Dzisiaj jest: 3.8.2020, imieniny: Augustyna, Kamelii, Lidii

Biopaliwa z glonów - szansa na niezależność energetyczną?

Dodano: 4 lata temu Czytane: 5171 Autor:
Redakcja poleca!

Jednym z alternatywnych rodzajów nośników energii są biopaliwa. Biopaliwa są otrzymywane poprzez wykorzystanie do ich produkcji tzw. biomasy, czyli surowców pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego.

Biopaliwa z glonów - szansa na niezależność energetyczną?
Co prawda, pierwsze biopaliwa na bazie etanolu powstawały już w latach 20. XX wieku, ale nie znalazły one wówczas zastosowania na większą skalę. Specyficznym rodzajem biopaliw są biopaliwa z glonów. Technologia produkcji takiego paliwa jest stosunkowo nowa i wciąż prowadzone są badania nad jej rozwojem, aby maksymalnie zwiększyć jej wydajność i opłacalność ekonomiczną. Z glonów można aktualnie produkować biometan, bioetanol i biodiesel.
 
Chlorella sp. - glon wykorzystywany do produkcji biopaliw
Rys.1 Chlorella sp. - glon wykorzystywany do produkcji biopaliw

Głównym problemem w produkcji biopaliw z glonów jest dostęp do substratów czyli właśnie glonów. Aktualnie wykorzystywane do produkcji biopaliw glony, to słodkowodne glony: Scenedesmus sp., Chlorella sp. (obecnie najpopularniejsze), Spirogyra sp. oraz gatunki słonowodne z rodzajów Synechccocus sp., Dunaliella sp. Glony pozyskiwane są na dwa sposoby: z naturalnych zbiorników wodnych oraz z upraw w tzw. fotobioreaktorach. W naturalnych zbiornikach wodnych glony rozwijają się jedynie okresowo, co uniemożliwia stały dostęp do nich. Natomiast w uprawach, glony mimo, że są organizmami bardzo mało wymagającymi, to jednak do rozwoju potrzebują ogromnej ilości dwutlenku węgla. Ilość tego gazu zawarta w wodzie, w której są uprawiane, jest niewystarczająca i trzeba go dostarczyć z zewnątrz. Istnieją już technologie pozwalające na wykorzystanie w tym celu dwutlenku węgla produkowane np. przez konwencjonalne elektrownie węglowe, ale wymagają one jeszcze dopracowania.

Obecnie największe nadzieje na zwiększenie opłacalności produkcji biopaliw z glonów, związane są z technologią opracowaną przez naukowców z Pacific Northwest National Laboratory. W tej technologii do produkcji biopaliw wykorzystywane są mokre glony. Pozwala to zaoszczędzić mnóstwo czasu i pieniędzy, bowiem dotychczas istniejące technologie oparte były na suchych substratach, co powodowało konieczność długotrwałego suszenia glonów. W procesie opracowanym przez naukowców z PNNL, mokre glony trafiają do reaktora, gdzie poddawane są działaniu bardzo wysokiego ciśnienia (ok. 211 atmosfer) oraz wysokiej temperatury (ok. 350 stopni Celsjusza). Cały proces jest niezwykle krótki i trwa jedynie około godzinę. Po zakończeniu procesu z reaktora wypływa ropa, woda oraz produkty uboczne bogate w fosfor i azot. W procesie dalszej rafinacji z tak wyprodukowanej ropy można uzyskać benzynę lub olej napędowy. Natomiast wodę oraz produkty zawierające fosfor i azot można wykorzystać ponownie w hodowli glonów lub do produkcji wysokowartościowych nawozów rolniczych.
 
"Kontenerowa" metoda produkcji biopaliw z glonów

Do podstawowych zalet produkcji biopaliw z glonów można zaliczyć takie czynniki jak:
- oczyszczanie naturalnych zbiorników wodnych z nadmiaru glonów, które mogą poważnie zaburzać istniejący w nich ekosystem (w konsekwencji tych zaburzeń można mówić o „umieraniu” danego akwenu);
- stosunkowa łatwość hodowli glonów (do ich produkcji potrzebne są jedynie światło, dwutlenek węgla i sole mineralne);
- niewielka powierzchnia upraw, w porównaniu z roślinami energetycznymi takimi jak kukurydza czy trzcina cukrowa (wydajność glonów pozwala na produkcję takiej samej ilości paliwa z uprawy o 30-krotnie mniejszej powierzchni);
- możliwość wykorzystania zarówno wody słodkiej jak i słonej co niemożliwe jest przy innych uprawach;
- możliwość wykorzystania dwutlenku węgla produkowanego przez elektrownie do hodowli glonów;
- możliwość wykorzystania zanieczyszczonej nawozami wody do hodowli glonów (oczyszczona woda może trafić z powrotem do rzek i jezior);
- produkcja glonów nie powoduje zwiększenia cen żywności (w przypadku zwiększania produkcji np. kukurydzy, lucerny czy trzciny cukrowej w celu produkcji biopaliwa, maleje ich produkcja jako produktów spożywczych, co powoduje podniesienie cen).

Produkcja biopaliw z glonów – podobnie jak każda inna działalność człowieka – ma także swoje minusy.
Aktualnie największymi wadami wykorzystania glonów do produkcji biopaliw są stosunkowo wysokie koszty produkcji oraz mała wydajność. Co do ewentualnego niekorzystnego wpływu na środowisko, to aktualnie naukowcy nie przewidują, aby taki mógł w ogóle wystąpić.
Źródło: zdjęć flickr.com, wikipedia.org
Polecane
Polub nas na Facebook-u i bądź na bieżąco z informacjami ze świata OZE! (kliknij)