Ενέργεια από άλγη. Μέρος 1: Εισαγωγή
Τα άλγη αποτελούν μία εναλλακτική ανανέωσιμη πηγή ενέργειας που μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στην απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Το βασικό χαρακτηριστικό των αλγών που επιχειρείτε να αξιοποιηθεί σε βιομηχανική κλίμακα είναι η δυνατότητά τους να δεσμεύουν CO2 και να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες ηλιακής ενέργειας μέσω της φωτοσύνθεσης. Από τα άλγη μπορούν να παραχθούν σε μεγάλη ποσότητα φυτικά έλαια, πρωτεϊνες και υδατάνθρακες και να απομονωθούν βιταμίνες και ιχνοστοιχεία. Τα ανωτέρω μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή βιοκαυσίμων αλλά και διάφορων άλλων χρήσιμων προϊόντων: καλλυντικά -φαρμακευτικα προϊόντα και βρώσιμα προϊόντα.
Η ανάγκη απεξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα, τόσο για περιβαλλοντικούς λόγους (εννοώντας κυρίως την επιδείνωση του φαινομένου του θερμοκηπίου) όσο και για λόγους που εστιάζονται στο πεπερασμένο των αποθέματων τους, έχει οδηγήσει εδώ και αρκετά χρόνια την ερευνητική δραστηριότητα στην κατεύθυνση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Επί του παρόντος, φαίνεται πως δεν υπάρχει ώριμη εναλλακτική τεχνολογία που δύναται να καλύψει πλήρως τις τεράστιες ανάγκες μας σε ενέργεια. Παραταύτα μερικές τεχνολογίες καθίστανται ελπιδοφόρες στο να συνεισφέρουν σημαντικά προς την πλήρη απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Μία από αυτές τις τεχνολογίες, η οποία χρήζει ιδιαίτερης προσοχής και αποκτά ολοένα περισσότερο επιστημονικό και οικονομικό ενδιαφέρον, είναι η ενεργειακή αξιοποίηση των αλγών.
Τα άλγη (από την λατινική ονομασία των φυκών: algae) αποτελούν μία μεγάλη ομάδα από πλήθος φωτό- και ετεροτροφικών οργανισμών. Αυτοί μπορεί να είναι μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι. Έναs τέτοιος μέσος μεμονωμένος μικροσκοπικός μονοκύτταρος οργανισμός έχει διάμετρο περίπου 0,1 μm. Από την άλλη, τα μεγαλύτερα φύκη συνιστούν μεγάλα επιμήκη πολυκυτταρικά συσσωματώματα και το μήκος τους μπορεί να φτάσει τα 50 m. Τα άλγη αναλόγως κυρίως του μεγάθους τους διακρίνονται στα μικροάλγη και στα μακροάλγη.
Τα άλγη μπορούν να αναπτυχθούν σε αλμυρό, γλυκό ή ακόμη και σε μολυσμένο νερό, στη θάλασσα ή σε λίμνες, καθώς και σε μέρη μη κατάλληλων για την καλλιέργεια διατροφικών προϊόντων. Το βασικό χαρακτηριστικό των αλγών που επιχειρείται να αξιοποιηθεί σε βιομηχανική κλίμακα είναι η δυνατότητά τους να δεσμεύουν CO2 και να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες ηλιακής ενέργειας μέσω της φωτοσύνθεσης. Είναι αξιοσημείωτο πως μπορούν υπό τις κατάλληλες συνθήκες να υπερδιπλασιάσουν τη μάζα τους μέσα σε ένα 24ωρο.
Τα άλγη αποτελούν μία εναλλακτική ανανέωσιμη πηγή ενέργειας που μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στην απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Το βασικό χαρακτηριστικό των αλγών που επιχειρείτε να αξιοποιηθεί σε βιομηχανική κλίμακα είναι η δυνατότητά τους να δεσμεύουν CO2 και να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες ηλιακής ενέργειας μέσω της φωτοσύνθεσης. Από τα άλγη μπορούν να παραχθούν σε μεγάλη ποσότητα φυτικά έλαια, πρωτεϊνες και υδατάνθρακες και να απομονωθούν βιταμίνες και ιχνοστοιχεία. Τα ανωτέρω μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή βιοκαυσίμων αλλά και διάφορων άλλων χρήσιμων προϊόντων: καλλυντικά -φαρμακευτικα προϊόντα και βρώσιμα προϊόντα.
Η ανάγκη απεξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα, τόσο για περιβαλλοντικούς λόγους (εννοώντας κυρίως την επιδείνωση του φαινομένου του θερμοκηπίου) όσο και για λόγους που εστιάζονται στο πεπερασμένο των αποθέματων τους, έχει οδηγήσει εδώ και αρκετά χρόνια την ερευνητική δραστηριότητα στην κατεύθυνση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Επί του παρόντος, φαίνεται πως δεν υπάρχει ώριμη εναλλακτική τεχνολογία που δύναται να καλύψει πλήρως τις τεράστιες ανάγκες μας σε ενέργεια. Παραταύτα μερικές τεχνολογίες καθίστανται ελπιδοφόρες στο να συνεισφέρουν σημαντικά προς την πλήρη απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Μία από αυτές τις τεχνολογίες, η οποία χρήζει ιδιαίτερης προσοχής και αποκτά ολοένα περισσότερο επιστημονικό και οικονομικό ενδιαφέρον, είναι η ενεργειακή αξιοποίηση των αλγών.
