Оскільки нафта не поновлюється, вона сильно забруднює навколишнє середовище, а її основні джерела знаходяться в зонах конфлікту, що породжує напруженість. політичні та економічні, а також викликають багато змін їх цін, необхідність пошуку альтернативних джерел палива.
ти біопаливо - продукти, що використовуються для виробництва енергії з біомаси, - були доведені як ефективна альтернатива нафтовим похідним. Одним з них є біодизель – зазвичай отримують через рослинні олії (наприклад, соєві боби, рицинова квасоля, кукурудза, арахіс, бавовняний, пальмовий та інші) або тваринний жир, який складається з насичених вуглеводнів довгий ланцюг.
Але новим джерелом виробництва біодизеля, що з'являється, є морські водорості. Водорості можна розділити на макро- і мікроводорості. У сенсі виробництва біопалива мікроводорості, які є одноклітинними, мікроскопічними та фотосинтетичними водними організмами, які використовують сонячну енергію для фотосинтезу, перетворюючи сонячну енергію в накопичену хімічну енергію.
Дивіться деякі з переваги використання цього типу біодизеля:
- Водорості не широко використовуються в їжу., як і з кукурудзою, соєю та іншими джерелами рослинних олій, які використовуються для виробництва біодизельного палива. Таким чином, використання водоростей може стати рішенням для виробництва біодизеля у великих масштабах, оскільки воно може значно мінімізувати вплив на виробництво харчових продуктів;
- Вони ростуть дуже швидко, можливість завершити цикл росту за кілька днів і подвоїти свою біомасу кілька разів на день;
- висока прибутковість: Мікроводорості мають високий вміст олії, і в деяких випадках цей вміст може досягати 80% олії на суху масу. Вони можуть виробляти щонайменше в 30 разів більше енергії на гектар, ніж наземні культури. За оптимальних умов можна виробляти 137 тис. л олії з гектара на рік;
- Виробництво водоростей не потребує великих розширень площі для вирощування.
Крім біодизельного палива, водорості також можна використовувати для виробництва інших альтернативних видів енергії, таких як етанол, водень, метан, біомаса для спалювання та газифікації та інші різновиди вуглеводнів палива.
Серед технологій, які в даний час використовуються для виробництва мікроводоростей у великих масштабах, є використання іподібні ставки, які являють собою великі відкриті резервуари, і фотобіореактори закриті трубки. Після цього культивовані водорості проходять процеси вилучення олії та її переробки.
Ставок використовується для широкомасштабного вирощування мікроводоростей[1]
Трубчастий фотобіореактор для культури мікроводоростей та інших фотосинтезуючих організмів [2]
Але чому ж тоді цей вид виробництва ще не використаний?
є ще деякі виклики, які необхідно подолати, див. основні з них:
- О вартість біомаса водоростей дорожча, ніж для наземних рослин. Необхідно, наприклад, контролювати показник кислотності живильного середовища, подавати поживні речовини, морську воду, вуглекислий газ, світло та підтримувати температуру близько 20-30ºC;
- Масштабне виробництво зовнішніх систем зазнало невдачі через труднощі застосування;
- У культуральних резервуарах можуть з’являтися інвазивні види;
- Високий вміст жирних кислот і йоду в отриманих водоростях робить необхідними кілька етапів очищення, що робить їх виробництво більш дорогим. Якщо порівнювати з виробництвом біодизеля з соєвої олії, ми бачимо, що вартість виробництва олії з водоростей приблизно в 20 разів вища;
- Деякі культури мікроводоростей мають високу щільність, тому світлу важче проникати в них;
- Методи екстракції залишаються дорогими, і існують труднощі з зневодненням водоростей для отримання олії.
Це запобігло появі галузей, які виробляють біодизельне паливо з водоростей у великих масштабах. Важливо, щоб були розроблені рішення для вдосконалення систем виробництва та вилучення нафти з Росії водорості, а також методи дослідження, щоб виявити, які види водоростей найкраще підходять для цього ресурсу. енергії.
* Авторство редакцій для зображень:
[1]: Січень B46/ Wikipedia Commons
[2]: IGV Biotech / Wikipedia Commons
Автор: Дженніфер Фогаса
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/biodiesel-algas.htm