe keskkonnaga

Mis on eelsool? Eelsool ja suhe keskkonnaga

Eelsool on naftavarude piirkond, mis asub sügava soolakihi all, moodustades ühe mitmest kivimikih...

read more
Antiknocks. Antiknockid ja oktaanarv

Antiknocks. Antiknockid ja oktaanarv

Nagu öeldud tekstis "Kütuse oktaanarv”Mõõdab bensiini oktaanarv selle kvaliteeti, lähtudes sisepõ...

read more