Τα άλγη (από την λατινική ονομασία των φυκών: algae) αποτελούν μία μεγάλη ομάδα από πλήθος φωτό- και ετεροτροφικών οργανισμών. Αυτοί μπορεί να είναι μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι. Έναs τέτοιος μέσος μεμονωμένος μικροσκοπικός μονοκύτταρος οργανισμός έχει διάμετρο περίπου 0,1 μm. Από την άλλη, τα μεγαλύτερα φύκη συνιστούν μεγάλα επιμήκη πολυκυτταρικά συσσωματώματα και το μήκος τους μπορεί να φτάσει τα 50 m. Τα άλγη αναλόγως κυρίως του μεγάθους τους διακρίνονται στα μικροάλγη και στα μακροάλγη.
Τα άλγη μπορούν να αναπτυχθούν σε αλμυρό, γλυκό ή ακόμη και σε μολυσμένο νερό, στη θάλασσα ή σε λίμνες, καθώς και σε μέρη μη κατάλληλων για την καλλιέργεια διατροφικών προϊόντων. Το βασικό χαρακτηριστικό των αλγών που επιχειρείται να αξιοποιηθεί σε βιομηχανική κλίμακα είναι η δυνατότητά τους να δεσμεύουν CO2 και να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες ηλιακής ενέργειας μέσω της φωτοσύνθεσης. Είναι αξιοσημείωτο πως μπορούν υπό τις κατάλληλες συνθήκες να υπερδιπλασιάσουν τη μάζα τους μέσα σε ένα 24ωρο.
Σύσταση αλγών (% ξηρής μάζας)
Από τα άλγη μπορούν να παραχθούν σε μεγάλη ποσότητα φυτικά έλαια, πρωτεϊνες και υδατάνθρακες και να απομονωθούν βιταμίνες και ιχνοστοιχεία. Τα ανωτέρω μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή διάφορων χρήσιμων προϊόντων: καλλυντικά και φαρμακευτικα προϊόντα, βρώσιμα προϊόντα και βιοκαύσιμα. Επίσης από την ελεγχόμενη βιοαποδόμηση των αλγών δύναται να παραχθεί βιοαέριο. Ακόμη, σημαντική εφαρμογή φαίνεται να έχουν στον καθαρισμό υγρών αποβλήτων, όπου μπορούν να χρησιμοποιηθουν για την μετατροπή, την απομάκρυνση ή την απομόνωση ρύπων.
Ενεργειακά παράγωγα αλγών και απαιτούμενες διεργασίες
Προς στιγμής το μεγαλύτερο ερευνητικό ενδιαφέρον έχει επικεντρωθεί στην παραγωγή βιοντίζελ από άλγη. Αυτό οφείλεται κυρίως στην πολύ υψηλή περιεκτικότητα των αλγών σε έλαια αλλά και στη δυνατότητα οικονομικής βιωσιμότητας τέτοιων επενδυτικών σχεδίων. Συγκεκριμένα έχουν απομονωθεί είδη αλγών που το περιεχόμενό τους σε έλαια ανέρχεται έως και στο 50%, πολύ περισσότερο από οποιοδήποτε χερσαίο φυτό. Οι αποδόσεις των αλγών ανά εκτάριο φαίνεται πως είναι μεγαλύτερες από οποιοδήποτε είδος χερσαίου φυτού.
Σύγκριση αποδόσεων σε έλαια και βιοντίζελ των κύριων ενεργειακών καλλιεργειών
[Πηγή: http://www.oilgae.com]
Για να τονισθεί το γεγονός της μεγάλης αποδοτικότητας των αλγών σε βιομάζα και κατ’ επέκτασιν σε παράγωγα βιοκαύσιμα αξίζει να αναφερθεί πως το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ εκτιμά ότι αν αντικατασταθούν όλα τα πετρελαϊκά καύσιμα που καταναλώνονται στις ΗΠΑ από βιοκαύσιμα αλγών, θα απαιτούνταν έκταση περίπου 39.000 km2, η οποία αντιστοιχεί μόλις στο 0,42% της συνολικής έκτασης των ΗΠΑ . Η προαναφερθείσα ποσότητα, επίσης, είναι μικρότερη από το 1/7 των εκτάσεων καλλιέργειας καλαμποκιού στις ΗΠΑ το 2000.
Χρειάζεται ένα "μάζεμα" η ανάρτηση... Τα δεδομένα να μπουν σε πίνακες...Κάποιες φωτογραφίες...
ΑπάντησηΔιαγραφή