Er alge biodrivstoff et levedyktig alternativ til olje?

Kan vi gjøre alger til drivstoff? Sjekk ut disse alternative bilene for drivstoffkjøretøy for å lære mer. DCI

Hvis du har vært i Texas og sett store, tomme felt felt med tunge maskiner, vet du sannsynligvis at en god del av landets fyringsolje kommer rett ut av bakken og tuter gjennom brønner som borer og pumper svart gull fra dypt under jordens overflate. Det er på ingen måte billig eller lett å få all den rå oljen til overflaten, og fordi råoljeprisene holder seg høye, snur energiprodusentene i økende grad andre energikilder. En av de mest attraktive alternative drivstoffkildene kommer faktisk ikke fra bakken. I stedet vil du finne det i åpent vann - og kanskje til og med i din egen fisketank.

Forskere bruker begrepet alger for å referere til en stor og variert gruppe plantelignende organismer som ofte finnes i vann. Som planter er alger fotosyntetiske: De omdanner karbondioksid til mat ved å bruke kraften fra sollys. Imidlertid har alger ikke stengler eller røtter.

For resten av oss er alger mest kjent som de slimete grønne greiene som vokser på toppen av damvannet og på overflaten av skitne svømmebassenger. Alger er også svøpe av akvariumholdere vidt og bredt, som kjemper en uendelig kamp for å minimere spredningen i tankene. I tillegg til dammer, innsjøer, bassenger og fisketanker, vokser alger også i jord, snø og til og med skyer.

Selv om de kan være en grov irritasjon for noen, betjener alger en rekke viktige miljøfunksjoner. I følge Encyclopedia of Biological Invasions produserer alger mer enn 70 prosent av verdens oksygen og bruker store skår av karbondioksid..

Kanskje viktigere for en planetbefolkning som i økende grad stoler på olje, kan alger også brukes til å lage en rekke biodrivstoff, inkludert etanol og biodiesel. Metodene varierer, men ifølge Esquire-magasinet, for å lage biodiesel fra alger, begynner en energiprodusent ofte med å velge den stammen av alger den vil bruke, siden noen er mer produktive eller effektive enn andre. Oilgae rapporterer at energiselskapene har begynt å dable med genetisk prosjektering av de mest produktive algestammene, hvorav en liten mengde tilsettes en vannfylt tank sammen med gjødsling av næringsstoffer. Algene blir deretter utsatt for sollys, noe som starter fotosynteseprosessen. Karbondioksid omdannes fra luften til sukker og deretter metaboliserer algene sukkeret til olje, noe som tar omtrent en uke. Ved slutten av denne prosessen vil algene ha skapt opptil 60 prosent av vekten i olje.

Deretter må drivstoffprodusenten trekke ut oljen. Å trykke er en vanlig ekstraksjonsmetode. Dette oppnås ved å enten bruke en maskin for å skvise ut oljen fysisk (tenk på at oliven blir knust og presset for å få oljen deres) eller ved å bruke komprimert karbondioksid, som skiller oljen gjennom fordampning. Drivstoffprodusenten bruker deretter en katalysator - for eksempel natriumhydroksyd og metanol - for å fjerne oksygen fra oljen og erstatte den med hydrogen for å lage dieselbiobrensel..

Raffinaderier kan også konvertere algeolje til andre former for biodrivstoff, inkludert metan, bensin og jetbrensel. I følge Smart Planet hjalp jetbrensel som ble opprettet fra alger, strøm fra United Airlines i november 2011 fra Chicago til Houston, den første kommersielle innenlandsflyvningen som brukte algebasert drivstoff. Flyselskapene er ikke de eneste som går (slimete) grønne. Oilgae anslår at omtrent 100 amerikanske selskaper og et like stort antall universiteter for tiden utforsker algebasert drivstoffproduksjon.

Er vi klare til å begynne å fylle flyene våre, togene og bilene med drivstoff av damskum? Les videre for å finne ut av det.

Alger har lenge vært ansett som et bedre alternativ til olje enn andre naturlige drivstoffkilder som soyabønner, mais og hvete, først og fremst fordi alger er i stand til å produsere et mye større utbytte (opptil 100 ganger mer olje per dekar). Mens bruken av disse stiftene til drivstoff har hatt den utilsiktede effekten av å øke matvareprisene ved å gjøre avlingene knappere, kan alger høstes for olje i forskjellige vannmasser uten å ta opp land som ellers ville blitt brukt til oppdrett.

Men er algeolje et levedyktig alternativ til råolje? Det korte svaret er ja, men algenes levedyktighet på lang sikt er avhengig av priser på bensinpumpen. Ettersom petroleumsprisene forblir høye og algeoljedyrking, utvinning og raffineringsprosess blir mindre kostbare, presenterer alger et stadig mer levedyktig alternativ til olje som drivstoffbase.

