Är alger biobränsle ett livskraftigt alternativ till olja?

  • Jacob Hoover
  • 0
  • 3552
  • 471
Kan vi förvandla alger till bränsle? Kolla in dessa alternativa bränslefordonsbilder för att lära dig mer. DCI

Om du har varit i Texas och sett stora, tomma fält prickade med tunga maskiner, vet du förmodligen att en hel del av landets bränsleolja kommer rakt ut ur marken och sprutar genom brunnar som borrar och pumpar svartguld från djupt under jordens yta. Det är inte på något sätt billigt eller enkelt att få all den råoljan till ytan, och eftersom råoljepriserna förblir höga, vänder energiproducenter alltmer andra energikällor. En av de mest attraktiva alternativa bränslekällorna kommer faktiskt inte från marken. Istället hittar du det i öppet vatten - och kanske till och med i din egen fiskbehållare.

Forskare använder termen alger för att hänvisa till en stor och varierad grupp växtliknande organismer som ofta finns i vatten. Liksom växter är alger fotosyntetiska: De omvandlar koldioxid till mat med hjälp av solljus. Alger har dock inte stjälkar eller rötter.

För resten av oss är alger bäst kända som den slemmiga gröna grejer som växer ovanpå dammvatten och vid ytan på smutsiga simbassänger. Alger är också svamp av akvariumhållare långt och brett, som strider en oändlig strid för att minimera dess spridning genom sina tankar. Förutom dammar, sjöar, pooler och fiskbehållare växer alger också i jord, snö och till och med moln.

Även om de kan vara en grov irritation för vissa, tjänar alger ett antal viktiga miljöfunktioner. Enligt Encyclopedia of Biological Invasions producerar alger mer än 70 procent av världens syre och konsumerar stora strån av koldioxid.

Kanske viktigare för en planets befolkning som i allt högre grad förlitar sig på olja, kan alger också användas för att tillverka ett antal biodrivmedel, inklusive etanol och biodiesel. Metoderna varierar, men enligt Esquire magazine för att göra biodiesel från alger, börjar en energiproducent ofta med att välja den stam av alger den vill använda eftersom vissa är mer produktiva eller effektiva än andra. Oilgae rapporterar att energiföretag har börjat försöka genetiskt konstruera de mest produktiva algestammarna, av vilka en liten mängd läggs till en vattenfylld tank tillsammans med gödsling av näringsämnen. Algerna utsätts sedan för solljus, vilket startar fotosyntesprocessen. Koldioxiden omvandlas från luften till socker och sedan metaboliserar alger sockret till olja, vilket tar ungefär en vecka. I slutet av denna process kommer algerna att ha skapat upp till 60 procent av sin vikt i olja.

Därefter måste bränsletillverkaren utvinna oljan. Pressning är en vanlig extraktionsmetod. Detta åstadkoms genom att antingen använda en maskin för att fysiskt pressa ut oljan (tänk på att oliver krossas och pressas för att få deras olja) eller genom att använda komprimerad koldioxid, som separerar oljan genom förångning. Bränsletillverkaren använder sedan en katalysator - till exempel natriumhydroxid och metanol - för att ta bort syre från oljan och ersätta den med väte för att skapa dieselbiobränsle.

Raffinaderier kan också omvandla algeolja till andra former av biobränsle, inklusive metan, bensin och jetbränsle. Enligt Smart Planet hjälpte jetbränsle som skapats av alger att driva en flygning från United Airlines från november 2011 från Chicago till Houston, den första kommersiella inrikesflyg som använde algerbaserat bränsle. Flygbolagen är inte de enda som går (smal) grönt. Oilgae uppskattar att ungefär 100 amerikanska företag och ett lika antal universitet för närvarande undersöker algbaserad bränsleproduktion.

Är vi redo att börja fylla våra flygplan, tåg och bilar med dammskummedel? Läs vidare för att ta reda på det.

Alger har länge betraktats som ett bättre alternativ till olja än andra naturliga bränslekällor som sojabönor, majs och vete, främst på grund av att alger kan producera ett mycket större utbyte (upp till 100 gånger mer olja per tunnland). Medan användningen av dessa häftklamrar för bränsle har haft den oavsiktliga effekten av att driva upp livsmedelspriserna genom att göra grödorna knappare, kan alger skördas för olja i olika vattendrag utan att ta upp mark som annars skulle användas för jordbruk.

Men är algeolja ett livskraftigt alternativ till råolja? Det korta svaret är ja, men algens långsiktiga livskraft beror på priserna på bensinpumpen. Eftersom oljepriserna förblir höga och algerna odlar, utvinns och förädlingsprocessen blir mindre kostsamma, presenterar alger ett allt mer livskraftigt alternativ till olja som bränslebas.

