Если бы вы придумали список самых отвратительных событий всех времен, плавание в бассейне или пруду, заросшем водорослями, должно было бы быть довольно близко к вершине. Водорослевый водоем слизистый, противный, и он может скрыть голодных существ в воде, которые могут захотеть откусить от вас кусок. Если на мгновение отложить очень важную роль водорослей в пищевой цепочке, то это просто гадость.
Фраза «ниже, чем прудовая нечисть» все эти годы использовалась как действенное оскорбление по уважительной причине.
Но мы здесь не для того, чтобы ставить эти микроорганизмы («водоросли» — форма множественного числа от водоросли в единственном числе) ниже их и без того скромного положения на эволюционной диаграмме. На самом деле, мы здесь, чтобы превозносить их. Это потому, что эти твари могут стать значительным прорывом в том, чтобы помочь миру сократить свою зависимость от ископаемой нефти. Как вы, возможно, знаете, мы уже сегодня можем использовать водоросли в качестве биотоплива.
Что, возможно, не является общеизвестным, так это множество различных способов, которыми водоросли могут служить источником топлива. Конечно, он может работать в полуприцепе в виде биодизеля. Но поверите ли вы, что он сможет питать боевые корабли следующего поколения военно-морского флота? Или что полет, который вы совершаете в ближайшем будущем, может быть осуществлен благодаря нефти, полученной из наших одноклеточных друзей?
Переход от традиционных нефтепродуктов к биотопливу на основе водорослей также принесет важное дополнительное преимущество:водоросли обеспечивают так называемый поглотитель углерода. . Пока они живы, они поглощают углекислый газ, один из основных парниковых газов, вызывающих изменение климата, и выделяют кислород.
Технология, позволяющая сделать все это, несовершенна. С методами, доступными еще в 2012 году, производство дешевого топлива из водорослей было более скользким делом, чем дно грязного бассейна.
Но исследователи во всем мире говорят, что они сосредоточены на методах, позволяющих упростить и повысить продуктивность выращивания водорослей в качестве топлива. Если они правы, это означает, что вы, вероятно, можете ожидать, что водоросли будут играть непосредственную роль (в конечном счете) в перемещении вас из пункта А в пункт Б.
СодержаниеБоль от высоких цен на бензин отчасти связана с осознанием того, что люди в другой части мира держат вас за метафорическую бочку. И никто, даже ваш президент, ничего не может с этим поделать.
Таким образом, привлекательность топлива, которое можно было бы выращивать в домашних условиях, производить дешево и использовать для того, чтобы показать всем иностранным нефтяным магнатам, очень велико.
Водоросли еще не являются топливом — они все еще слишком дороги, — но потенциал есть.
В сентябре 2009 года модифицированная Toyota Prius совершила поездку по пересеченной местности из Сан-Франциско в Нью-Йорк с помощью бензина на основе водорослей. «Algaeus», электрический гибридный автомобиль с подключаемым модулем, преодолел 3750 миль (6035 км) всего за 10 дней (с учетом времени для рекламных остановок). Sapphire Energy, одна из крупнейших компаний, занимающихся разработкой водорослей в качестве экономичного топлива, предоставила для поездки запатентованную смесь бензина на основе водорослей. Смесь работала в Algaeus без модификации двигателя и, по словам водителей, «работала безупречно» [источник:Sapphire Energy].
Путешествие водорослей не только вызвало большой резонанс в заголовках, но и предполагает, что бензин на основе водорослей однажды может стать широко доступным топливом для существующих транспортных средств.
Большие изменения в морских силовых установках происходили не так уж часто. Сначала была мышечная сила — люди гребли веслами. Затем люди научились улавливать силу ветра, и век паруса растянулся на века. В 1800-х годах паруса были вытеснены новой технологией — паровым двигателем. Пар, в свою очередь, уступил место внутреннему сгоранию на нефтяном топливе. Однако морские дизельные двигатели, хотя и все еще широко распространены, не были вершиной судовых двигательных технологий в 20 веке. Эта честь досталась атомным кораблям; современный атомный авианосец может плавать 20 лет, прежде чем потребуется дозаправка [источник:NAVAIR].
К сожалению, было бы непрактично и непомерно дорого устанавливать атомную энергетическую установку на большинство военных и гражданских кораблей. Проблемы с утилизацией отходов и тот факт, что ядерное оружие чрезвычайно сложно, означают, что в ближайшее время вы не будете прикреплять Evinrude с атомным двигателем к своему прогулочному катеру.
Так что, возможно, немного иронично, что следующий скачок в морской тяге может произойти из-за чего-то такого простого, как водоросли. Например, ВМС США делают большие ставки на крошечные организмы.
В июле 2012 года ВМС продемонстрировали авианосную ударную группу Great Green Fleet, состоящую из атомного авианосца USS Nimitz и четырех кораблей поддержки. За исключением «Нимица», все корабли ударной группы и все реактивные самолеты, самолеты поддержки и вертолеты присоединения работали на смеси возобновляемого (водоросли и растительное масло) и нефтяного топлива.
Усилия не были дешевыми для налогоплательщиков. Стоимость 450 000 галлонов (1 703 435 литров) топлива, уплаченного военно-морским флотом, в 2012 году составляла около 27 долларов США за галлон. Это почти в 9 раз больше, чем стоимость обычного топлива на нефтяной основе.
По словам руководства ВМФ, эти ошеломляющие первоначальные затраты не имеют значения. Ключевым моментом является разработка альтернативного источника топлива — любого источника, — который могут использовать военные, когда их враги обладают способностью перекрыть поставки нефти.
