Yenilenebilir enerji talebinin tükendiği gibi, alg bazlı biyoyakıtlı enerji santralleri, karbon kaynaklı potansiyelleri yüksek verimlilikle birleştiren cazip bir çözüm olarak ortaya çıkıyor. Gıda ürünlerinden elde edilen ilk nesil biyoyakıtlardan farklı olarak, algler, tarımla elverişli arazi veya taze su için rekabet etmeyen bir yemleme sunar. Bu hızlı büyüyen mikroorganizmalar, karbonhidratlar ve proteinler, biyodizel, bioesanya, biogazatik, hatta havacılık yakıtlara dönüştürülebileceklerdir.
Algae-Based Bio yakıtlar Nedir?
Algae bazlı biyoyakıtlar sıvı veya gaz yakıt yakıtları mikroalgae veya makroalgae (baharlı) Mikroalgae - özellikle yüksek lipid içeriği nedeniyle umutludur (örneğin biyobiyojen) ve sonra onları transtermizeasyon yoluyla (örneğin biyobiyolojik olarak) veya anaerobik sindirme (örneğin, biyobiyojen sindirim (örneğin, biyobiy)
Algae Bio yakıtlarının türleri
- [FONT:0)Biodiesel:[Dönetici:[Dönetici:0)) Transesterating algal lipitler tarafından üretilen, ortaya çıkan yakıt, petrol dizel ile karıştırılabilir veya değiştirilmiş motorlarda kullanılabilir.
- [FONT:0)Biool:[Dönetici:[Dönetici:0))) Kagal karbonhidratlarının (starch, cellulose) verimleri etanol, bu da benzinle karışabilir.
- [FONT:0)Biogas:[Dönetici:[Dönetici:0) Tüm alg biyokütmelerin Anaerobik sindirilmesi, elektrik için yakılabilir veya yenilenebilir doğal gaza yükseltilebilir.
- [FONT:0)Yeşil Dizel [DÜT:1) ve [[Döntgen:2)Bio-Jet Yakıt:[DÜDÜ:3) Hidroişlemlenmiş esterler ve yağ asitleri (HEFA) lg yağlardan yağlar, dizel ve jet yakıt için yedekler üretebilir.
Çünkü algler açık havuzlarda, kapalı fotobiyoreactors veya hibrit sistemlerde yetiştirilebilir, ek tabanlı sistemlerin eşleştiremeyeceği esnekliği sunar. Ayrıca, algler doğrudan yağları basitleştirmek ve işleme maliyetlerini azaltmak için mühendisi olabilirler.
Algae Power Santrallerinin Avantajları
Algae tabanlı enerji santralleri, aynı anda birkaç baskı çevresel ve ekonomik kaygıyı ele alan bir fayda paketi sunar. Aşağıdaki alt bölümler en zorlayıcı avantajları detaylandırır.
Sürdürülebilirlik ve Toprak Kullanımı
Geleneksel biyoyakıt ürünleri – patlamış, soya, palmiye – büyük miktarda verimli çiftlik arazisi, gıda-versus-yakıt çatışmaları yetiştirmek ve yıkımı azaltmak, aksine, tek bir algın tarlaları, kıyı alanları ve hatta endüstriyel atıklar dahil olmak üzere, her yıl daha fazla yetiştirilebilir araziler yetiştirilebilir.
Acrere başına yüksek miktarda su
Enerji Bölümü)U.S. Enerji Bölümü)'e göre, mikroalgae yılda 4.000 ve 6.000 galonya petrolün yakıt talep ettiği anlamına gelir.
Karbon Yakalama ve Utilizasyon
Algae, karbon dioksiti (CO2) fotosentez sırasında absorbe eden fotosentezdir. Endüstriyel yayılmacılarla entegre edildiğinde - enerji santralleri, çimento fabrikaları veya çelik değirmenleri gibi - karbona yetiştirme sistemi olarak hareket edebilir, atık CO2’yi biyokütleye dönüştürür.
Ürünlerin Versattitude of Products
Algae biyokütleleri yakıtla sınırlı değildir. Petrol çekilmesinden sonra, kalan protein zengin kalıntıları hayvan beslemesi, gübre veya biyokimyasallar için bir yemleme olarak kullanılabilir.Bu multiproduct biorefinery modeli, birden fazla gelir akışı yaratarak alglerin ekonomisini geliştirir.
Atıksu Tedavisi Synergy
Algae, aynı anda yakıt için biyokütme sistemleri üretmişken, gıda ve enerji üretimi için biyokütme ve enerji üretimi için biyokütme oranlarına sahiptir.0Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL))% 90 veya daha fazla besin çıkarma oranına sahiptir.
Meydanlar ve Gelecek Prospects
Açık avantajlarına rağmen, büyük ölçekli alg bazlı biyoyakıt enerji santrallerinin ticarileştirilmesi yavaştı. Endüstri hala yüksek sermaye ve işletme maliyetleri ile, teknik şişe yetiştiriciliği ve hasat edilmesi ve sağlam bütünleşik sistemlere ihtiyaç duyuyor. Aşağıdaki alt bölümler birincil engelleri kırıyor ve onları aşmak için araştırma çabaları.
