Er alge biobrændstof et levedygtigt alternativ til olie?

Kunne vi omdanne alger til brændstof? Se disse alternative billeder af brændstofkøretøjer for at lære mere. DCI

Hvis du har været i Texas og set store, tomme felter med tunge maskiner, ved du sandsynligvis, at en hel del af landets fyringsolie kommer lige ud af jorden og tuter gennem brønde, der borer og pumper sort guld fra dybt under jordoverfladen. Det er på ingen måde billig eller let at få al den rå olie til overfladen, og fordi priserne på råolie forbliver høje, drejer energiproducenter i stigende grad andre energikilder. Faktisk kommer en af ​​de mest attraktive alternative brændstofkilder slet ikke fra jorden. I stedet finder du det i åbent vand - og måske endda i din egen fisketank.

Forskere bruger udtrykket alger for at henvise til en stor og varieret gruppe af plantelignende organismer, der ofte findes i vand. Ligesom planter er alger fotosyntetiske: De omdanner kuldioxid til mad ved hjælp af sollysets kraft. Alger har dog ikke stængler eller rødder.

For resten af ​​os er alger bedst kendt som det slimede, grønne stof, der vokser oven på damvand og på overfladen af ​​beskidte svømmebassiner. Alger er også svøbe af akvariumholdere langt og bredt, der kæmper en uendelig kamp for at minimere dens spredning gennem deres tanke. Foruden damme, søer, bassiner og fisketanke vokser alger også i jord, sne og endda skyer.

Selvom de kan være en grov irritation for nogle, tjener alger en række vigtige miljøfunktioner. Ifølge Encyclopedia of Biological Invasions producerer alger mere end 70 procent af verdens ilt og forbruger store skår af kuldioxid.

Måske mere vigtigt for en planet befolkning, der i stigende grad er afhængig af olie, kan alger også bruges til at fremstille et antal biobrændstoffer, herunder ethanol og biodiesel. Metoder varierer, men ifølge Esquire-magasinet for at fremstille biodiesel af alger, begynder en energiproducent ofte med at vælge den stamme af alger, den vil bruge, da nogle er mere produktive eller effektive end andre. Oilgae rapporterer, at energiselskaberne er begyndt at arbejde med genetisk konstruktion af de mest produktive algestammer, hvoraf en lille mængde sættes til en vandfyldt tank sammen med gødskende næringsstoffer. Algene udsættes derefter for sollys, som starter fotosynteseprocessen. Kuldioxid omdannes fra luften til sukker, og derefter metaboliserer algene sukkeret til olie, hvilket tager cirka en uge. Ved afslutningen af ​​denne proces vil algerne have skabt op til 60 procent af deres vægt i olie.

Dernæst skal brændstofproducenten udvinde olien. Pressing er en almindelig ekstraktionsmetode. Dette opnås ved enten at bruge en maskine til fysisk at presse olien ud (tænk på oliven, der knuses og presses for at få deres olie) eller ved at bruge komprimeret kuldioxid, der adskiller olien gennem fordampning. Brændstofproducenten bruger derefter en katalysator - for eksempel natriumhydroxid og methanol - til at fjerne ilt fra olien og erstatte det med brint for at skabe dieselbiobrændstof.

Raffinaderier kan også omdanne algeolie til andre former for biobrændstof, herunder metan, benzin og jetbrændstof. Ifølge Smart Planet hjalp jetbrændstof, der blev oprettet fra alger, magten i november 2011 fra United Airlines-fly fra Chicago til Houston, den første kommercielle indenrigsflyvning, der brugte algebaseret brændstof. Flyselskaberne er ikke de eneste, der går (slimet) grønt. Oilgae estimerer, at omtrent 100 amerikanske virksomheder og et lige stort antal universiteter i øjeblikket undersøger algerbaseret brændstofproduktion.

Er vi klar til at begynde at fylde vores fly, tog og biler med drivstof med damskum? Læs videre for at finde ud af det.

Alger er længe blevet betragtet som et bedre alternativ til olie end andre naturlige brændstofkilder som sojabønner, majs og hvede, primært fordi alger er i stand til at producere et meget større udbytte (op til 100 gange mere olie pr. Acre). Mens brugen af ​​disse hæfteklammer til brændstof har haft den utilsigtede effekt af at føre fødevarepriserne op ved at gøre afgrøderne mere knappe, kan alger høstes til olie i forskellige vandområder uden at optage jord, der ellers ville blive brugt til landbrug.

Men er algeolie et levedygtigt alternativ til råolie? Det korte svar er ja, men algens langvarige levedygtighed afhænger af priserne på gaspumpen. Da oliepriserne forbliver høje, og algenoliedyrkning, ekstraktion og raffinering bliver billigere, præsenterer alger et stadig mere levedygtigt alternativ til olie som brændstofbase.

