Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του Algae Biodiesel

Η εξάρτηση από το ξένο πετρέλαιο, οι υψηλές τιμές του πετρελαίου και οι περιβαλλοντικές ανησυχίες έχουν εντείνει την αναζήτηση εναλλακτικών καυσίμων. Τα φύκια γλυκού νερού, ή τα απορρίμματα λιμνών, υπόσχονται να είναι μια αποτελεσματική, φιλική προς το περιβάλλον πηγή βιοντίζελ. Τα φύκια χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση για να παράγουν λιπίδια ή έλαια, σε μια διαδικασία που καταναλώνει διοξείδιο του άνθρακα. Τα φύκια μπορούν να καλλιεργηθούν σε συστήματα ανοιχτής δεξαμενής ή σε βιοαντιδραστήρες κλειστής δεξαμενής. Τα υψηλά στελέχη φυκών που παράγουν λάδια, συλλέγονται καθημερινά με μεθόδους φιλικές προς το περιβάλλον, μπορεί να μας ελευθερώσουν από την εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα. Ωστόσο, πρέπει να εξετάσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του βιοντίζελ άλγων πριν επενδύσουμε σε αυτήν την τεχνολογία.

Σε αντίθεση με τον άνθρακα, το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο, το πετρέλαιο που προέρχεται από φύκια είναι ένας ανανεώσιμος πόρος. Τα φύκια αναπτύσσονται γρήγορα, διπλασιάζοντας τη βιομάζα τους μέσα σε λίγες ώρες. Τα στελέχη των φυκών που αναπτύσσονται καλά και παράγουν μεγάλες ποσότητες λαδιού μπορούν να παράγουν επαρκές βιοντίζελ για να αντικαταστήσουν ένα εκτιμάται ότι το 48 τοις εκατό του εισαγόμενου πετρελαίου των ΗΠΑ για μεταφορά, σύμφωνα με μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Water Resources το 2011. Σε σύγκριση με άλλες πηγές βιοκαυσίμων, όπως το καλαμπόκι, τα φύκια μπορούν να παράγουν περίπου 80 φορές περισσότερο λάδι ανά στρέμμα. Τα φύκια, σε αντίθεση με ορισμένες άλλες πηγές βιοκαυσίμων, δεν είναι επίσης σημαντική πηγή τροφίμων.

Τα φύκια χρησιμοποιούν διοξείδιο του άνθρακα, νερό, θρεπτικά συστατικά (λίπασμα) και ηλιακή ενέργεια για να παράγουν σάκχαρα, τα οποία μεταβολίζουν περαιτέρω σε λιπίδια ή λάδι. Το βιοντίζελ άλγης είναι καθαρό ουδέτερο από άνθρακα, επειδή το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται με την καύση του βιοντίζελ άλγης είναι η ίδια ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που η άλγη ανέλαβε για να μεγαλώσει και να παράγει το λάδι. Εάν οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας συλλαμβάνουν το διοξείδιο του άνθρακα τους, οι κοντινές εγκαταστάσεις βιοκαυσίμων φυκών θα μπορούσαν εύκολα να χρησιμοποιήσουν το διοξείδιο του άνθρακα και να αποφύγουν το κόστος μεταφοράς και τις συνοδευτικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Τα φύκια μπορούν να αναπτυχθούν σε σχεδόν οποιοδήποτε κλίμα εφόσον υπάρχει αρκετό ηλιακό φως. Τα δάση δεν χρειάζεται να κοπούν και οι εγκαταστάσεις φυκών μπορούν να χρησιμοποιήσουν γη που δεν είναι χρήσιμη για τη γεωργία. Η παραγωγή βιοντίζελ φυκών είναι πιο αποτελεσματική από εκείνη άλλων βιοκαυσίμων, παράγοντας υψηλότερη ενεργειακή απόδοση ανά στρέμμα. Για παράδειγμα, το βιοκαύσιμο φυκών είναι τουλάχιστον 80 φορές πιο αποδοτικό ανά στρέμμα από το βιοκαύσιμο σόγιας, όπως εκτιμάται από το National Geographic.

Απαιτούνται μεγάλες ποσότητες νερού για την ανάπτυξη φυκών σε ανοιχτές λίμνες ή κλειστούς βιοαντιδραστήρες. Η διατήρηση μιας αρκετά υψηλής θερμοκρασίας για αποτελεσματική ανάπτυξη φυκών προκαλεί την εξάτμιση του νερού. Η παραγωγή βιοντίζελ άλγης χρησιμοποιεί περισσότερο νερό από άλλες πηγές βιοκαυσίμων. Ίσως χρειαστεί να εκτραπούν οι υδατικοί πόροι που χρειάζονται για τη γεωργία. Νέες μελέτες ασχολούνται με τη χρήση λυμάτων και την ανακύκλωση χρησιμοποιημένου νερού άλγης για μια πιο αποτελεσματική παραγωγή βιοντίζελ άλγης.

Η καλλιέργεια φυκών, ένα φυτικό υλικό, απαιτεί μεγάλες ποσότητες λιπασμάτων. Για να παράγουν 39 δισεκατομμύρια λίτρα βιοντίζελ άλγης, το οποίο θα αντικαταστήσει περίπου το 5% του συνολικού καυσίμου μεταφοράς των ΗΠΑ, οι καλλιεργητές φυκών θα χρειαστούν 6 έως 15 εκατομμύρια μετρικούς τόνους άζωτο και 1 έως 2 εκατομμύρια μετρικούς τόνους φωσφόρου, το οποίο είναι περίπου το 50 τοις εκατό αυτού που χρησιμοποιείται σήμερα στη γεωργία των ΗΠΑ, σύμφωνα με μια έκθεση του National Research του 2012. Συμβούλιο. Επίσης, ορισμένα από τα θρεπτικά συστατικά του λιπάσματος παράγονται από πηγές πετρελαίου. Οι απορροές, που περιέχουν προϊόντα λιπασμάτων από εγκαταστάσεις φυκών, ενδέχεται να μολύνουν τις πηγές νερού. Βρίσκονται σε εξέλιξη μελέτες για την ανάπτυξη αποτελεσματικών μεθόδων ανακύκλωσης που θα επαναφέρουν τον φωσφόρο και το άζωτο από τη χρησιμοποιημένη ή εναπομείνασα βιομάζα φυκών στα μέσα ανάπτυξης για νέα ανάπτυξη φυκών.

Το κόστος παραγωγής του βιοντίζελ άλγης είναι υψηλό και η τεχνολογία είναι νέα και συνεχίζει να αναπτύσσεται. Οι επενδυτές είναι επιφυλακτικοί να επενδύσουν στην παραγωγή βιοντίζελ άλγης, αλλά μπορούν να επενδύσουν μετά τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και εάν οι τιμές του πετρελαίου συνεχίσουν να αυξάνονται.