מכיוון שנפט אינו מתחדש, הוא מזהם מאוד את הסביבה ומקורותיו העיקריים נמצאים באזורי עימות, מה שיוצר מתחים פוליטי וכלכלי, כמו גם גרימת שינויים רבים במחירים שלהם, הצורך לחפש מקורות חלופיים של דלקים.
אתה דלק ביולוגי - מוצרים המשמשים להפקת אנרגיה מביומסה - הוכחו כאלטרנטיבות יעילות לנגזרות נפט. אחד מהם הוא ה ביו דיזל - מתקבל בדרך כלל באמצעות שמנים צמחיים (כגון פולי סויה, שעועית קיק, תירס, בוטנים, כותנה, דקל, בין היתר) או שומן מן החי - המורכב מפחמימנים רוויים של שרשרת ארוכה.
אבל מקור חדש לייצור ביודיזל שצץ הם אַצָה. ניתן לחלק אצות למקרו ומיקרו אצות. במובן של ייצור דלק ביולוגי, ה מיקרו אצות, שהם אורגניזמים מימיים חד-תאיים, מיקרוסקופיים ופוטוסינתטיים המשתמשים באנרגיה סולארית לצורך פוטוסינתזה, וממירים אנרגיית שמש לאנרגיה כימית מאוחסנת.
ראה חלק מה יתרונות של השימוש בסוג זה של ביודיזל:
- אצות אינן נמצאות בשימוש נרחב כמזון., כמו בתירס, פולי סויה ומקורות אחרים של שמנים צמחיים המשמשים לייצור ביו-דיזל. לפיכך, השימוש באצות יכול להיות הפתרון לייצור ביו-דיזל בקנה מידה גדול, שכן הוא יכול למזער במידה רבה את ההשפעה על ייצור המזון;
- הֵם לגדול מהר מאוד, יכולת להשלים מחזור גדילה תוך מספר ימים ולהכפיל את הביומסה שלו מספר פעמים ביום;
- תשואה גבוהה: למיקרו אצות יש תכולת שמן גבוהה, ובמקרים מסוימים תכולה זו יכולה להגיע ל-80% שמן במשקל יבש. הם יכולים להפיק לפחות פי 30 יותר אנרגיה לדונם מאשר גידולים יבשתיים. בתנאים אופטימליים ניתן להפיק 137,000 ליטר שמן לדונם בשנה;
- ייצור אצות לא צריך הרחבות גדולות של מקום לטיפוח.
בנוסף לביו-דיזל, ניתן להשתמש באצות גם לייצור צורות אנרגיה חלופיות אחרות, כמו אתנול, מימן, מתאן, ביומסה לבעירה וגיזוז וצורות שונות של פחמימנים דלקים.
בין הטכניקות המשמשות כיום לייצור מיקרו-אצות בקנה מידה גדול הן השימוש בהן בריכות מרוצים, שהם מיכלים פתוחים גדולים, ו photobioreactors צינורות סגורים. לאחר מכן עוברות האצות התרבותיות תהליכי הפקת שמנים ועיבודם.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום ;)
בריכה המשמשת לגידול מיקרו אצות בקנה מידה גדול[1]
photobioreactor צינורי להתרבות של מיקרו אצות ואורגניזמים פוטוסינתטיים אחרים [2]
אבל מדוע, אם כן, שסוג זה של ייצור עדיין לא מינף?
עדיין יש כאלה אתגרים שצריך להתגבר עליהם, ראה את העיקריים שבהם:
- O עֲלוּת ביומסה של אצות יקרה יותר מאשר עבור צמחים יבשתיים. יש צורך, למשל, לשלוט בפרמטר החומציות של מצע התרבות, לספק חומרי הזנה, מי ים, פחמן דו חמצני, אור ולשמור על הטמפרטורה סביב 20-30ºC;
- ייצור בקנה מידה גדול במערכות חיצוניות נכשל עקב קשיי יישום;
- במיכלי תרבות יכולים להופיע מינים פולשים;
- הרמות הגבוהות של חומצות שומן ויוד הקיימות באצות המתקבלות מחייבות מספר שלבי טיהור, מה שמייקר את ייצורן. בהשוואה לייצור ביודיזל משמן סויה, אנו רואים שעלות הפקת שמן מאצות גבוהה פי 20 בערך;
- לחלק מתרבויות המיקרו אצות יש צפיפות גבוהה, ולכן קשה יותר לאור לחדור אליהן;
- שיטות המיצוי נותרות יקרות ויש קשיים בייבוש האצות לצורך הפקת שמן.
זה מנע את הופעתן של תעשיות המייצרות ביו-דיזל אצות בקנה מידה גדול. חשוב שפותחו פתרונות לשיפור מערכות ההפקה וההפקה של נפט מה- אצות וגם שיטות המחקר לגילוי אילו מיני אצות מתאימים ביותר למשאב זה. אֵנֶרְגִיָה.
* קרדיט עריכה על התמונות:
[1]: ינואר B46/ ויקיפדיה Commons
[2]: IGV ביוטק / ויקיפדיה Commons
מאת ג'ניפר פוגאסה
בוגר לימודי כימיה
האם תרצה להתייחס לטקסט זה בעבודה בית ספרית או אקדמית? תראה:
FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "ביודיזל אצות"; בית ספר ברזיל. זמין ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/biodiesel-algas.htm. נגיש ב-27 ביולי 2021.
כִּימִיָה
גלה כמה מקורות אנרגיה נקיים, כגון: רוח, שמש, גאות ושפל, גיאותרמית, הידראולית, גרעינית וביו-דלקים.