Ekonomik Hurdles
Alg biyoyakıt üretimi maliyeti petrol dizel veya hatta ek bazlı biyodiesel'den daha yüksek kalmaktadır. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tarafından tahmin edilen tahminler, mevcut üretim maliyetlerinin 4 ila 8 arasında olduğunu, petrol fiyatlarının düşük olduğu zamanlarda galon başına 2-3 $ ile karşılaştırdığını göstermektedir.
- [FONT:0]Nutrient maliyetler: [Dönemli: [Dönetici:0] Algae, işletme masraflarının büyük bir kısmını oluşturan azot ve fosfor gübreleri gerektirir.
- [FONT:0]Harvesting ve dewatering:) Sudan alg hücreleri çıkarmak - kültür hacminin% 99'unu oluşturmak - enerji yoğun ve pahalı.
- [FONT:0)Extraction ve dönüşüm:[Dönetici: 1) Konvansiyonel çözücü bazlı ekstraksiyon yöntemleri yüksek enerji girdileri gerektirir ve atık akışları üretir.
Maliyet Azaltım Stratejileri
Araştırmacılar maliyetleri azaltmak için birkaç yol keşfediyorlar. Atıksu veya flore gazının besin ve CO2 kaynakları gibi dramatik olarak daha düşük giriş maliyetlerine sahip olabilir. Membran filtrasyon ve flokülasyon teknolojilerindeki gelişmeler daha verimli hale getiriyor. Ek olarak, beton yağ salgılamaları mekanik ekstraksiyon ihtiyacı - laboratuvardaki bozulmalar için kanıtlandı ve daha ucuz biyoya yönelik olarak umut verici bir rota sunuyor.
Cultivation'teki Teknik Meydanlar
Algae yetiştiriciliği tutarlı, yüksek yoğunluklu büyüme yılı boyunca elde etmelidir. Açık havuzlar, ucuz olsa da, diğer mikroplar, sıcaklık dalgalanmaları ve buharlaştırma kayıpları ile kirlenmeye karşı savunmasızdır. Photobioreactors (PBRs) daha iyi kontrol ve daha yüksek verimler sunar, ancak büyük ölçekli projeler için yasaklanabilir sermaye maliyetleri taşır.
Genetik Mühendisliği ile Strain İyiliği
Genetik mühendislik, modern alg araştırmalarının temel taşıdır. Bilim adamları, lipid birikimini artırmak için metabolik yollar değiştirir, fotosentez verimliliğini artırır ve pestiteye karşı direnç gösterir. Örneğin, sentetik biyoloji şirketi Sic Genomlar (Joe Venter tarafından temellenmiş) on yıl içinde biyolojik yakıtlar.
Çevre Tahminleri
Alg biyo yakıtlar açık çevresel faydalar sunarken, potansiyel olumsuz etkiler olmadan değildir. Büyük ölçekli yetiştirme önemli su kullanımı gerektirebilir (küre su veya atık su ile birlikte bile, buhar su akışlarında iyileşme kaybı önemlidir).
Alg biyoyakıtların karbon dengesi, yenilenebilir elektrik (solar, rüzgar) veya biogazetenin enerji kaynağına bağlıdır. Pompalar, sentrifuges ve biyoreactalörler fosil yakıtlardan gelir, net karbon azaltımı azalır.[Melekler, enerji kaynakları ile bütünleme tesislerini yenilenebilir elektrikle birleştirirken % 60-80 daha düşük karbon emisyonunu elde edebilir.
Innovations and Research
Alg temelli güç bitkilerinin dağıtımını hızlandırmaya söz eden birkaç gelişmekte teknoloji:
- [FONT:0)Direct biyoyakıt sentez:[Dönetici:[Dönetici:0) Bazı alg türleri doğrudan büyüme ortasına kadar, enerji yoğun hasat ve ekstraksiyon adımlarını atarak mühendislere yöneliktir.
- [FONT:0) Integrated iteminery sistemleri:) Güneş destekli su pompası ile yetiştirilen algleri bir araya getirmek, anaerobik, geri dönüşümleri kendini aydınlatıcı mikro-gridler yaratabilir.
- [FONT:0)Algaebacter-ia consortia:) Co-cultivating alg with specificbacter production, flocculation, and direniş to patogens, as recent study at Arizona.
- [FONT:0]Offshore makroalgae çiftlikleri: Açık okyanus ortamlarında büyüyen denizler tamamen toprak kullanan çatışmalardan kaçınır. Sargassum ve diğer kahverengi denizler, Meksika Körfezi ve Kuzey Denizi'nde çalışan ilk pilot projelerle birlikte biyoyakıtılabilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Algae bazlı biyoyakıt gücü santralleri uzak bir fantezi değildir - zaten Kaliforniya'dan Avustralya'ya kadar bir pilot ve gösteri ölçeği üzerinde çalışıyor ve bu tür hataların iyileştirilmesi, enerji tasarrufunun elde edilmesi, CO2'yi üretmek, enerji yağlarının üretilmesi ve geri kalan suların geri çekilmesi olmadan yetiştirilebilir.