Trots att decennier sedan forskarna började se på alger som en bränslekälla, ansågs algeolja tills nyligen vara för kostsam för att producera i en skala som är tillräckligt stor för att få en nationell petroleumsförbrukning. 1996 avslutade det amerikanska energidepartementet (DOE) ett program som under nästan 20 år hade fokuserat på att utveckla förnybara transportbränslen från alger och fann - som National Laboratory for Laboratory Laboratory noterade i en närbildrapport - att " höga kostnader för algproduktion är fortfarande ett hinder. " DOE: s mest optimistiska uppskattning fastställde priset på ett fat algeolja till dubbelt så mycket som ett fat olja.

År 2008 hade emellertid kostnaderna för råolja minskat, vilket gjorde algeolja till ett attraktivt och inte så kostsamt alternativ. DOE återupplivade algbränsleprogrammet och har samarbetat med Chevron för att fortsätta forskningen. Tabellerna har vänt sig till en sådan utsträckning att en ny studie från DOE: s Pacific Northwest National Laboratory indikerar att om 5,5 procent av det amerikanska landområdet - särskilt i Great Lakes, Southeastern seaboard och Gulf Coast - ägnades åt alger som växer, skulle landet kan använda nuvarande produktionsmetoder för att ersätta så mycket som 17 procent av den olja som den för närvarande importerar för transportändamål med algeolja.

När forskningen fortsätter förväntas kostnaden för att framställa bränsle från alger minska. Forskare arbetar på mer effektiva sätt både att odla alger och utvinna dess olja. Biodeisel är för närvarande den mest kostnadseffektiva bränsleanvändningen för algeolja eftersom processen kräver mindre energi än att konvertera oljan till metan, etanol och andra typer av bränsle. Målet är att göra algeolja till ett ekonomiskt hållbart alternativ till petroleum om råoljepriserna sjunker.

Det är ännu inte dags att ersätta alla oljebrunnar i Amerika med alger som odlar dammar, men dagarna med att byta svart guld för grönt slam är inte långt borta.

Rädda planeten med Slimy Green Stuff

När det gäller alger är missbruk bra. De växtliknande organismerna kan bara inte få tillräckligt med koldioxid. Enligt Scientific American uppskattar alginbränsleproducenten Sapphire Energy att algerna den använder tar cirka 14 kilo växthusgas för varje gallon olja som produceras. Även om själva processen fortfarande bränner kol vid transport och användning av det producerade bränslet anses algeroljeproduktionsprocessen vara mycket mer energieffektiv än traditionell oljeproduktion. Algens miljöfördelar är inte begränsade till ren luft. Organismerna har också visat sig behandla avloppsvatten genom att ta bort gifter.

relaterade artiklar

  • Hur man utnyttjar biobränslen
  • Stöd banbrytande biobränslen
  • Biofuels Crops Quiz

källor

  • Kotrba, Ron. "Att göra historia i alger." Biodeisel Magazine. 27 april 2011. (9 december 2011) http://www.biodieselmagazine.com/blog/article/2011/04/making-history-in-algae
  • Howell, Katie. "Är alger framtidens biobränsle?" Scientific American. 28 april 2009. (9 december 2011) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
  • Korosec, Kirsten "Algae Jet Fuel hjälper Power United Airlines flygning." Smart Planet. 7 november 2011 (9 december 2011) http://www.smartplanet.com/blog/intelligent-energy/algae-jet-fuel-helps-power-united-airlines-flight/10248
  • Nationellt laboratorium för förnybar energi. "En titt tillbaka 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. "Omfattande Oilgae-rapport." Nov. 2011. (9 december 2011) http://www.oilgae.com/ref/report/report.html
  • Rothstein, Meryl. "Hur man gör olja från alger i fyra steg." 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-intervju: Solazymes Harrison Dillon." Algae Magazine. 2 juni 2010. (16 december 2011) http://www.algaeindustrymagazine.com/aim-interview-solazymes-harrison-dillon/
  • Shapely, Dan. "Att göra bränsle från alger." 12 december 2007. (9 dec. 2011) http://www.thedailygreen.com/environmental-news/latest/aglae-biodiesel-47121201
  • Simberloff, Daniel. "Encyclopedia of Biologiska invasioner." University of California Press. 2011.
  • U.S. Department of Energy. "Algal biobränslen." (9 december 2011) http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/algalbiofuels.pdf
  • U.S. Department of Energy. "Studie: Alger kan ersätta 17% av amerikansk oljeimport." 13 april 2011. (9 dec 2011) http://energy.gov/articles/study-algae-could-replace-17-us-oil-imports
  • Amerikanska miljöskyddsbyrån. "Klimatförändring." (9 december 2011) http://www.epa.gov/climatechange/basicinfo.html



Ingen har kommenterat den här artikeln än.

De mest intressanta artiklarna om hemligheter och upptäckter. Massor av användbar information om allt
Artiklar om vetenskap, rymd, teknik, hälsa, miljö, kultur och historia. Förklara tusentals ämnen så att du vet hur allt fungerar