Paliwo z glonów może być najbardziej wydajnym surowcem przyszłości
Glony są skomplikowanymi stworzeniami, których ujarzmienie może być trudne, efekt jednak opłaci się. Od zasilania samolotów do zastąpienia elektrowni jądrowych – algi mogą być wydajnym, a do tego całkowicie ekologicznym źródłem energii.
Algi mogą stać się źródłem paliwa o wiele bardziej przyjaznego środowisku niż ropa. Ich znaczenie będzie rosnąć w miarę przechodzenia światowych gospodarek na zielone źródła energii.
Pierwszych rewelacji w tym temacie dostarczyły badania opublikowane przez magazyn Bioresource Technology w 2013 r., stwierdzając, że algi mogą zredukować emisję gazów cieplarnianych aż o 70%. Paliwo wytworzone z glonów ma być również bardziej wydajne w porównaniu z innymi biopaliwami, jak np. olejów wytwarzanych z kukurydzy. Amerykański Departament Energii stwierdził natomiast, że hodowla alg może przynieść 60 razy więcej paliwa na każdy akr hodowli niż uprawa rośliny.
Jednym z pierwszych eksperymentów z użyciem tego rodzaju energii był dziewiczy rejs samolotu amerykańskich linii lotniczych United Airlines. W 2011 roku samolot napędzany wyłącznie z paliw wytworzonych przez glony, przewiózł pasażerów z Chicago do Huston.
O możliwych zastosowaniach glonów w energetyce zaczynają myśleć największe gospodarki świata. Japonia po doświadczeniach z eksplozją elektrowni jądrowej w Fukushimie dąży do zwiększenia zastosowania rodzimych gatunków alg w energetyce. Lokalne gatunki są niezwykle odporne na zimno i rosną jako dzikie chwasty – dlaczego by więc nie wykorzystać ich do zasilania. Kolejnym plusem jest likwidacja problemu dostaw surowca.
Na razie Japonia jest liderem w produkcji mikro alg, jako paliwa w transporcie, szczególnie dla samochodów, autobusów a nawet odrzutowców. Japoński minister Shinzo Abe miał w jednym z wywiadów powiedzieć, że firma produkująca biopaliwa z alg jest jednym z jego ulubionych star-upów w kraju.
Lider biopaliw na japońskim rynku – firma Euglena, rozpoczęła w tym roku współpracę z największą w kraju linią lotniczą All Nippon Airways, które chce wykorzystać ekologiczne paliwo w swoich samolotach. Firma planuje również otwarcie demonstracyjne plantacje alg w Jokohamie. Inwestycja kosztować będzie 25 milionów dolarów, rocznie będzie ona w stanie wytworzyć ponad 125 tysięcy litrów alg. Wynik ten jest jednak w dalszym ciągu kroplą w morzu potrzeb – jeden Boeing 747 może spalić taką ilość paliwa w czasie zaledwie godziny lotu. Dlatego główną barierą w produkcji jest opracowanie taniej technologii produkcji alg.
Czy nie możemy wykorzystać po prostu naturalnych zasób? Zbierając samoistnie powstałe glony z rzek i jezior? Niestety nie jest to takie proste…
W okresie wakacji w mediach pojawiają się informacje o zakwicie alg w zbiornikach wodnych, przez co ogłaszane są, czasowe zakazy kąpieli. W wodnym środowisku zarówno wód słonych jak i słodkich, podwyższona temperatura może powodować większe występowanie glonów. Tego rodzaju glony mogą być toksyczne dla ryb i innych zwierząt wodnych. W tym przypadku mówimy o szkodliwym zakwicie alg.
Glon może pobierać tlen nie tylko z powietrza, ale również z wody czyniąc zbiornik, na którym występuje środowiskiem niemożliwym do życia. Długotrwałe występowanie zakwitu może wywrzeć negatywne skutki dla ekosystemu oraz gospodarki, niszcząc rybołówstwo.
Skoro więc glony szkodzą naszym jeziorom dlaczego nie zbierać ich i nie użyć w przydatnym celu? Odpowiedź jest zaskakująco prosta – ponieważ to nie ten rodzaj alg jest używany do produkcji biopaliwa.
Glony to nazwa odnosząca się do szerokiej palety organizmów i, podobnie jak w przypadku roślin, niektóre z nich są trujące a inne nie. Mimo, iż algi pełnią ważną rolę w łańcuchu pokarmowym, stanowiąc pożywienie dla planktonu, istnieją również ich trujące odmiany.
Sinice to niebiesko zielona odmiana glonów, która może produkować toksyczne związki chemiczne, zdolne do zabijania planktonu i innych mieszkańców wód. Szkodliwe zakwity glonów często dotyczą zakwitu właśnie tego rodzaju glona, którego nie możemy użyć do produkcji paliwa.
Naturalne glony, prócz tego, że są zbyt toksyczne do wytwarzania paliwa, są dodatkowo zbyt mocno rozcieńczone w wodzie (ułatwia im przemieszczanie się wraz z prądem). To sprawia, że samo już wyśledzenie ich lokalizacji staje się wyzwaniem. Ponadto okres w roku, kiedy zakwitają algi jest zbyt krótki, aby móc je skutecznie zebrać.
Niestety przyszłość naszej planety stoi pod znakiem zwiększonej aktywności glonów i hub. Winić należy zmiany klimatyczne, które wpływają na wzmożony wzrost szkodliwych glonów. Jednym z efektów zmian klimatycznych mogą być susze, które powodują zasalanie zbiorników wodnych oraz przyrost toksycznych alg. Wreszcie działalność człowieka w rolnictwie i stosowane tam chemikalia również mogą prowadzić do zwiększonej aktywności glonów.
Biopaliwo z alg jest alternatywą do paliw kopalnych, jednak w przeciwieństwie do nich nie możemy po prostu wykopać otworu w ziemi i go wydobyć – jeśli chcemy pozyskać biopaliwo z alg, musimy je sami wytworzyć.
Odpowiednie gatunki mikro alg są hodowane w zbiornikach wodnych, kontrolowanych laboratoryjnie, aby upewnić się, że glon jest nie toksyczny oraz, że ma odpowiednie zagęszczenie. Prócz Japończyków wyzwanie podjęli również Amerykanie.
Obecnie największą plantacją kontrolowanych laboratoryjnie alg może pochwalić się uniwersytet Kalifornijski. Na terenie 10 tysięcy kilometrów kwadratowych w San Diego, ośrodek dysponuje trzema zbiornikami, których łączna pojemność to ponad 30 tysięcy litrów wody. Naukowcy z California Center for Algae Biotechnology badają m. in. jak w najlepszy sposób produkować paliwo na masową skalę przy jednoczesnym zachowaniu stabilności surowca.
W dalszym ciągu jednak największą przeszkodą są pieniądze… Jak na razie glony są drogim surowcem w pozyskaniu. Celem badaczy jest zejście do ceny 3 dolarów za beczkę biopaliwa – co stanowiłoby równowartość beczki benzyny. Glony w dalszym ciągu mają jednak jedną przewagę nad paliwami ropopochodnym – szybko rosną. Algi mogą podwoić swoją ilość w ciągu zaledwie godziny.
Dlatego też nasza przyszłość energetyczna stoi pod znakiem glona.
