Как да си направим биодизел от водорасли

Атрактивен кандидат за пълен мащаб производство на биодизел, водораслите са лесни за производство и изискват по-малко земя, отколкото много други растителни източници, които обикновено се използват за производство на горива. Също така, със състав, съдържащ около половин липид масла, водораслите изглеждат богат ресурс като суровина за биогорива.

Не е изненадващо, че има много начини да премахнете липидите или маслата от стените на водорасли клетки. Но може да се изненадате да научите, че никой от тях не е особено земно разтърсващ метод. Например, чували ли сте някога за преса за маслини? Един от начините за извличане на масло от водорасли работи много като техниката, използвана в маслопреса. Това е най-простият и най-разпространен метод за извличане на масло от водорасли и дава около 75% от общото налично масло от водорасловото растение.

Друг често срещан метод е хексановият разтворител. Когато се комбинира с метода за пресоване на масло, този етап може да доведе до 95% от наличното масло от водорасли. Той използва процес в две стъпки. Първото е да се използва методът на пресата с масло. След това, вместо да спират там, остатъчните водорасли се смесват с хексан, филтрират се и се почистват, за да се отстранят всички следи от химичното вещество в маслото.

Използван по-рядко, методът на свръхкритичната течност може да извлече до 100% от наличното масло от водораслите. Въглероден двуокис е под налягане и се нагрява, за да промени състава си както в течност, така и в газ. След това се смесва с водораслите, които се превръщат напълно в масло. Въпреки че може да донесе 100% от наличното масло, изобилният запас от водорасли, както и необходимото допълнително оборудване и работа, правят това един от най-малко популярните варианти.

Методите, използвани за насърчаване на растежа на водорасли по определен начин за добив на най-много масло, са по-разнообразни от процесите на извличане. За разлика от практически универсалните методи за извличане, отглеждането на водорасли за биодизел варира значително в процеса и използвания метод. Възможно е да се идентифицират три основни начина за отглеждане на водорасли, а производителите на биодизел са работили усилено, за да настроят тези процеси, за да персонализират и усъвършенстват процеса на отглеждане.

Един от най-лесните за разбиране процеси, отглеждането на открито езерце е и най-естественият начин за отглеждане на водорасли за производство на биодизел. Както подсказва името му, водораслите се отглеждат на открити водоеми по този метод, особено в много топли и слънчеви части на земното кълбо, с надеждата за максимално производство. Въпреки че това е най-простата форма на производство, тя има сериозни недостатъци, като сравнително висок потенциал за замърсяване. За да постигнете максимално производство на водорасли по този начин, температурата на водата трябва да бъде контролирана, което може да се окаже много трудно. Този метод също е по-зависим от времето, отколкото другите, което е друга невъзможна за контрол на променлива.

Друг метод за отглеждане на водорасли е система за производство с вертикален растеж или затворен цикъл. Този процес възникна, тъй като компаниите за биогорива се стремяха да произвеждат водорасли по-бързо и по-ефективно, отколкото биха могли с растежа на водоема. Вертикално растящите места поставят водораслите в прозрачни пластмасови торбички, които са подредени високо и покрити като защита от елементите. Тези торбички позволяват излагане на слънчева светлина от множество посоки. Допълнителната светлина не е тривиална, тъй като прозрачната пластмасова торба позволява достатъчно излагане, за да се увеличи скоростта на производство. Очевидно, колкото по-голямо е производството на водорасли, толкова по-голямо е количеството на маслото за извличане. Плюс това, за разлика от метода на открито езерце, който излага водораслите на замърсяване, вертикалният метод на растеж изолира водораслите от него.

Третият метод за добиване на биодизеловите компании използват биореакторни инсталации със затворен резервоар, метод за отглеждане на водорасли вътре, който увеличава и без това нивата на нефтено производство. Стайните растения са изградени с големи, кръгли барабани, които могат да отглеждат водорасли при почти перфектни условия. Водораслите могат да бъдат манипулирани за отглеждане на максимални нива в тези бъчви, дори до точката на ежедневните реколти. Разбираемо, този метод води до много високи количества водорасли и масло за биодизел. Някои компании изграждат затворени биореакторни централи в близост до енергийни централи, за да рециклират допълнително въглероден диоксид от замърсява въздуха.

Производителите на биодизел продължават да усъвършенстват процесите на затворен контейнер и затворени водоеми, като някои от тях развиват вариация, известна като ферментация. Тази техника отглежда водорасли, които "изяждат" захар в затворени съдове, за да стимулират растежа. Ферментацията е привлекателна за производителите, тъй като осигурява пълен контрол върху околната среда. Друго предимство е, че не разчита, че времето или подобни климатични условия са жизнеспособни. Този процес обаче изследователите обмислят устойчиви методи, за да получат достатъчно захар, за да увеличат максимално производството на водорасли.