Selv om forskere for flere tiår siden begynte å se på alger som en drivstoffkilde, ble algeolje inntil nylig ansett som for kostbart å produsere i en skala som var stor nok til å sette en dyre i det nasjonale petroleumsforbruket. I 1996 avbrøt det amerikanske energidepartementet (DOE) et program som i nesten 20 år hadde fokusert på å utvikle fornybart transportdrivstoff fra alger, og fant - som det nasjonale laboratoriet for fornybar energi bemerket i en nærrapport - at "the høye kostnader for algeproduksjon er fortsatt et hinder. " DOEs mest optimistiske estimat satte prisen på en tønne algeolje til det dobbelte av en tønne med petroleum.

I 2008 hadde imidlertid råoljekostnadene økt kraftig, noe som gjorde algeolje til et attraktivt og ikke-så kostbart alternativ. DOE gjenopplivet alge drivstoffprogrammet og har inngått et samarbeid med Chevron for å fortsette forskningen. Tabellene har snudd i en slik grad at en fersk undersøkelse fra DOEs Pacific Northwest National Laboratory indikerer at hvis 5,5 prosent av det amerikanske landområdet - spesielt i Great Lakes, Southeastern seaboard og Gulf Coast - var dedikert til algeoppdrett, ville landet kan bruke nåværende produksjonsmetoder for å erstatte så mye som 17 prosent av oljen som det i dag importerer til transportformål med algeolje.

Når forskningen fortsetter, forventes kostnadene for å lage drivstoff fra alger å synke. Forskere jobber med mer effektive måter både å dyrke alger og utvinne oljen. Biodeisel er for tiden den mest kostnadseffektive drivstoffbruken for algeolje fordi prosessen krever mindre energi enn å konvertere oljen til metan, etanol og andre typer drivstoff. Målet er å gjøre algeolje til et økonomisk levedyktig alternativ til petroleum i tilfelle råoljeprisene synker.

Det er foreløpig ikke tid til å erstatte alle oljebrønnene i Amerika med algedyrgende dammer, men dagene med å bytte svart gull for grønt slam er ikke langt unna.

Save the Planet med Slimy Green Stuff

Når det gjelder alger, er avhengighet bra. De plantelignende organismer kan ikke få nok karbondioksid. I følge Scientific American anslår alge drivstoffprodusent Sapphire Energy at algene den bruker tar inn rundt 14 kilo drivhusgass for hver gallon produsert olje. Mens selve prosessen forbrenner karbon ved transport og bruk av produsert drivstoff, anses algeoljeprosessprosessen som mye mer energieffektiv enn tradisjonell oljeproduksjon. Algenes miljøgevinster er ikke begrenset til ren luft. Organismene har også vist seg å behandle avløpsvann ved å fjerne giftstoffer.

relaterte artikler

• Hvordan utnytte biodrivstoff
• Støtte banebrytende biodrivstoff
• Biodrivstoff Crops Quiz

kilder

• Kotrba, Ron. "Making History in Algae." Biodeisel Magazine. 27. april 2011. (9. desember 2011) http://www.biodieselmagazine.com/blog/article/2011/04/making-history-in-algae
• Howell, Katie. "Er alger fremtidens biodrivstoff?" Vitenskapelig amerikansk. 28. april 2009. (9. desember 2011) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
• Korosec, Kirsten "Algae Jet Fuel Help Power United Airlines Flight." Smart Planet. 7. november 2011 (9. desember 2011) http://www.smartplanet.com/blog/intelligent-energy/algae-jet-fuel-helps-power-united-airlines-flight/10248
• Nasjonalt laboratorie for fornybar energi. "Et tilbakeblikk på U.S. Department of Energy's Aquatic Species Program: Biodeisel from Algae." Juli 1998. (9. desember 2011) http://www.nrel.gov/biomass/pdfs/24190.pdf
• Oilgae. "Omfattende Oilgae-rapport." 2011. (9. desember 2011) http://www.oilgae.com/ref/report/report.html
• Rothstein, Meryl. "Hvordan lage olje fra alger i fire trinn." 3. desember 2008 (9. desember 2011) http://www.esquire.com/features/best-and-brightest-2008/how-to-make-fuel-from-algae-1208
• Schwartz, David. "AIM-intervju: Solazymes Harrison Dillon." Alge Industry Magazine. 2. juni 2010. (16. desember 2011) http://www.algaeindustrymagazine.com/aim-interview-solazymes-harrison-dillon/
• Shapely, Dan. "Making Fuel from Algae." 12. desember 2007. (9. des. 2011) http://www.thedailygreen.com/en miljøal-news/latest/aglae-biodiesel-47121201
• Simberloff, Daniel. "Encyclopedia of Biological Invasions." University of California Press. 2011.
• U.S. Department of Energy. "Algal biodrivstoff." (9. desember 2011) http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/algalbiofuels.pdf
• U.S. Department of Energy. "Studie: Alger kan erstatte 17% av amerikansk oljeimport." 13. april 2011. (9. desember 2011) http://energy.gov/articles/study-algae-could-replace-17-us-oil-imports
• U.S. Environmental Protection Agency. "Klima forandringer." (9. desember 2011) http://www.epa.gov/climatechange/basicinfo.html