สาหร่ายไบโอดีเซล. การผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่าย

เนื่องจากน้ำมันไม่สามารถหมุนเวียนได้จึงทำให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมเป็นจำนวนมากและแหล่งที่มาหลักอยู่ในเขตความขัดแย้งซึ่งก่อให้เกิดความตึงเครียด ทางการเมืองและเศรษฐกิจ รวมทั้งทำให้ราคาเปลี่ยนแปลงไปมากมาย จำเป็นต้องแสวงหาแหล่งอื่นของ เชื้อเพลิง

คุณ เชื้อเพลิงชีวภาพ - ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานจากชีวมวล - ได้รับการแสดงว่าเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพแทนอนุพันธ์ปิโตรเลียม หนึ่งในนั้นคือ ไบโอดีเซล – มักจะได้จากน้ำมันพืช (เช่น ถั่วเหลือง ถั่วละหุ่ง ข้าวโพด ถั่วลิสง ฝ้าย ปาล์ม เป็นต้น) หรือไขมันสัตว์ - ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวของ โซ่ยาว

แต่แหล่งใหม่สำหรับการผลิตไบโอดีเซลที่ได้เกิดขึ้นคือ สาหร่าย. สาหร่ายสามารถแบ่งออกเป็นมาโครและสาหร่ายขนาดเล็ก ในแง่ของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพนั้น สาหร่ายขนาดเล็กซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตในน้ำที่มีเซลล์เดียว จุลทรรศน์ และสังเคราะห์ด้วยแสงที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการสังเคราะห์แสง โดยแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมีที่เก็บไว้

ดูบางส่วนของ ประโยชน์ ของการใช้ไบโอดีเซลประเภทนี้:

• สาหร่ายไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอาหารเช่นเดียวกับข้าวโพด ถั่วเหลือง และแหล่งน้ำมันพืชอื่นๆ ที่ใช้ในการผลิตไบโอดีเซล ดังนั้น การใช้สาหร่ายจึงสามารถแก้ปัญหาในการผลิตไบโอดีเซลในปริมาณมาก เนื่องจากสามารถลดผลกระทบต่อการผลิตอาหารได้อย่างมาก
• พวกเขา โตเร็วมากความสามารถในการเติบโตให้สมบูรณ์ภายในเวลาไม่กี่วันและเพิ่มมวลชีวภาพเป็นสองเท่าหลายครั้งต่อวัน
• ผลผลิตสูง: สาหร่ายขนาดเล็กมีปริมาณน้ำมันสูง และในบางกรณีอาจมีปริมาณน้ำมันถึง 80% โดยน้ำหนักแห้ง พวกมันสามารถผลิตพลังงานได้อย่างน้อย 30 เท่าต่อเฮกตาร์มากกว่าพืชผลบนบก ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม สามารถผลิตน้ำมันได้ 137,000 ลิตรต่อเฮกตาร์ต่อปี
• การผลิตสาหร่าย ไม่ต้องการส่วนขยายขนาดใหญ่ ของพื้นที่สำหรับการเพาะปลูก

นอกจากไบโอดีเซลแล้ว สาหร่ายยังสามารถใช้ในการผลิตพลังงานทางเลือกอื่นๆ เช่น เอทานอล ไฮโดรเจน มีเทน ชีวมวลสำหรับการเผาไหม้และการแปรสภาพเป็นแก๊ส และรูปแบบอื่นของไฮโดรคาร์บอน เชื้อเพลิง

ในบรรดาเทคนิคที่ใช้ในการผลิตสาหร่ายขนาดเล็กในปัจจุบันคือการใช้ บ่อน้ำร่องน้ำซึ่งเป็นถังเปิดขนาดใหญ่ และ เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ หลอดปิด หลังจากนั้น สาหร่ายที่เพาะจะผ่านกระบวนการสกัดน้ำมันและแปรรูป

บ่อเลี้ยงสาหร่ายขนาดเล็ก^[1]

เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบท่อสำหรับการเพาะเลี้ยงสาหร่ายขนาดเล็กและสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงอื่นๆ ^[2]

แต่ทำไมการผลิตประเภทนี้ถึงยังไม่ได้ใช้ประโยชน์?

ยังมีอยู่บ้าง ความท้าทายที่ต้องเอาชนะ, ดูสิ่งหลัก:

1. อู๋ ค่าใช้จ่าย ชีวมวลของสาหร่ายมีราคาแพงกว่าพืชบนบก ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องควบคุมค่าความเป็นกรดของอาหารเลี้ยงเชื้อ จัดหาสารอาหาร น้ำทะเล คาร์บอนไดออกไซด์ แสง และรักษาอุณหภูมิไว้ประมาณ 20-30ºC
2. การผลิตขนาดใหญ่ในระบบกลางแจ้งล้มเหลวเนื่องจากปัญหาในการใช้งาน
3. ในถังเพาะเลี้ยง สิ่งมีชีวิตที่รุกรานสามารถปรากฏขึ้นได้
4. กรดไขมันและไอโอดีนในระดับสูงที่มีอยู่ในสาหร่ายทำให้ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอนมีความจำเป็น ซึ่งทำให้การผลิตมีราคาแพงกว่า เมื่อเทียบกับการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันถั่วเหลือง พบว่า ต้นทุนการผลิตน้ำมันจากสาหร่ายสูงกว่าประมาณ 20 เท่า;
5. สาหร่ายขนาดเล็กบางชนิดมีความหนาแน่นสูง ดังนั้นแสงจะทะลุผ่านได้ยากกว่า
6. วิธีการสกัดยังคงมีราคาแพงและมีปัญหาในการขจัดน้ำออกจากสาหร่ายเพื่อการสกัดน้ำมัน

สิ่งนี้ได้ป้องกันการเกิดขึ้นของอุตสาหกรรมที่ผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่ายในวงกว้าง สิ่งสำคัญคือต้องมีการพัฒนาโซลูชันเพื่อปรับปรุงระบบการผลิตและการสกัดน้ำมันจาก สาหร่ายและวิธีการศึกษาเพื่อค้นหาสาหร่ายชนิดใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแหล่งข้อมูลนี้ พลังงาน.

_{* เครดิตบรรณาธิการสำหรับรูปภาพ:}

_{[1]: ม.ค. B46/ วิกิพีเดีย คอมมอนส์}

_{[2]: IGV เทคโนโลยีชีวภาพ / วิกิพีเดีย คอมมอนส์}

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/biodiesel-algas.htm