Selvom forskere for årtier siden begyndte at se på alger som en brændstofkilde, blev algeolie indtil for nylig betragtet som for dyrt til at producere i en skala, der var stor nok til at sætte en dyre i det nationale olieforbrug. I 1996 afbrød det amerikanske energiministerium (DOE) et program, der i næsten 20 år havde fokuseret på at udvikle vedvarende transportbrændstoffer fra alger, og konstaterede - som det nationale laboratorie for vedvarende energi bemærkede i en nærrapport - at " høje omkostninger til algeproduktion er stadig en hindring. " DOEs mest optimistiske estimat satte prisen på en tønde algeolie til det dobbelte af en tønde olie.

I 2008 var omkostningerne til råolie imidlertid steget betydeligt, hvilket gjorde algeolie til et attraktivt og ikke-så-dyre alternativ. DOE genoplivet alge brændstof-programmet og har samarbejdet med Chevron for at fortsætte forskningen. Tabellerne har vendt sig sådan, at en nylig undersøgelse fra DOEs Pacific Northwest National Laboratory indikerer, at hvis 5,5 procent af det amerikanske landareal - især i de store søer, den sydøstlige strandplads og Gulf Coast - blev dedikeret til alger, der voksede, land kunne bruge aktuelle produktionsmetoder til at erstatte så meget som 17 procent af den olie, som den i øjeblikket importerer til transportformål med algeolie.

Når forskningen fortsætter, forventes omkostningerne ved fremstilling af brændstof fra alger at falde. Forskere arbejder på mere effektive måder både at dyrke alger og til at udvinde dens olie. Biodeisel er i øjeblikket den mest omkostningseffektive brændstofforbrug til algeolie, fordi processen kræver mindre energi end at konvertere olien til methan, ethanol og andre typer brændstof. Målet er at gøre algeolie til et økonomisk levedygtigt alternativ til olie, hvis råoliepriserne falder.

Det er endnu ikke tid til at erstatte alle oliebrønde i Amerika med alger, der dyrker alger, men dagene med at bytte sort guld til grønt slam er ikke langt væk.

Save the Planet med det slimede grønne stof

Når det kommer til alger, er afhængighed god. De plantelignende organismer kan bare ikke få nok kuldioxid. Ifølge Scientific American anslår algerne brændstofproducent Sapphire Energy, at algerne, den bruger, tager omkring 14 kg drivhusgas for hver gallon produceret olie. Mens processen i sig selv forbrænder kulstof ved transport og brug af det producerede brændstof, betragtes algeolieproduktionsprocessen som meget mere energieffektiv end traditionel olieproduktion. Algens miljøfordele er ikke begrænset til ren luft. Organismerne har også vist sig at behandle spildevand ved at fjerne toksiner.

relaterede artikler

• Sådan udnyttes biobrændstoffer
• Support banebrydende biobrændstoffer
• Biobrændstof Afgrøder Quiz

Kilder

• Kotrba, Ron. "At gøre historie i alger." Biodeisel Magazine. 27. april 2011. (9. december 2011) http://www.biodieselmagazine.com/blog/article/2011/04/making-history-in-algae
• Howell, Katie. "Er alger fremtidens biobrændstof?" Videnskabelig amerikansk. 28. april 2009. (9. december 2011) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
• Korosec, Kirsten "Alge Jet Fuel hjælper Power United Airlines-flyvning." Smart Planet. 7. november 2011 (9. december 2011) http://www.smartplanet.com/blog/intelligent-energy/algae-jet-fuel-helps-power-united-airlines-flight/10248
• Nationalt laboratorium for vedvarende energi. "Et tilbageblik på U.S. Department of Energy's Aquatic Species Program: Biodeisel from Algae." Juli 1998. (9. december 2011) http://www.nrel.gov/biomass/pdfs/24190.pdf
• Oilgae. "Omfattende Oilgae-rapport." 2011. november (9. december 2011) http://www.oilgae.com/ref/report/report.html
• Rothstein, Meryl. "Sådan fremstilles olie fra alger i fire trin." 3. december 2008 (9. december 2011) http://www.esquire.com/features/best-and-brightest-2008/how-to-make-fuel-from-algae-1208
• Schwartz, David. "AIM-interview: Solazymes Harrison Dillon." Alge Industry Magazine. 2. juni 2010. (16. december 2011) http://www.algaeindustrymagazine.com/aim-interview-solazymes-harrison-dillon/
• Formet, Dan. "At fremstille brændstof fra alger." 12. december 2007. (9. dec. 2011) http://www.thedailygreen.com/en miljøal-news/latest/aglae-biodiesel-47121201
• Simberloff, Daniel. "Encyclopedia of Biologiske invasioner." University of California Press. 2011.
• U.S. Department of Energy. "Algal biobrændstoffer." (9. december 2011) http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/algalbiofuels.pdf
• U.S. Department of Energy. "Undersøgelse: Alger kan erstatte 17% af den amerikanske olieimport." 13. april 2011. (9. december 2011) http://energy.gov/articles/study-algae-could-replace-17-us-oil-imports
• Det amerikanske agentur for miljøbeskyttelse. "Klima forandring." (9. december 2011) http://www.epa.gov/climatechange/basicinfo.html