Is biobrandstof uit algen een levensvatbaar alternatief voor olie?

Kunnen we algen in brandstof veranderen? Bekijk deze afbeeldingen van voertuigen op alternatieve brandstof voor meer informatie. DCI

Als je in Texas bent geweest en uitgestrekte, lege velden met zware machines hebt gezien, weet je waarschijnlijk dat een groot deel van de stookolie van het land rechtstreeks uit de grond komt en door putten spuit die zwart goud van diep onder de grond boren en pompen. aardoppervlak. Het is zeker niet goedkoop of gemakkelijk om al die ruwe olie naar de oppervlakte te krijgen, en omdat de prijzen van ruwe olie hoog blijven, schakelen energieproducenten steeds vaker andere energiebronnen in. In feite komt een van de meest aantrekkelijke alternatieve brandstofbronnen helemaal niet van de grond. In plaats daarvan vind je het in open water - en misschien zelfs in je eigen aquarium.

Wetenschappers gebruiken de term algen om te verwijzen naar een grote en gevarieerde groep plantachtige organismen die vaak in water voorkomen. Net als planten zijn algen fotosynthetisch: ze zetten kooldioxide om in voedsel met behulp van de kracht van zonlicht. Algen hebben echter geen stengels of wortels.

Voor de rest van ons zijn algen het best bekend als dat slijmerige groene spul dat groeit bovenop vijverwater en aan het oppervlak van vuile zwembaden. Algen zijn ook de plaag van aquariumhouders van heinde en verre, die een eindeloze strijd voeren om de verspreiding door hun tanks te minimaliseren. Naast vijvers, meren, poelen en aquaria groeien algen ook in aarde, sneeuw en zelfs wolken.

Hoewel ze voor sommigen een grote ergernis kunnen zijn, vervullen algen een aantal belangrijke milieufuncties. Volgens de Encyclopedia of Biological Invasions produceren algen meer dan 70 procent van de zuurstof in de wereld en verbruiken ze grote hoeveelheden koolstofdioxide.

Misschien nog belangrijker voor de bevolking van een planeet die in toenemende mate afhankelijk is van olie, kunnen algen ook worden gebruikt om een ​​aantal biobrandstoffen te maken, waaronder ethanol en biodiesel. De methoden variëren, maar volgens het tijdschrift Esquire begint een energieproducent om biodiesel uit algen te maken vaak met het selecteren van de soort algen die hij wil gebruiken, aangezien sommige productiever of efficiënter zijn dan andere. Oilgae meldt dat energiebedrijven zijn begonnen met genetisch manipuleren van de meest productieve algensoorten, waarvan een kleine hoeveelheid wordt toegevoegd aan een met water gevulde tank, samen met bemestende voedingsstoffen. De algen worden vervolgens blootgesteld aan zonlicht, waardoor het fotosyntheseproces begint. De koolstofdioxide wordt vanuit de lucht omgezet in suiker en vervolgens zetten de algen de suiker om in olie, wat ongeveer een week duurt. Aan het einde van dit proces zullen de algen tot 60 procent van hun gewicht in olie hebben gevormd.

Vervolgens moet de brandstofproducent de olie extraheren. Persen is een veelgebruikte extractiemethode. Dit wordt bereikt door ofwel een machine te gebruiken om de olie fysiek uit te persen (denk aan olijven die worden geplet en geperst om hun olie te krijgen) of door gecomprimeerd kooldioxide te gebruiken, dat de olie scheidt door verdamping. De brandstofmaker gebruikt vervolgens een katalysator - bijvoorbeeld natriumhydroxide en methanol - om zuurstof uit de olie te verwijderen en deze te vervangen door waterstof om biobrandstof op diesel te maken..

Raffinaderijen kunnen ook algenolie omzetten in andere vormen van biobrandstof, waaronder methaan, benzine en vliegtuigbrandstof. Volgens Smart Planet heeft vliegtuigbrandstof gemaakt uit algen geholpen bij het aandrijven van een United Airlines-vlucht in november 2011 van Chicago naar Houston, de eerste commerciële binnenlandse vlucht waarbij brandstof op algenbasis werd gebruikt. De luchtvaartmaatschappijen zijn niet de enigen die (slijmerig) groen gaan. Oilgae schat dat ongeveer 100 Amerikaanse bedrijven en een gelijk aantal universiteiten momenteel op algen gebaseerde brandstofproductie onderzoeken.

Zijn we klaar om onze vliegtuigen, treinen en auto's te vullen met drijfgas uit vijverspuit? Lees verder om erachter te komen.

Algen worden al lang beschouwd als een beter alternatief voor olie dan andere natuurlijke brandstofbronnen zoals sojabonen, maïs en tarwe, vooral omdat algen een veel grotere opbrengst kunnen produceren (tot 100 keer meer olie per hectare). Hoewel het gebruik van deze nietjes als brandstof het onbedoelde effect heeft gehad dat de voedselprijzen opdreven door de gewassen schaarser te maken, kunnen algen worden geoogst voor olie in verschillende wateren zonder land in te nemen dat anders voor landbouw zou worden gebruikt..

Maar is algenolie een levensvatbaar alternatief voor ruwe olie? Het korte antwoord is ja, maar de levensvatbaarheid van algen op lange termijn hangt af van de prijzen aan de benzinepomp. Aangezien de aardolieprijzen hoog blijven en de teelt, extractie en raffinage van algenolie goedkoper worden, vormen algen een steeds beter alternatief voor olie als brandstofbasis..