Секретарь военно-морского флота Рэй Мабус сказал:«Проще говоря, мы, как военные, слишком полагаемся на ископаемое топливо. Эта зависимость создает стратегические, оперативные и тактические уязвимости для наших сил и делает их уязвимыми для ценовых потрясений и потрясений предложения, вызванных антропогенными факторами. или стихийные бедствия в нестабильных районах мира, где производится больше всего ископаемого топлива" [источник:ВМС США].
Для летательных аппаратов тяжелее воздуха, таких как самолеты, требуется много концентрированной энергии, чтобы подняться в воздух и оставаться там в течение приличного промежутка времени. На протяжении большей части эры полетов с двигателями продукты на нефтяной основе, такие как авиационный газ или топливо для реактивных двигателей, служили предпочтительным топливом из-за их высокой плотности энергии. Другими словами, они содержат много возможностей в относительно небольшом корпусе.
Вы знаете, что будет дальше — да, водоросли тоже можно превратить в топливо для самолетов.
Вот несколько вех в области авиации, связанной с водорослями:
Самолеты доставляют нас туда, куда нам нужно, в спешке, но это дорогой компромисс для окружающей среды:они печально известные загрязнители. Таким образом, озеленение их топлива путем смешивания его с более чистым маслом водорослей кажется шагом в правильном направлении, не так ли?
Как мы отмечали ранее, военные считают мудрой идеей контролировать обильные возобновляемые внутренние источники топлива для своих боевых машин.
В более широком плане независимость от иностранной нефти означала бы, что обычным людям не придется так сильно беспокоиться о ценах на бензин. В 2011 году средняя семья в США потратила на бензин рекордную сумму в 4 155 долларов США, или 8,4 % своего бюджета [источник:Smith].
Даже если топливо из водорослей не завоюет популярность на потребительском автомобильном рынке (возможно, вместо этого доминируют электромобили), оно все равно может сэкономить деньги обычных людей. Налоговые доллары больше не нужно будет тратить на отправку наших военных для защиты коррумпированных, аллергичных на демократию (но богатых нефтью) режимов.
Кроме того, многие страны, включая Соединенные Штаты, взяли на себя обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в ближайшие годы, даже несмотря на рост спроса на загрязняющее окружающую среду топливо. Топливо из водорослей может стать более чистой альтернативой нефти и при этом удовлетворить потребности стран в промышленном и транспортном топливе, что поможет стимулировать экономический рост.
Если вы думали, что плавать в кишащих водорослями водах было отвратительно, подождите, пока вы не услышите, как водоросли используют «топливо». Как еда для людей.
Это звучит как (и, ну, так оно и было) что-то, что можно увидеть в научной фантастике. Только один пример:вымышленный экипаж Звездного крейсера «Галактика» нашел спасение и выживание на планете водорослей, когда было обнаружено, что обычные запасы пищи их флота заражены. В телевизионной космической драме съемочная группа не скрывала, насколько неприятным они считают свой аварийный источник пищи. Но когда вы голодаете, одна из первых вещей, которые вы отбрасываете, — это различающий вкус.
На самом деле люди уже довольно регулярно едят водоросли. Морские водоросли, разновидность водорослей, – это популярное блюдо в странах Восточной Азии, которое пользуется популярностью во всем мире.
Спирулина, сине-зеленая водоросль, широко используется в качестве пищевой добавки из-за высокого содержания белка и антиоксидантов, которые защищают клетки от повреждений. При покупке без рецепта люди обычно принимают его в виде таблеток или порошка. Но есть люди, которые выращивают его в резервуарах прямо дома и едят свежим.
Ряд компаний, занимающихся разработкой водорослей, потерпели неудачу, пытаясь выращивать водоросли в качестве топлива для транспорта. Гораздо выгоднее:выращивать его в качестве побочных продуктов для использования в удобрениях, кормах для животных и, да, в продуктах, которые едят люди.
Но у Дж. Крейга Вентера, автора карты генома человека и предпринимателя, занимающегося разработкой водорослей, есть еще более амбициозные планы на водоросли. Среди его многочисленных занятий — поиск наиболее продуктивных генов водорослей и перенос их на другие культуры и микробы. Один из возможных вариантов — «мясо», полученное из генов водорослей, которое можно выращивать в чашке Петри.
Безусловно, реализация многих из обещанных преимуществ использования водорослей в качестве топлива потребует много времени и кучу денег — возможно, миллиардов долларов на исследования и разработки. Некоторые люди думают, что это уже не стоящее занятие. Но, учитывая все заманчивые способы его использования в качестве топлива, появление корабля водорослей может стать лишь вопросом времени.
Топливо из водорослей — заманчивая и одновременно сложная концепция. Трудно, потому что многие люди абсолютно ненавидят идею использования денег налогоплательщиков для полного раскрытия потенциала. Я вижу, что технология развивается подобно модели, которая построила Интернет или спутниковую сеть Глобальной системы позиционирования. Можно утверждать, что оба они связаны с высоким риском, непроверенной технологией и небольшой непосредственной ощутимой пользой для общества в первые годы их работы. Кроме того, они оба в значительной степени субсидировались государством.
Военные лидеры говорят, что их тяга к биотопливу выходит за рамки какой-либо партийной или экологической программы и является вопросом национальной безопасности. Если они добьются своего в покупке биотоплива, например, на основе водорослей, это будет недешево для начала. Но если руководствоваться историей, я думаю, что она создаст рынки, которые в конечном итоге снизят цены и найдут широкий спектр потребительских применений.
5 неожиданных советов по экономии топлива
Советы по экономии топлива летом
Как использовать сигналы рукой для управления автомобилем
Десять советов по экономии топлива
Советы по техническому обслуживанию дизельного двигателя