Aļģes ir mikroskopiski, augiem līdzīgi, vienšūnas organismi - dažreiz veidojot jūras aļģu kolonijas -, no kuriem var izgatavot biodegvielu, kas ir degviela, kas iegūta no dzīvām būtnēm. Kamēr tiek izstrādāti rūpnieciski procesi liela apjoma biodegvielas ražošanai, toreiz 16 gadus vecais students Evie Sobčaka ieguva 2013. gada Intel starptautisko zinātnes un inženierzinātņu izstādi par garāžu balstītu aļģu pārvēršanas procesu biodegviela. Biodegvielas ražošana no aļģēm ietver aļģu kultivēšanu un novākšanu, neapstrādātas eļļas ieguvi un pēc tam tās rafinēšanu.
Aļģu kultivēšana
Izmantojot materiālus no vietējā mājas labiekārtošanas veikala, mašīnu veikalā varat uzcelt audzēšanas kameru. Kamera ir kaste ar aļģu šķīdumu, kurā caur PVC caurulēm ievada sarkanoranžas krāsas krāsas - šī gaisma dod vislielāko aļģu ražu. Lai izveidotu un satrauktu gaisa burbuļus, uzstādiet akvārija burbuļotāju un elektriskās lāpstiņas. Aļģes absorbē burbulī esošo oglekļa dioksīdu, ko tās izmanto, lai fotosintēzes ceļā iegūtu enerģiju. Aizsargājiet no skābes uzkrāšanās, pievienojot bāzi, nātrija karbonātu.
Aļģu novākšana
Pēc 12 nedēļām savienojiet dzelzs pulveri ar aļģēm, veidojot dzelzs oksīda polimēru, kas nogulsnējas kameras apakšā. Pēc liekā ūdens iztukšošanas, kuru jūs varat pārstrādāt, lai izaugtu vairāk aļģu, izmantojiet stipru magnētu, lai noņemtu nesavienoto dzelzs pulveri un savāktu biomasu ekstrakcijai.
Neapstrādātu eļļu ieguve
Izmantojiet augstspiediena un sāls sistēmu, lai aļģu vircu šautu kamerā, kas peld ar skaņas viļņiem no 1 vatu ultraskaņas ģeneratora un kuru papildina mazi ragi. Šie viļņi sagrauj aļģu šūnu sienas, atbrīvojot iekšējo saturu savākšanai vārglāzē. Izmazgājiet savākto materiālu destilētā ūdenī. Ūdens virsū veidojas lipīdu jeb eļļains slānis. Noslaukiet šo slāni ar pipeti, lai savāktu lipīdus.
Biodegvielas uzlabošana
Izmantojot procesu, ko sauc par pāresterificēšanu, bārija hidroksīdu sajauc ar aļģu lipīdiem metanola klātbūtnē. Bārijs darbojas kā katalizators, kas trīs stundu laikā liek metanolam reaģēt ar lipīdiem, veidojot biodegvielu. Pēc tam vardarbīgi sajauciet materiālus. Visbeidzot aļģu atlikumus nomazgā ar destilētu ūdeni. Kad Evija Sobčaka pārbaudīja šī procesa rezultātā iegūto biodegvielu, viņa atklāja, ka tā deg efektīvāk nekā 2. dīzeļdegviela. Viņa arī apgalvoja, ka biodegviela sniegs labāku transportlīdzekļa nobraukumu nekā tas būtu dīzeļdegviela.