Hvordan kan alger omdannes til biodrivstoff?

Å bruke alger som biodrivstoff er ikke så enkelt som å skumme de grønne tingene fra overflaten av et tjern og pumpe det inn i bensintankene våre. © iStockphoto.com / Jose Tejo

Tro det eller ei, alger kan en dag gi minst en del av svaret på vår avhengighet av fossilt brensel. Men å bruke alger som biodrivstoff er ikke så enkelt som å skumme de grønne tingene fra overflaten av et tjern og pumpe det inn i bensintankene våre. Forskere må bruke forskjellige mekaniske og kjemiske metoder (eller kombinasjoner av de to) for å utvinne olje fra alger og konvertere den til drivstoff som faktisk er levedyktig. Den gode nyheten er at forskning på de grønne tingene har tyngden av USAs regjering bak seg. I midten av 2010 lovet det amerikanske energidepartementet å investere opptil 24 millioner dollar i tre forskningsgrupper som ser på måter å kommersialisere algebasert biodrivstoff [kilde: U.S. Department of Energy].

En ting som forskere ikke stiller spørsmål ved, er hvordan man utvinner oljen fra alger. En vanlig form for mekanisk ekstraksjon er uttrykk, der oljen bokstavelig talt presses ut av algene (tenk på hvordan oliven presses for å trekke ut olivenolje). Det finnes flere typer presser, inkludert skrue-, ekspander- og stempelkonfigurasjoner, og typen presse som brukes avhenger av algestammen, siden hver stamme har forskjellige fysiske egenskaper. Når oljen er fjernet fra alger gjennom uttrykk, kan en kjemisk metode brukes for å fortsette ekstraksjonsprosessen. Bare ved hjelp av ekspresjonsmetoden har forskere vært i stand til å trekke ut opptil 80 prosent av algenes olje [kilde: Virtuoso Biofuels].

En annen type mekanisk ekstraksjon er ultralydmetode, som er en raskere prosess enn å trykke. Denne metoden bruker ultralydbølger for å lage bobler i et løsningsmiddel (en væske som brukes til å oppløse et annet stoff). Når boblene går i nærheten av algenes cellevegger, får de celleveggene til å bryte ned og frigjøre oljen i løsningsmidlet.

Selv om mekaniske metoder har vist seg å være vellykkede, er de ikke de eneste teknikkene som brukes av forskere; kjemiske løsningsmidler brukes også ofte til å utvinne olje fra alger. Disse løsningsmidlene er effektive, men kan ofte være farlige å jobbe med. benzen, for eksempel er et billig løsningsmiddel, men det er klassifisert som kreftfremkallende, og andre kjemiske løsningsmidler kan også utgjøre eksplosjonsfare [kilde: Oilgae].

heksan er et annet kjemisk løsningsmiddel som kan brukes på egen hånd, eller i kombinasjon med pressemetoden, for å skille oljen fra algene. Når de brukes sammen, kan presse- og heksanmetodene trekke ut nesten 95 prosent av algenes oljeinnhold [kilde: Oilgae]. Men heksan stopper ikke der: Den kan også blandes med massen som gjenstår etter uttrykk for å trekke ut ytterligere olje. Andre kjemiske metoder inkluderer soxhlet-ekstraksjon, hvor et organisk løsningsmiddel brukes til å fjerne oljen fra algene ved gjentatt vask, og superkritisk væskeekstraksjon, hvor flytende karbondioksyd blir oppvarmet og brukt som et løsningsmiddel for å trekke ut oljen.

Oljen som trekkes ut gjennom disse metodene blir referert til som "grønn råolje"og den er ikke klar til å brukes som drivstoff før den gjennomgår en annen prosess som kalles transesterification. Dette trinnet tilfører flere stoffer til blandingen, inkludert alkohol og en kjemisk katalysator som får alkoholen til å reagere med oljen. Denne reaksjonen skaper en blanding av biodiesel og glyserol. Det siste trinnet i behandlingen skiller glyserol fra blandingen og etterlater en biodiesel som er klar til å brukes som drivstoff. Kanskje en dag det virkelig vil være lett å være grønn.

relaterte artikler

• 10 spiselige biodrivstoff
• 10 Topp biobrenselavlinger
• Car Smarts: Biofuel
• Mat eller drivstoff?
• The Ultimate Biofuels Crops Quiz
• Hvordan Biodiesel fungerer
• Hvordan Alge Biodiesel fungerer
• Er fettbiler lovlige?
• Konkurrer biodrivstoff med mat?
• Gressoline: Kan vi bensinbilene våre med gress??
• Vil alternative drivstoff tømme globale maisforsyninger?

Flere gode lenker

• Department of Energy: Algal Biofuels
• Veikart for Algal Biofuels Technology
• National Renewable Energy Lab
• Nasjonalt utdanningsprogram for biodiesel
• Biofuels Digest
• Oilgae

kilder:

• Brighter Energy.org. "Biotech Firm forfølger Algal Oil Biofuels 'Holy Grail.'" 8. desember 2010. (22. desember 2010) .http: //www.brighterenergy.org/20505/news/bioenergy/biotech-firm-subsidiary-pursues -algal-biodrivstoff-hellige-gral /
• Exxonmobil. "Alge biodrivstoff." (22. desember 2010) .http: //exxonmobil.com/corporate/energy_climate_con_vehicle_algae.aspx
• National Renewable Energy Laboratory, "Læring om fornybar energi." (22. desember 2010) .http: //www.nrel.gov/learning/re_biofuels.html
• Oilgae. "Biodiesel fra alger." (22. desember 2010) .http: //www.oilgae.com/algae/oil/biod/biod.html
• Oilgae. "Ekstraksjon av Algal Oil etter kjemiske metoder." (22. desember 2010) .http: //www.oilgae.com/algae/oil/extract/che/che.html
• Scientific American.com. "Er alger fremtidens biodrivstoff?" 28. april 2009. (22. desember 2010) .http: //www.scientificamerican.com/article.cfm? Id = alge-bio-fuel-of-fremtid
• U.S. Department of Energy. "Department of Energy kunngjør 24 millioner dollar for forskning i Algal biodrivstoff." 28. juni 2010. (22. desember 2010) .http: //apps1.eere.energy.gov/news/daily.cfm/hp_news_id=251
• Virtuos biodrivstoff. "Massiv separasjon, tørking av produkter og muligheter for utvinning av olje," s. 20: Ekstraksjonsalternativer. 1. mars 2010. (22. desember 2010) .http: //www.ascension-publishing.com/BIZ/virtuoso.pdf