Hoewel onderzoekers decennia geleden algen als brandstofbron gingen beschouwen, werd algenolie tot voor kort als te duur beschouwd om te produceren op een schaal die groot genoeg was om een ​​deuk in het nationale petroleumverbruik te drukken. In 1996 stopte het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) met een programma dat zich bijna 20 jaar had gericht op de ontwikkeling van hernieuwbare transportbrandstoffen uit algen, en ontdekte - zoals het National Renewable Energy Laboratory opmerkte in een close-outrapport - dat 'de hoge kosten voor algenproductie blijven een obstakel. " Volgens de meest optimistische schatting van de DOE is de prijs van een vat algenolie tweemaal zo hoog als die van een vat aardolie.

In 2008 waren de kosten van ruwe olie echter enorm gestegen, waardoor algenolie een aantrekkelijk en niet zo duur alternatief was. De DOE heeft het algenbrandstofprogramma nieuw leven ingeblazen en werkt samen met Chevron om het onderzoek voort te zetten. De tabellen zijn zo veranderd dat een recente studie door het Pacific Northwest National Laboratory van de DOE aangeeft dat als 5,5 procent van het landoppervlak van de VS - met name in de Grote Meren, de zuidoostkust en de Golfkust - werd gewijd aan de algengroei, de het land zou de huidige productiemethoden kunnen gebruiken om maar liefst 17 procent van de olie die het momenteel voor transportdoeleinden importeert, te vervangen door algenolie.

Naarmate het onderzoek vordert, wordt verwacht dat de kosten voor het maken van brandstof uit algen zullen dalen. Onderzoekers werken aan efficiëntere manieren om algen te kweken en de olie ervan te winnen. Biodeisel is momenteel het meest kosteneffectieve brandstofgebruik voor algenolie omdat het proces minder energie vereist dan het omzetten van de olie in methaan, ethanol en andere soorten brandstof. Het doel is om van algenolie een economisch levensvatbaar alternatief voor aardolie te maken in het geval de prijzen van ruwe olie dalen.

Het is nog niet de tijd om alle oliebronnen in Amerika te vervangen door algengroeiende vijvers, maar de dagen van het ruilen van zwart goud voor groen slib zijn niet ver weg.

Red de planeet met de slijmerige groene spullen

Als het om algen gaat, is verslaving goed. De plantachtige organismen kunnen gewoon niet genoeg kooldioxide krijgen. Volgens Scientific American schat algenbrandstofproducent Sapphire Energy dat de algen die het gebruikt ongeveer 14 kilogram broeikasgas opnemen voor elke gallon geproduceerde olie. Hoewel het proces zelf nog steeds koolstof verbrandt bij het transporteren en gebruiken van de geproduceerde brandstof, wordt het productieproces van algenolie als veel energiezuiniger beschouwd dan de traditionele olieproductie. De milieuvoordelen van algen zijn niet beperkt tot schone lucht. Van de organismen is ook aangetoond dat ze afvalwater zuiveren door gifstoffen te verwijderen.

gerelateerde artikelen

• Hoe biobrandstoffen te gebruiken
• Ondersteuning van geavanceerde biobrandstoffen
• Biobrandstoffen Gewassen Quiz

Bronnen

• Kotrba, Ron. "Geschiedenis schrijven in algen." Biodeisel Magazine. 27 april 2011. (9 december 2011) http://www.biodieselmagazine.com/blog/article/2011/04/making-history-in-algae
• Howell, Katie. "Zijn algen de biobrandstof van de toekomst?" Wetenschappelijke Amerikaan. 28 april 2009. (9 december 2011) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
• Korosec, Kirsten "Algen-vliegtuigbrandstof helpt Power United Airlines-vlucht." Slimme planeet. 7 november 2011 (9 december 2011) http://www.smartplanet.com/blog/intelligent-energy/algae-jet-fuel-helps-power-united-airlines-flight/10248
• Nationaal laboratorium voor hernieuwbare energie. "Een terugblik op het Aquatic Species Program van het Amerikaanse Department of Energy: Biodeisel from Algae." Juli 1998. (9 december 2011) http://www.nrel.gov/biomass/pdfs/24190.pdf
• Oilgae. "Comprehensive Oilgae Report." November 2011. (9 december 2011) http://www.oilgae.com/ref/report/report.html
• Rothstein, Meryl. "Hoe maak je in vier stappen olie uit algen." 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: Harrison Dillon van Solazyme." Algae Industry Magazine. 2 juni 2010. (16 december 2011) http://www.algaeindustrymagazine.com/aim-interview-solazymes-harrison-dillon/
• Welgevormd, Dan. "Brandstof maken uit algen." 12 december 2007. (9 december 2011) http://www.thedailygreen.com/environmental-news/latest/aglae-biodiesel-47121201
• Simberloff, Daniel. "Encyclopedie van biologische invasies." University of California Press. 2011.
• Amerikaanse ministerie van Energie. "Biobrandstoffen uit algen." (9 december 2011) http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/algalbiofuels.pdf
• Amerikaanse ministerie van Energie. "Onderzoek: algen zouden 17% van de Amerikaanse olie-import kunnen vervangen." 13 april 2011. (9 december 2011) http://energy.gov/articles/study-algae-could-replace-17-us-oil-imports
• Amerikaanse Environmental Protection Agency. "Klimaatverandering." (9 december 2011) http://www.epa.gov/climatechange/basicinfo.html