Как превратить водоросли в биотопливо?

Хотите верьте, хотите нет, но однажды водоросли могут частично решить проблему нашей зависимости от ископаемого топлива. Но использование водорослей в качестве биотоплива не так просто, как сбор зелени с поверхности пруда и закачка ее в наши бензобаки. Ученым приходится использовать различные механические и химические методы (или их комбинации), чтобы извлекать масло из водорослей и превращать его в реально жизнеспособное топливо. Хорошая новость заключается в том, что за исследованиями в области зелени стоит правительство Соединенных Штатов. В середине 2010 года Министерство энергетики США обязалось инвестировать до 24 млн долларов в три исследовательские группы, изучающие способы коммерциализации биотоплива на основе водорослей [источник:Министерство энергетики США].

Ученые не задаются вопросом, как извлечь масло из водорослей. Одной из распространенных форм механического извлечения является выражение , в котором масло буквально выдавливается из водорослей (вспомните, как выжимают оливки для извлечения оливкового масла). Существует несколько типов прессов, в том числе винтовые, экспеллерные и поршневые, и тип используемого пресса зависит от штамма водорослей, поскольку каждый штамм имеет разные физические свойства. После того, как масло удалено из водорослей путем отжима, можно использовать химический метод для дальнейшего продолжения процесса экстракции. Используя только метод экспрессии, исследователи смогли извлечь до 80 процентов масла водорослей [источник:Virtuoso Biofuels].

Второй тип механической экстракции — ультразвуковой метод. , что является более быстрым процессом, чем нажатие. Этот метод использует ультразвуковые волны для создания пузырьков в растворителе (жидкости, используемой для растворения другого вещества). Когда пузырьки лопаются вблизи клеточных стенок водорослей, они вызывают разрушение клеточных стенок и высвобождение масла в растворитель.

Хотя механические методы оказались успешными, они не единственные, используемые учеными; химические растворители также широко используются для извлечения масла из водорослей. Эти растворители эффективны, но часто могут быть опасны в работе. Бензол , например, является недорогим растворителем, но он классифицируется как канцерогенный, а другие химические растворители также могут представлять опасность взрыва [источник:Oilgae].

Гексан — еще один химический растворитель, который можно использовать отдельно или в сочетании с методом прессования для отделения масла от водорослей. При совместном использовании методов прессования и гексана можно извлечь почти 95 процентов масла, содержащегося в водорослях [источник:Oilgae]. Но гексан на этом не останавливается:его также можно смешивать с мякотью, оставшейся после отжима, для извлечения дополнительного масла. Другие химические методы включают экстракцию по Сокслету. , в котором органический растворитель используется для удаления масла из водорослей путем многократного промывания и сверхкритической флюидной экстракции , в котором жидкий углекислый газ нагревается и используется в качестве растворителя для извлечения нефти.

Нефть, добытая этими методами, называется «зеленой сырой нефтью». " и он не готов к использованию в качестве топлива, пока не пройдет другой процесс, называемый переэтерификацией . На этом этапе в смесь добавляются дополнительные вещества, в том числе спирт и химический катализатор, который заставляет спирт реагировать с маслом. Эта реакция создает смесь биодизеля и глицерина. На последнем этапе обработки глицерин отделяется от смеси и остается биодизельное топливо, готовое к использованию в качестве топлива. Может быть, однажды быть зеленым будет действительно легко.

>Дополнительная информация

Статьи по теме

• 10 видов съедобного биотоплива
• 10 лучших биотопливных культур
• Умные автомобили:биотопливо
• Еда или топливо?
• Викторина о лучших биотопливных культурах
• Как работает биодизельное топливо
• Как работает биодизель из водорослей
• Разрешены ли смазочные автомобили?
• Конкурирует ли биотопливо с продуктами питания?
• Grassoline:можно ли заправлять автомобили травой?
• Исчерпают ли альтернативные виды топлива глобальные запасы кукурузы?

Больше отличных ссылок

• Министерство энергетики:водорослевое биотопливо
• Дорожная карта технологии биотоплива из водорослей
• Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии
• Национальная образовательная программа по биодизелю
• Дайджест биотоплива
• Нефтяники

Источники :

• Brighter Energy.org. «Биотехнологическая фирма использует биотопливо из водорослей в качестве «Святого Грааля». 8 декабря 2010 г. (22 декабря 2010 г.). -водоросли-биотопливо-Святой Грааль/
• ЭксонМобил. «Биотопливо из водорослей». (22 декабря 2010 г.). http://exxonmobil.com/corporate/energy_climate_con_vehicle_algae.aspx
• Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, "Изучение возобновляемых источников энергии". (22 декабря 2010 г.). http://www.nrel.gov/learning/re_biofuels.html
• Нефтяники. «Биодизель из водорослей». (22 декабря 2010 г.). http://www.oilgae.com/algae/oil/biod/biod.html
• Нефтяники. «Извлечение водорослевого масла химическими методами». (22 декабря 2010 г.). http://www.oilgae.com/algae/oil/extract/che/che.html
• Scientific American.com. «Водоросли — биотопливо будущего?» 28 апреля 2009 г. (22 декабря 2010 г.). http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
• США Министерство энергетики. «Министерство энергетики объявляет о выделении 24 миллионов долларов на исследования биотоплива из водорослей». 28 июня 2010 г. (22 декабря 2010 г.). http://apps1.eere.energy.gov/news/daily.cfm/hp_news_id=251
• Виртуозное биотопливо. «Отделение твердых частиц, сушка продукта и возможности извлечения масла», с. 20:Варианты извлечения. 1 марта 2010 г. (22 декабря 2010 г.). http://www.ascension-publishing.com/BIZ/virtuoso.pdf