Koska öljy ei ole uusiutuvaa, se saastuttaa ympäristöä paljon ja sen päälähteet sijaitsevat konfliktialueilla, mikä synnyttää jännitteitä poliittisia ja taloudellisia, sekä aiheuttaa monia muutoksia niiden hintoihin, tarve etsiä vaihtoehtoisia lähteitä polttoaineita.
Sinä biopolttoaineet - tuotteet, joita käytetään energian tuottamiseen biomassasta - ovat osoittautuneet tehokkaiksi vaihtoehdoiksi öljyjohdannaisille. Yksi niistä on biodiesel – saadaan yleensä kasviöljyistä (kuten soijapavuista, risiinipavuista, maissista, maapähkinöistä, puuvilla, palmu jne.) tai eläinrasvaa - joka koostuu tyydyttyneistä hiilivedyistä pitkä ketju.
Mutta uusi biodieselin tuotantolähde, joka on noussut esiin, ovat merilevää. Levät voidaan jakaa makro- ja mikroleviin. Biopolttoaineiden tuotannon mielessä mikrolevät, jotka ovat yksisoluisia, mikroskooppisia ja fotosynteettisiä vesieliöitä, jotka käyttävät aurinkoenergiaa fotosynteesiin muuntaen aurinkoenergian varastoituneeksi kemialliseksi energiaksi.
Katso joitain etuja tämäntyyppisen biodieselin käytöstä:
- Leviä ei käytetä laajalti elintarvikkeina., kuten maissi, soijapavut ja muut kasviöljylähteet, joita käytetään biodieselin valmistukseen. Siten levien käyttö voi olla ratkaisu biodieselin tuotantoon suuressa mittakaavassa, koska se voi merkittävästi minimoida vaikutukset elintarviketuotantoon;
- Ne kasvaa erittäin nopeasti, pystyy suorittamaan kasvusyklin muutamassa päivässä ja kaksinkertaistamaan biomassansa useita kertoja päivässä;
- korkea tuotto: Mikrolevillä on korkea öljypitoisuus, ja joissain tapauksissa tämä pitoisuus voi olla jopa 80 % öljystä kuivapainosta. Ne voivat tuottaa vähintään 30 kertaa enemmän energiaa hehtaaria kohden kuin maakasvit. Optimaalisissa olosuhteissa öljyä voidaan tuottaa 137 000 litraa hehtaaria kohden vuodessa;
- Levien tuotanto ei vaadi suuria laajennuksia tilaa viljelyyn.
Levistä voidaan biodieselin lisäksi tuottaa myös muita vaihtoehtoisia energiamuotoja, kuten etanolia, vety, metaani, poltto- ja kaasutusbiomassa ja muut hiilivetyjen muunnelmat polttoaineita.
Tällä hetkellä mikrolevien laajamittaiseen tuotantoon käytettyjen tekniikoiden joukossa on mm kilpa-altaat, jotka ovat suuria avoimia säiliöitä, ja fotobioreaktorit suljetut putket. Myöhemmin viljellyt levät käyvät läpi öljyjen talteenoton ja prosessoinnin.
Lampi, jota käytetään laajamittaiseen mikrolevien viljelyyn[1]
Putkimainen fotobioreaktori mikrolevien ja muiden fotosynteettisten organismien viljelyyn [2]
Mutta miksi tämäntyyppinen tuotanto ei ole vielä hyödyntänyt?
niitä on vieläkin haasteita, jotka on voitettava, katso tärkeimmät:
- O kustannus leväbiomassa on kalliimpaa kuin maakasvit. On tarpeen esimerkiksi säätää viljelyalustan happamuusparametria, syöttää ravinteita, merivettä, hiilidioksidia, valoa ja pitää lämpötila noin 20-30 ºC;
- Laajamittainen tuotanto ulkojärjestelmissä on epäonnistunut sovellusvaikeuksien vuoksi;
- Viljelysäiliöissä voi esiintyä invasiivisia lajeja;
- Saatujen levien korkeat rasvahappo- ja jodipitoisuudet vaativat useita puhdistusvaiheita, mikä tekee niiden valmistamisesta kalliimpaa. Verrattuna biodieselin tuotantoon soijaöljystä, näemme, että öljyn tuotantokustannukset levistä ovat noin 20 kertaa korkeammat;
- Joillakin mikroleväviljelmillä on suuri tiheys, joten valon on vaikeampi tunkeutua niihin;
- Uuttomenetelmät ovat edelleen kalliita ja levien kuivaaminen öljyn uuttamista varten on vaikeaa.
Tämä on estänyt sellaisten teollisuudenalojen syntymisen, jotka tuottavat leväbiodieseliä laajassa mittakaavassa. On tärkeää, että kehitetään ratkaisuja öljyn tuotanto- ja talteenottojärjestelmien parantamiseksi levät ja myös tutkimusmenetelmät, joilla selvitetään, mitkä levälajit sopivat parhaiten tälle resurssille. energiaa.
* Kuvien toimituksellinen tunnustus:
[1]: Tammikuu B46/ Wikipedia Commons
[2]: IGV Biotech / Wikipedia Commons
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemiasta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/biodiesel-algas.htm