Плюси та мінуси біодизеля водоростей

Залежність від іноземної нафти, високі ціни на нафту та екологічні проблеми посилили пошук альтернативного палива. Прісноводні водорості, або нагар ставу, обіцяють стати ефективним, екологічно чистим джерелом біодизеля. Водорості використовують фотосинтез для отримання ліпідів або масел у процесі, який витрачає вуглекислий газ. Водорості можна вирощувати в системах відкритих ставків або в біореакторах із закритим резервуаром. Високі нафтовидобувні штами водоростей, що збираються щодня екологічно чистими методами, можуть позбавити нас від залежності від викопного палива. Однак нам слід розглянути плюси і мінуси біодизеля водоростей, перш ніж інвестувати в цю технологію.

На відміну від вугілля, природного газу та нафти, нафта, що отримується з водоростей, є відновлюваним ресурсом. Водорості швидко ростуть, подвоюючи свою біомасу протягом годин. Штами водоростей, які добре ростуть і виробляють велику кількість олії, можуть виробляти достатню кількість біодизеля для заміщення за оцінками, 48% імпортованої нафти США для транспортування, згідно з дослідженням, опублікованим у 2011. Порівняно з іншими джерелами біопалива, такими як кукурудза, водорості можуть виробляти приблизно в 80 разів більше олії на акрі. Водорості, на відміну від деяких інших джерел біопалива, також не є основним джерелом їжі.

Водорості використовують вуглекислий газ, воду, поживні речовини (добрива) та сонячну енергію для отримання цукрів, які вони в подальшому метаболізують у ліпіди або олію. Біодизель водоростей є вуглецево нейтральним, оскільки вуглекислий газ, що виробляється при спалюванні біодизеля водоростей, - це та сама кількість вуглекислого газу, яке водорості зайняли для вирощування та виробництва олії. Якщо електростанції уловлюють вуглекислий газ, сусідні побудовані споруди з водоростей на біопаливі можуть легко використовувати вуглекислий газ та уникнути транспортних витрат та супутніх викидів парникових газів.

Водорості можуть рости практично в будь-якому кліматі, поки є достатня кількість сонячного світла. Ліси не потрібно вирубувати, а водорості можуть використовувати землю, яка не є корисною для сільського господарства. Виробництво біодизеля з водоростей є більш ефективним, ніж з виробництва інших видів біопалива, що призводить до вищого виходу енергії з гектара. Наприклад, біопаливо з водоростей є принаймні у 80 разів ефективніше на акр, ніж соєве біопаливо, як оцінює National Geographic.

Для вирощування водоростей у відкритих ставках або закритих біореакторах потрібна велика кількість води. Підтримання досить високої температури для ефективного росту водоростей призводить до випаровування води. Виробництво біодизеля з водоростей використовує більше води, ніж інші джерела біопалива. Водні ресурси, необхідні для сільського господарства, можливо, доведеться перенаправити. Нові дослідження стосуються використання стічних вод та переробки використаної води з водоростей для більш ефективного виробництва біодизеля водоростей.

Вирощування водоростей, рослинних речовин, вимагає великої кількості добрив. Для виробництва 39 мільярдів літрів водоростей біодизеля, що замінить близько 5 відсотків загального американського транспортного палива, виробникам водоростей знадобиться від 6 до 15 мільйонів метричних тонн азоту та від 1 до 2 мільйонів метричних тонн фосфору, що становить близько 50 відсотків того, що в даний час використовується в сільському господарстві США, згідно з доповіддю Національного дослідження за 2012 рік Рада. Крім того, деякі поживні речовини добрива виготовляються з джерел нафти. Стоки, що містять добрива з водоростей, можуть забруднювати джерела води. Проводяться дослідження з розробки ефективних методів переробки, які повернуть фосфор та азот із використаної або залишкової біомаси водоростей назад у середовища для зростання нових водоростей.

Виробничі витрати на біодизель водоростей високі, а технологія нова і все ще розвивається. Інвестори обережно інвестують у виробництво біодизеля з водоростей, але можуть інвестувати після підвищення ефективності та якщо ціни на нафту продовжуватимуть зростати.