Je biopalivo z řas realizovatelnou alternativou k ropě?

Můžeme z řas proměnit palivo? Podívejte se na tyto obrázky alternativních palivových vozidel a získejte více informací. DCI

Pokud jste byli v Texasu a viděli jste obrovská, prázdná pole posetá těžkými stroji, pravděpodobně víte, že velká část topného oleje v zemi přichází přímo ze země a chrlí skrz studny, které vrtají a čerpají černé zlato z hloubky pod povrch Země. V žádném případě není levné ani snadné dostat vše na povrch, a protože ceny ropy zůstávají vysoké, výrobci energie stále více obracejí jiné zdroje energie. Ve skutečnosti jeden z nejatraktivnějších zdrojů alternativního paliva vůbec nepochází ze země. Místo toho ji najdete na otevřené vodě - a možná dokonce i ve vlastní akváriu.

Vědci používají termín řasy k označení velké a rozmanité skupiny rostlinných organismů, které se často vyskytují ve vodě. Stejně jako rostliny jsou řasy fotosyntetické: přeměňují oxid uhličitý na potraviny pomocí síly slunečního světla. Řasy však nemají stonky ani kořeny.

Pro nás ostatní jsou řasy nejlépe známé jako slizké zelené věci, které rostou na vodní hladině rybníka a na povrchu špinavých bazénů. Řasy jsou také metlou akvaristů daleko a široko daleko, kteří vedou nekonečnou bitvu, aby minimalizovali její šíření ve svých tancích. Kromě rybníků, jezer, bazénů a akvárií rostou také řasy v půdě, sněhu a dokonce i v oblacích.

I když mohou být pro některé hrubou obtěžováním, řasy plní řadu důležitých environmentálních funkcí. Podle Encyklopedie biologických invazí produkují řasy více než 70 procent světového kyslíku a spotřebovávají velké množství oxidu uhličitého.

Snad důležitější pro populaci planety, která se stále více spoléhá na ropu, lze řasy také použít k výrobě řady biopaliv, včetně ethanolu a bionafty. Metody se liší, ale podle časopisu Esquire, aby se výroba bionafty z řas, výrobce energie často začíná výběrem kmene řas, které chce použít, protože některé jsou produktivnější nebo efektivnější než jiné. Oilgae hlásí, že energetické společnosti začaly s genetickým inženýrstvím fušovat nejproduktivnější kmeny řas, z nichž malé množství se přidává do nádrže naplněné vodou spolu s hnojivovými živinami. Řasy jsou pak vystaveny slunečnímu světlu, které zahajuje proces fotosyntézy. Oxid uhličitý se přeměňuje ze vzduchu na cukr a řasy metabolizují cukr na olej, což trvá asi týden. Na konci tohoto procesu budou řasy tvořit až 60 procent své hmotnosti v oleji.

Dále musí výrobce paliva extrahovat olej. Lisování je běžná metoda extrakce. Toho je dosaženo buď pomocí stroje k fyzickému vytlačení oleje (pomyslete na rozdrcení a lisování oliv, aby se získal jejich olej), nebo použitím stlačeného oxidu uhličitého, který odděluje olej odpařováním. Výrobce paliva potom použije katalyzátor - například hydroxid sodný a methanol - k odstranění kyslíku z oleje a jeho nahrazení vodíkem za účelem vytvoření biopaliva nafty.

Rafinérie mohou také přeměnit řasový olej na jiné formy biopaliv, včetně metanu, benzínu a tryskového paliva. Podle Smart Planet pomohlo tryskové palivo vytvořené z řas pohánět let United Airlines z listopadu 2011 z Chicaga do Houstonu, první komerční vnitrostátní let využívající palivo na bázi řas. Letecké společnosti nejsou jediné, které jedou (slizovitě) zeleně. Oilgae odhaduje, že zhruba 100 amerických společností a stejný počet univerzit v současné době zkoumá výrobu paliv na bázi řas.

Jsme připraveni začít naplňovat naše letadla, vlaky a automobily pohonnou hmotou v jezírku? Čtěte dál a zjistěte to.

Řasy byly dlouho považovány za lepší alternativu k ropě než jiné přírodní zdroje paliva, jako jsou sójové boby, kukuřice a pšenice, především proto, že řasy jsou schopny produkovat mnohem větší výnos (až 100krát více oleje na akr). Zatímco použití těchto svorek pro palivo má nezamýšlený účinek zvyšování cen potravin tím, že plodiny jsou vzácnější, řasy lze sklízet na ropu v různých vodních útvarech, aniž by zabíraly půdu, která by byla jinak použita pro zemědělství..

Je však řasový olej životaschopnou alternativou ropy? Krátká odpověď zní ano, ale dlouhodobá životaschopnost řas závisí na cenách u benzínového čerpadla. Protože ceny ropy zůstávají vysoké a proces pěstování, extrakce a rafinace řasového oleje je méně nákladný, představují řasy stále více životaschopnou alternativu k ropě jako palivové základně..

