Биотопливо на основе водорослей: плюсы и минусы
Биотопливо на основе водорослей — новый источник энергии, которому в последнее время уделяется большое внимание. Некоторые виды водорослей содержат натуральные масла, которые можно легко перегнать в растительное масло или ряд нефтепродуктов, которые могут служить заменой бензину, дизельному топливу и реактивному топливу.
Но поскольку это биотопливо, оно по сути является углеродно-нейтральным, потому что углерод, выделяемый при его сжигании, совсем недавно был поглощен пищей, а это означает, что чистые выбросы CO2 практически такие же, как если бы водоросли никогда не выращивались.Это не включает CO2, использованный в производстве. Промышленные заявления утверждают, что биодизельное топливо на основе водорослей имеет выбросы парниковых газов на 93 процента меньше, чем обычное дизельное топливо. Некоторое производство водорослей расположено рядом с источниками CO2, такими как электростанции, в своего рода симбиотических отношениях. Топливо на основе водорослей дает значительно больше энергии на единицу площади, чем другие виды биотоплива. Его также можно выращивать на земле, непригодной для сельского хозяйства. Технология быстро перемещается из лаборатории в промышленное производство. В число компаний, разрабатывающих нефтеперерабатывающие заводы, входят Solazyme, Sapphire Energy (которая только на прошлой неделе объявила о выделении еще 144 миллионов долларов) и OPXBIO. Авиационные испытания с несколькими авиакомпаниями, включая United и Qantas, были успешно завершены с использованием топливных смесей, содержащих до 40 процентов топлива, полученного из водорослей.
Первоначально водоросли выращивали в больших неглубоких прудах, которые давали около 5000 галлонов на акр в год и требовали достаточного количества воды, чтобы компенсировать испарение. Совсем недавно компании перешли на вертикальные фотобиореакторы (PBR), которые работают под действием силы тяжести, без испарения и в которых рециркулируется 85 процентов воды вместе с избыточными питательными веществами и CO2.
Вот список плюсов и минусов биотоплива на основе водорослей.
Плюсы
- Топливо на биологической основе с по существу углеродно-нейтральным сгоранием
- Прекращение замены жидкого топлива на нефтяной основе
- Возобновляемый по своей сути
- Поглощает углекислый газ по мере роста
- И отработанный CO2, и сточные воды могут использоваться в качестве питательных веществ.
- Более высокая энергия на акр, чем у других видов биотоплива
- Можно выращивать на землях, непригодных для других видов земледелия.
- Масштабируемость: исследование показало, что 17 процентов импорта нефти в США можно удовлетворить за счет водорослей
- Осуществляются инвестиции
- Производство в настоящее время расширяется (в этом году ВМС закупают 100 000 галлонов)
- Исследования ведутся уже 50 лет
Минусы
- Необходимо выращивать в контролируемых температурных условиях.
- Требуется значительное количество земли и воды
- Проблемы с текучестью на холоде при водорослевом биотопливе
- Некоторые исследователи используют генную инженерию для создания оптимальных штаммов водорослей.
- Требует фосфора в качестве удобрения, которого становится мало
- Производство удобрений зависит от углерода
- Относительно высокие первоначальные капитальные затраты
- Пока неясно, какова будет окончательная стоимость за галлон. В настоящее время слишком высок.
Таким образом, биотопливо на основе водорослей является многообещающим источником энергии, который находится на последних стадиях разработки. Необходимо решить ряд вопросов, связанных с конечной стоимостью продукта, но на это уходит много денег на исследования, поскольку производство начинает расширяться. Земельные вопросы можно решить, используя малоплодородные земли. Воду можно повторно использовать в реакторах. Проблемы с текучестью на холоде могут привести к тому, что топливо будет смешиваться с другими видами топлива или, возможно, с присадками. Проблемы с удобрениями можно решить, используя потоки отходов, тем самым рециркулируя критически важные питательные вещества. Время покажет, хотя я считаю, что это важная технология, за которой стоит следить.
RP Siegel, PE, является президентом Rain Mountain LLC. Он также является соавтором эко-триллера Vapor Trails, первого из серии, посвященной человеческой стороне различных вопросов устойчивого развития, включая энергию, пищу и воду. Теперь доступно на Kindle.
Подпишитесь на RP Siegel в Твиттере.
РП Сигел
Р. П. Сигель (1952–2021) был писателем и изобретателем, пролившим яркий свет на многочисленные экологические и технологические темы. Его работы публиковались в TriplePundit, GreenBiz, Justmeans, CSRWire, Sustainable Brands, Grist, Strategy+Business, Machine Engineering, Design News, PolicyInnovations, Social Earth, Environmental Science, 3BL Media, ThomasNet, Huffington Post, Eniday и engineering.com. другие . Вместе с Роджером Сайяном он был соавтором Vapor Trails, приключенческого романа, показывающего изменение климата с точки зрения человека. Р.П. был профессиональным инженером — плодовитым изобретателем с 53 патентами и президентом Rain Mountain LLC, независимой группы по разработке продуктов.RP стал победителем конкурса блогов Abu Dhabi Sustainability Week 2015. РП скончался 30 сентября 2021 года. Мы в TriplePundit всегда будем благодарны ему за его проницательность, остроумие и упорный труд.
