Algele sunt organisme microscopice, asemănătoare plantelor, unicelulare - formând uneori colonii de alge marine - care pot fi utilizate pentru a produce biocombustibil, care este combustibil derivat din ființele vii. În timp ce procesele industriale sunt în curs de dezvoltare pentru producția pe scară largă de biocombustibili, un student în vârstă de 16 ani, Evie Sobczak, a câștigat Târgul Internațional de Știință și Inginerie Intel din 2013 pentru procesul său de transformare a algelor în garaj biocombustibil. Producerea de biocombustibil din alge presupune cultivarea și recoltarea algelor, extragerea uleiului brut și apoi rafinarea acestuia.
Cultivarea algelor
Folosind materiale din magazinul local de îmbunătățire a locuințelor, puteți construi o cameră de cultivare într-un atelier de mașini. Camera este o cutie care conține o soluție de alge în care introduceți culori roșu-portocalii de lumină prin conducte din PVC - această lumină produce cel mai mare randament de alge. Instalați un bubbler de acvariu și palete electrice pentru a crea și agita bule de aer. Algele absoarbe dioxidul de carbon cu bule, pe care îl folosesc pentru a genera energie prin fotosinteză. Protejați-vă împotriva acumulării de acid adăugând o bază, carbonat de sodiu.
Recoltarea algelor
După 12 săptămâni, combinați pulberea de fier cu algele pentru a forma un polimer de oxid feric care precipită până la fundul camerei. După scurgerea excesului de apă, pe care o puteți recicla pentru a crește mai multe alge, folosiți un magnet puternic pentru a îndepărta orice pulbere de fier necombinat și colectați biomasa pentru extracție.
Extragerea uleiurilor brute
Utilizați un sistem de înaltă presiune, cu sare ridicată pentru a trage suspensia de alge într-o cameră scăldată în unde sonore de la un generator cu ultrasunete de 1 watt și mărită de coarne mici. Aceste unde perturbă pereții celulelor algelor, eliberând conținutul intern pentru colectare într-un pahar. Spălați materialul colectat în apă distilată. Deasupra apei se formează un strat lipidic sau uleios. Îndepărtați acest strat cu o pipetă pentru a colecta lipidele.
Rafinarea biocombustibilului
Folosind un proces numit transesterificare, amestecați hidroxidul de bariu cu lipidele algale în prezența metanolului. Bariul acționează ca un catalizator care, pe o perioadă de trei ore, determină metanolul să reacționeze cu lipidele pentru a forma biocombustibil. Apoi, amestecați violent materialele. În cele din urmă, spălați reziduurile de alge cu apă distilată. Când Evie Sobczak a testat biocombustibilul rezultat în urma acestui proces, a constatat că acesta arde mai eficient decât motorina nr. 2. Ea a mai susținut că biocombustibilul va oferi un kilometraj mai bun al vehiculului decât ar face-o combustibil diesel.