Přestože vědci začali před desítkami let pohlížet na řasy jako na zdroj paliva, byl řasový olej donedávna považován za příliš nákladný na výrobu v takovém měřítku, že byl dostatečně velký na to, aby se propadla národní spotřeba ropy. V roce 1996 americké ministerstvo energetiky (DOE) ukončilo program, který se téměř 20 let zaměřil na vývoj obnovitelných pohonných hmot z řas, přičemž - jak uvedla Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie - v závěrečné zprávě - uvedl, že „ překážkou jsou vysoké náklady na produkci řas. “ Nejoptimističtější odhad DOE stanovil cenu barelu řasového oleje na dvojnásobek ceny ropy.

Do roku 2008 však náklady na ropu prudce stouply, což z řasového oleje učinilo atraktivní a ne tak nákladnou alternativu. DOE oživil palivový program pro řasy a uzavřel partnerství s Chevronem, aby pokračoval ve výzkumu. Tabulky se otočily do takové míry, že nedávná studie provedená DOE's Pacific Northwest National Laboratory naznačuje, že pokud 5,5 procenta americké rozlohy - zejména v oblasti Velkých jezer, jihovýchodního pobřeží a pobřeží Mexického zálivu - bylo věnováno pěstování řas, Země by mohla pomocí současných výrobních metod nahradit až 17 procent ropy, kterou v současné době dováží pro účely dopravy, řasovým olejem.

Jak výzkum pokračuje, očekává se, že náklady na výrobu paliva z řas klesnou. Vědci pracují na efektivnějších způsobech pěstování řas a těžby ropy. Biodeisel je v současné době nákladově nejefektivnějším využitím paliva pro řasový olej, protože tento proces vyžaduje méně energie než přeměna oleje na metan, ethanol a jiné druhy paliva. Cílem je učinit z řasového oleje ekonomicky schůdnou alternativu k ropě v případě poklesu cen ropy.

Ještě není čas nahradit všechny ropné vrty v Americe rybníky na pěstování řas, ale dny výměny černého zlata za zelený kal nejsou daleko.

Zachraňte planetu Slimy Green Stuff

Pokud jde o řasy, závislost je dobrá. Rostlinné organismy prostě nemohou získat dostatek oxidu uhličitého. Podle Scientific American odhaduje výrobce pohonných hmot pro řasy Sapphire Energy, že řasy, které používá, spotřebují asi 14 kilogramů skleníkových plynů na každý galon produkované ropy. Zatímco samotný proces stále spaluje uhlík při přepravě a používání vyrobeného paliva, proces výroby řasového oleje je považován za mnohem energeticky účinnější než tradiční produkce ropy. Přínosy řas pro životní prostředí se neomezují pouze na čistý vzduch. Ukázalo se také, že organismy čistí odpadní vody odstraňováním toxinů.

Související články

• Jak využít biopaliva
• Podpora špičkových biopaliv
• Kvíz o biopalivech pro plodiny

Prameny

• Kotrba, Ron. "Vytváření historie v řasách." Biodeisel Magazine. 27. dubna 2011. (9. prosince 2011) http://www.biodieselmagazine.com/blog/article/2011/04/making-history-in-algae
• Howell, Katie. "Jsou řasy biopalivem budoucnosti?" Vědecký Američan. 28. dubna 2009. (9. prosince 2011) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
• Korosec, Kirsten "Algae Jet Fuel pomáhá energii United Airlines Flight." Inteligentní planeta. 7. listopadu 2011 (9. prosince 2011) http://www.smartplanet.com/blog/intelligent-energy/algae-jet-fuel-helps-power-united-airlines-flight/10248
• Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie. "Ohlédnutí za programem vodních druhů Ministerstva energetiky USA: Biodeisel z řas." Červenec 1998. (9. prosince 2011) http://www.nrel.gov/biomass/pdfs/24190.pdf
• Olejové řasy. "Komplexní zpráva o ropných řasách." 2011. (9. prosince 2011) http://www.oilgae.com/ref/report/report.html
• Rothstein, Meryl. "Jak vyrobit ropu z řas ve čtyřech krocích." 3. prosince 2008 (9. prosince 2011) http://www.esquire.com/features/best-and-brightest-2008/how-to-make-fuel-from-algae-1208
• Schwartz, Davide. "Rozhovor AIM: Solazyme's Harrison Dillon." Časopis řas. 2. června 2010 (16. prosince 2011) http://www.algaeindustrymagazine.com/aim-interview-solazymes-harrison-dillon/
• Shapely, Dan. "Výroba paliva z řas." 12. prosince 2007. (9. prosince 2011) http://www.thedailygreen.com/environmental-news/latest/aglae-biodiesel-47121201
• Simberloff, Danieli. "Encyklopedie biologických invazí." University of California Press. 2011.
• Ministerstvo energetiky USA. "Řasová biopaliva." (9. prosince 2011) http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/algalbiofuels.pdf
• Ministerstvo energetiky USA. "Studie: Řasy by mohly nahradit 17% dovozů ropy z USA." 13. dubna 2011. (9. prosince 2011) http://energy.gov/articles/study-algae-could-replace-17-us-oil-imports
• Americká agentura pro ochranu životního prostředí. "Klimatická změna." (9. prosince 2011) http://www.epa.gov/climatechange/basicinfo.html