Зависимость от иностранной нефти, высокие цены на нефть и экологические проблемы усилили поиск альтернативного топлива. Пресноводные водоросли, или прудовая накипь, обещают стать эффективным и экологически чистым источником биодизеля. Водоросли используют фотосинтез для производства липидов или масел в процессе, в котором используется углекислый газ. Водоросли можно выращивать в открытых водоемах или в биореакторах с закрытым резервуаром. Штаммы водорослей с высоким содержанием масла, ежедневно собираемые экологически безопасными методами, могут освободить нас от зависимости от ископаемого топлива. Однако мы должны рассмотреть плюсы и минусы биодизеля из водорослей, прежде чем вкладывать средства в эту технологию.
Возобновляемый ресурс
В отличие от угля, природного газа и нефти, масло, получаемое из водорослей, является возобновляемым ресурсом. Водоросли быстро растут, удваивая свою биомассу в течение нескольких часов. Штаммы водорослей, которые хорошо растут и производят большое количество масла, могут производить достаточно биодизеля, чтобы заменить согласно исследованию, опубликованному в журнале Water Resources in 2011. По сравнению с другими источниками биотоплива, такими как кукуруза, водоросли могут производить примерно в 80 раз больше масла на акр. Водоросли, в отличие от некоторых других источников биотоплива, также не являются основным источником пищи.
Биодизель из водорослей нейтрален по отношению к двуокиси углерода
Водоросли используют углекислый газ, воду, питательные вещества (удобрения) и солнечную энергию для производства сахаров, которые затем превращаются в липиды или масло. Биодизельное топливо из водорослей является чистым углеродно-нейтральным, потому что углекислый газ, образующийся при сжигании биодизельного топлива из водорослей, представляет собой то же количество диоксида углерода, которое потреблялось водорослями для роста и производства масла. Если электростанции улавливают их углекислый газ, расположенные поблизости предприятия по производству биотоплива из водорослей могут легко использовать углекислый газ и избежать транспортных расходов и сопутствующих выбросов парниковых газов.
Эффективное землепользование
Водоросли могут расти практически в любом климате при наличии достаточного количества солнечного света. Леса не нужно вырубать, а предприятия по выращиванию водорослей могут использовать землю, не пригодную для сельского хозяйства. Производство биодизельного топлива из водорослей более эффективно, чем производство других видов биотоплива, обеспечивая более высокий выход энергии на акр. Например, по оценке National Geographic, биотопливо из водорослей по крайней мере в 80 раз эффективнее на акр, чем биотопливо из соевых бобов.
Высокое водопользование
Для выращивания водорослей в открытых водоемах или закрытых биореакторах необходимо большое количество воды. Поддержание достаточно высокой температуры для эффективного роста водорослей вызывает испарение воды. При производстве биодизельного топлива из водорослей используется больше воды, чем для других источников биотоплива. Водные ресурсы, необходимые для сельского хозяйства, возможно, придется перенаправить. Новые исследования посвящены использованию сточных вод и переработке использованной воды, содержащей водоросли, для более эффективного производства биодизельного топлива из водорослей.
Высокое использование удобрений
Выращивание водорослей, материала, похожего на растения, требует большого количества удобрений. Для производства 39 миллиардов литров биодизельного топлива из водорослей, которое заменило бы около 5 процентов всего транспортного топлива США, производителям водорослей потребуется от 6 до 15 миллионов метрических тонн топлива. азот и от 1 до 2 миллионов метрических тонн фосфора, что составляет около 50 процентов того, что в настоящее время используется в сельском хозяйстве США, согласно отчету National Research за 2012 год. Совет. Кроме того, некоторые питательные вещества в удобрениях получены из нефтяных источников. Сточные воды, содержащие удобрения из водорослей, могут загрязнять источники воды. В настоящее время ведутся исследования по разработке эффективных методов рециркуляции, которые будут возвращать фосфор и азот из использованной или оставшейся биомассы водорослей обратно в питательную среду для роста новых водорослей.
Высокая стоимость биодизеля из водорослей
Стоимость производства биодизеля из водорослей высока, а технология является новой и все еще развивается. Инвесторы опасаются инвестировать в производство биодизельного топлива из водорослей, но могут инвестировать после повышения эффективности и в случае продолжения роста цен на нефть.