ข้อดีและข้อเสียของสาหร่ายไบโอดีเซล

การพึ่งพาน้ำมันจากต่างประเทศ ราคาน้ำมันที่สูง และความห่วงใยด้านสิ่งแวดล้อมทำให้การค้นหาเชื้อเพลิงทางเลือกเข้มข้นขึ้น สาหร่ายน้ำจืดหรือฝาบ่อ สัญญาว่าจะเป็นแหล่งไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สาหร่ายใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อผลิตไขมันหรือน้ำมันในกระบวนการที่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์จนหมด สาหร่ายสามารถเติบโตได้ในระบบบ่อเปิดหรือในถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบปิด สาหร่ายที่ผลิตน้ำมันสูง ซึ่งเก็บเกี่ยวทุกวันด้วยวิธีการที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม อาจช่วยเราหลุดพ้นจากการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างไรก็ตาม เราต้องพิจารณาข้อดีและข้อเสียของไบโอดีเซลจากสาหร่ายก่อนตัดสินใจลงทุนในเทคโนโลยีนี้

น้ำมันที่ได้จากสาหร่ายเป็นทรัพยากรหมุนเวียนต่างจากถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และปิโตรเลียม สาหร่ายเติบโตอย่างรวดเร็ว เพิ่มมวลชีวภาพเป็นสองเท่าภายในไม่กี่ชั่วโมง สายพันธุ์ของสาหร่ายที่เติบโตได้ดีและผลิตน้ำมันในปริมาณมากสามารถผลิตไบโอดีเซลที่เพียงพอเพื่อทดแทน ประมาณร้อยละ 48 ของน้ำมันที่นำเข้าเพื่อการขนส่งของสหรัฐ จากการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Water Resources in 2011. เมื่อเทียบกับแหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพอื่นๆ เช่น ข้าวโพด สาหร่ายสามารถผลิตน้ำมันได้มากกว่า 80 เท่าต่อเอเคอร์ สาหร่ายไม่เหมือนกับแหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพอื่นๆ ที่ไม่ใช่แหล่งอาหารหลักเช่นกัน

สาหร่ายใช้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ สารอาหาร (ปุ๋ย) และพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสร้างน้ำตาล ซึ่งพวกมันจะเผาผลาญต่อไปเป็นไขมันหรือน้ำมัน ไบโอดีเซลจากสาหร่ายเป็นคาร์บอนสุทธิที่เป็นกลาง เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาไหม้ไบโอดีเซลของสาหร่ายนั้นเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณเท่ากันที่สาหร่ายใช้ในการเติบโตและผลิตน้ำมัน หากโรงไฟฟ้าดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โรงงานเชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่ายที่สร้างขึ้นในบริเวณใกล้เคียงสามารถใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างง่ายดายและหลีกเลี่ยงค่าขนส่งและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

สาหร่ายสามารถเติบโตได้ในเกือบทุกสภาพอากาศตราบใดที่มีแสงแดดเพียงพอ ป่าไม้ไม่จำเป็นต้องถูกตัดทิ้งและสิ่งอำนวยความสะดวกของสาหร่ายสามารถใช้ที่ดินที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อการเกษตรได้ การผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่ายนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าเชื้อเพลิงชีวภาพชนิดอื่น โดยให้ผลผลิตพลังงานต่อเอเคอร์ที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น เชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่ายมีประสิทธิภาพอย่างน้อย 80 เท่าต่อเอเคอร์มากกว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจากถั่วเหลืองตามที่ National Geographic ประมาณการไว้

ต้องใช้น้ำปริมาณมากในการปลูกสาหร่ายในบ่อเปิดหรือเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบปิด การรักษาอุณหภูมิให้สูงเพียงพอสำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่ายอย่างมีประสิทธิภาพจะทำให้น้ำระเหย การผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่ายใช้น้ำมากกว่าแหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพอื่นๆ อาจต้องเปลี่ยนแหล่งน้ำที่จำเป็นสำหรับการเกษตร การศึกษาใหม่กล่าวถึงการใช้น้ำเสียและการรีไซเคิลน้ำจากสาหร่ายที่ใช้แล้วเพื่อการผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่ายอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การปลูกสาหร่ายซึ่งเป็นวัสดุคล้ายพืชต้องการปุ๋ยปริมาณมาก ในการผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่าย 39 พันล้านลิตร ซึ่งจะมาแทนที่ประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของเชื้อเพลิงการขนส่งทั้งหมดของสหรัฐอเมริกา ผู้ปลูกสาหร่ายจะต้องใช้ 6 ถึง 15 ล้านเมตริกตัน ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส 1 ถึง 2 ล้านเมตริกตัน ซึ่งคิดเป็นประมาณร้อยละ 50 ของปริมาณที่ใช้ในการเกษตรของสหรัฐในปัจจุบัน ตามรายงานของ National Research ในปี 2555 สภา. นอกจากนี้ สารอาหารบางชนิดในปุ๋ยยังทำมาจากแหล่งปิโตรเลียม น้ำที่ไหลบ่าซึ่งมีผลิตภัณฑ์ปุ๋ยจากแหล่งสาหร่ายอาจก่อให้เกิดมลพิษต่อแหล่งน้ำ การศึกษากำลังดำเนินการเพื่อพัฒนาวิธีการรีไซเคิลที่มีประสิทธิภาพซึ่งจะคืนฟอสฟอรัสและไนโตรเจนจากชีวมวลของสาหร่ายที่ใช้แล้วหรือเหลือกลับคืนสู่สื่อการเจริญเติบโตสำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่ายใหม่

ต้นทุนการผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่ายอยู่ในระดับสูงและเทคโนโลยียังใหม่และยังคงพัฒนาอยู่ นักลงทุนระมัดระวังการลงทุนในการผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่าย แต่อาจลงทุนหลังจากปรับปรุงประสิทธิภาพแล้ว และหากราคาน้ำมันสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง