התעלמות מהפוטנציאל של צמחי דלק ביו-דלק מבוססי אלגה

מכיוון שאיצה ניתן לטפח ב בריכות פתוחות, פוטוביורוטיפים סגורים, או מערכות היברידיות, הם מציעים גמישות כי מערכות מבוססות יבול לא יכולות להתאים.

היתרונות של צמחים Algae Power

צמחי כוח מבוססי Algae מציעים חבילת הטבות אשר לטפל כמה דאגות סביבתיות וכלכליות דחופות בו זמנית.התת הבאה מפרטת את היתרונות המשכנעים ביותר.

קיימות ושימוש בקרקע

גידולי דלק מסורתיים - זין, סויה, דקל - חיוני שטחים גדולים של קרקע חקלאית פורייה, העלאת סכסוכים לדלק ומניעה נהיגה. Algae, לעומת זאת, ניתן לטפח על אדמה לא-אפשרית, כולל המדברים, אזורי החוף, ואפילו פסולת תעשייתית.הם גם גדלים במים מלוחים, מים מבולשים, או מים שפכים, צמצום הביקושים באופן דרסטי של שמן כפול מ -100 שעות.

גבוה ל-Acho

על פי מחלקת האנרגיה של הנדסת חשמל (FLT:0)U.S. Department of EnergycioFLT:1, מיקרולגה יכולה להניב בין 4,000 ל-6,000 גלונים של שמן לשנה, בהשוואה ל-50 גלונים לכל אקר עבור סויה ו-600 גלונים לליטר עבור שמן דקל.

לכידת פחמן ו-Utilization

(אלגה הם אורגניזמים פוטוסינתזה אשר סופגים פחמן דו חמצני (CO2) במהלך פוטוסינתזה.כאשר משולבים עם פולטים תעשייתיים - כגון תחנות כוח, מפעלים מלט, או מ"ל פלדה - טיפוח יכול לפעול כמערכת לכידת פחמן, המרת פסולת CO2 לתוך ביומסה.זה יוצר גישה סגורה-פרלופ: CO2 שוחרר כאשר דלק הביו-אלקטריק נשרף בערך שווה ל- CO2, שנתפסומיד, בהשוואה לפליטת פחמן-חמצני, 000-41-AEF, אשר עשויה להפחית את פליטות פחמן-חמצני.

שקיפות של מוצרים

ביומסה אלגה אינה מוגבלת לדלק.לאחר הפקת שמן, שאריות חלבון עשיר יכול לשמש כמו להאכיל בעלי חיים, דשן, או הזנה עבור bioplastics ו ביוכימיים.מודל ביו-פריטי זה משפר את הכלכלה של אצות טיפוח על ידי יצירת זרמי הכנסות מרובים.

טיפול במים Synergy

אלגה פורחת על חנקן ו זרחן נוכחת במי פסולת עירוניים וחקלאיים.לטפח אצות במים עשירים במזונות מזינים מתייחס למים (הזרקת אבקות) ובמקביל לייצר ביומסה לדלק - win-win for remediation and Energy Production.com in the FLT:0 National Renew Renewable Energy Laboratory (NREL)Fal ReLTure הוכיחה 90% או שערי מים משולבים יותר.

אתגרים וסיכויים עתידיים

למרות היתרונות ברורים, מסחר נרחב של צמחי דלק ביו-דלק מבוססי אצות היה איטי.התעשייה עדיין מתמודדת עם הון גבוה ועלויות תפעול, צווארי בקבוק טכניים בטיפוח וקציר, ואת הצורך במערכות משולבות חזקות.התתת הבאה לשבור את המכשולים העיקריים ואת מאמצי המחקר לקראת להתגבר עליהם.

ה Hurdles

עלות ייצור של דלק ביולוגי אגזים נשאר גבוה משמעותית מאשר דיזל שמן או אפילו ביודיוזל מבוסס יבול.ההערכות של סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) מציע כי עלויות הייצור הנוכחיות נעות בין 4 ל-8 דולר לגלון, בהשוואה ל-2-3 דולר לגלון עבור דיזל כאשר מחירי הנפט נמוכים.

• (ב) [ה]ההתעלות: [ה]], [ה], [ה], [ה], [ה],] [דרושה] מפרי חנקן ופורחן, אשר מהווים חלק גדול מהוצאות הפעלה.
• (ב) ,0) ,ההארה והדהה: ⁇ 1 (בספרדית: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ,Extraction and ההמרה: FLT:1, שיטות החילוץ מבוססות האמנה דורשות קלטות אנרגיה גבוהות ומייצרות זרמי פסולת.

אסטרטגיות ניכוי עלויות

חוקרים בוחנים מספר נתיבים כדי להפחית את העלויות.שימוש במים פסולת או גז פלון כמו מקורות מזינים ו- CO2 יכול להפחית באופן דרמטי את עלויות קלט.התקדמות בסינון קרום וטכנולוגיות ריצוף מחלחלות יותר יעיל.בנוסף, פרשת שמן ישירה ממזבלה ממונדסת - תוך מתן הצורך במיצוי מכני - הוכחו במעבדות ומציעה נתיב מבטיח לדלקים זולים יותר.

אתגרים טכניים בטיפוח

הטיפוח Algae חייב להשיג עקבי, צמיחה גבוהה של השנה סביב. פתוח בריכות, בעוד זול, פגיעים לזיהום על ידי מיקרובים אחרים, תנודות טמפרטורה, והפסדים evaporation. Photobioreactors (PBRs) מציעים שליטה טובה יותר ותשואות גבוהות יותר אבל לשאת עלויות הון כי יכול להיות אסרטיבי עבור פרויקטים בקנה מידה גדול.

שיפור בהנדסת הנדסה גנטית

הנדסה גנטית היא אבן הפינה של מחקר אצות מודרני.מדענים משנים מסלולים מטבוליים כדי להגדיל את הצטברות שומנים, לשפר את יעילות photoynthesis, והענקת התנגדות מזיקים והצלה.לדוגמה, החברה הביולוגית סינתטית Synthetic Genomics (מבוסס על ידי קרייג ונר) פיתחה זנים של FLT:0NannochloropulcioalF:1 כי לייצר יותר מ כפליים של יעילות ביולוגית.

שיקולים סביבתיים

בעוד דלק ביולוגי אצות מציעים יתרונות סביבתיים ברורים, הם לא ללא השפעות שליליות פוטנציאליות.טיפוח בקנה מידה גדול יכול לדרוש שימוש משמעותי במים (גם עם מים מלוחים או מים פסולת, evaporation הפסדים בשקעים פתוחים הם משמעותיים) גם, אם דשנים משמשים ללא-קיימא, ריצה עלולה לגרום לנפיחות בגופי מים הסמוכים, עם זאת, סיכונים אלה יכולים להיות מכוונים באמצעות ישיבה, סגורה, חסימת מים זורמים, ומוצרים מזינים.

מאזן הפחמן של דלקים ביו אצות תלוי במידה רבה במקור האנרגיה המשמש לעיבוד.אם הכוח של משאבות, צנטריפוגות, ו bioreactors מגיע מדלקים מאובנים, הפחתת הפחמן הנקי מופחתת. integrating algae מתקני ייצור עם חשמל מתחדשים (סול, רוח) או cogenerations מ ביוגז יכול למקסם את היתרונות של גזי החממה שפורסם ב-F8: אספקת אנרגיה נמוכה יותר מאשר פחמן 10%; 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 יכול להשיג פחמן יכול להשיג פחמן יכול להשיג פחמן יכול להשיג פחמן יכול להשיג פחמן

חידושים ודרכים מחקר

מספר טכנולוגיות מתפתחות מבטיחות להאיץ את פריסת תחנות כוח מבוססות אצות:

• (FLT:0) סינתזה של דלק ביו-בי-די: FIRLT:1) כמה מינים אצות מונדסים כדי להצית אתנול או הידרוקרבנים ישירות לתוך המדיום הצומח, עקפים את מדרגות קציר אנרגיה ומיצוי אנרגיה.
• (FLT:0) מערכות ביו-רפיטורי משולבות:FLT:1 משלבת אצות עם משאבת מים המופעלת על ידי השמש, העיכול האנירובי של ביומסה של שאריות, ומחזור תזונתי יכול ליצור מיקרו-צמחים עצמיים.
• (FLT:0) אלג'יגה-בקטריה קונסורטוריה: ⁇ FLT 1:1 Co-cultivating אצות עם חיידקים ספציפיים יכול לשפר את ייצור ליפיד, flocculation והתנגדות לפתוגנים, כפי שהוכח במחקרים האחרונים באוניברסיטת אריזונה.
• (FLT:0) Offshore מאקרוalgae חוות:FreaLT:1 גדל ים בשפע בסביבות האוקיינוס הפתוח נמנעים לחלוטין מסכסוכים בשימוש הקרקע. Sargassum ו ים חום אחרים ניתן לקצור ולעבד לתוך דלקים ביו, עם פרויקטים מוקדמים טייס לרוץ במפרץ מקסיקו והים הצפוני.

מסקנה

תחנות כוח ביו דלק מבוססות אלגה אינן פנטזיה מרוחקות – הן כבר פועלות על סקאלה פיילוט והדגמה במקומות מקליפורניה לישראל לאוסטרליה.המדע הבסיסי נשמע: אצות ללכוד CO2, לייצר שמנים בעלי אנרגיה, וניתן לטפח ללא עומס על אספקת מזון או מים טריים.החסמים הנותרים הם אלה הכלכליים וההנדסיים.