Le alghe sono un biocarburante una valida alternativa al petrolio?

Potremmo trasformare le alghe in carburante? Dai un'occhiata a queste immagini di veicoli a carburante alternativo per saperne di più. DCI

Se sei stato in Texas e hai visto vasti campi vuoti punteggiati da macchinari pesanti, probabilmente sai che una buona parte dell'olio combustibile del paese esce direttamente dal terreno, sgorgando attraverso pozzi che perforano e pompano oro nero dal profondo superficie terrestre. Non è affatto economico o facile portare tutto quel greggio in superficie, e poiché i prezzi del greggio rimangono alti, i produttori di energia stanno sempre più girando altre fonti di energia. In effetti, una delle fonti di carburante alternative più interessanti non proviene affatto dal suolo. Invece lo troverai in mare aperto e forse anche nel tuo acquario.

Gli scienziati usano il termine alghe per riferirsi a un ampio e vario gruppo di organismi simili a piante che si trovano spesso nell'acqua. Come le piante, le alghe sono fotosintetiche: convertono l'anidride carbonica in cibo sfruttando la forza della luce solare. Tuttavia, le alghe non hanno steli o radici.

Per il resto di noi, le alghe sono meglio conosciute come quella sostanza verde viscida che cresce sull'acqua dello stagno e sulla superficie delle piscine sporche. Le alghe sono anche il flagello dei custodi di acquari in lungo e in largo, che combattono una battaglia senza fine per ridurre al minimo la sua diffusione nei loro serbatoi. Oltre a stagni, laghi, piscine e acquari, le alghe crescono anche nel suolo, nella neve e persino nelle nuvole.

Sebbene possano essere un grave fastidio per alcuni, le alghe svolgono una serie di importanti funzioni ambientali. Secondo l'Enciclopedia delle invasioni biologiche, le alghe producono oltre il 70 percento dell'ossigeno mondiale e consumano grandi quantità di anidride carbonica.

Forse più importante per la popolazione di un pianeta che fa sempre più affidamento sul petrolio, le alghe possono anche essere utilizzate per produrre una serie di biocarburanti, tra cui etanolo e biodiesel. I metodi variano, ma secondo la rivista Esquire, per produrre biodiesel dalle alghe, un produttore di energia spesso inizia selezionando il ceppo di alghe che desidera utilizzare poiché alcune sono più produttive o efficienti di altre. Oilgae riferisce che le compagnie energetiche hanno iniziato a dilettarsi con l'ingegneria genetica dei ceppi di alghe più produttivi, una piccola quantità delle quali viene aggiunta a un serbatoio pieno d'acqua insieme a fertilizzanti nutrienti. Le alghe vengono quindi esposte alla luce solare, che avvia il processo di fotosintesi. L'anidride carbonica viene convertita dall'aria in zucchero e quindi le alghe metabolizzano lo zucchero in olio, il che richiede circa una settimana. Alla fine di questo processo, le alghe avranno creato fino al 60 percento del loro peso in olio.

Successivamente, il produttore di carburante deve estrarre l'olio. La pressatura è un metodo di estrazione comune. Ciò si ottiene utilizzando una macchina per spremere fisicamente l'olio (si pensi alle olive che vengono frantumate e pressate per ottenere il loro olio) o utilizzando anidride carbonica compressa, che separa l'olio attraverso la vaporizzazione. Il produttore di carburante utilizza quindi un catalizzatore, ad esempio idrossido di sodio e metanolo, per rimuovere l'ossigeno dall'olio, sostituendolo con l'idrogeno per creare biocarburante diesel..

I raffinatori possono anche convertire l'olio di alghe in altre forme di biocarburante, inclusi metano, benzina e carburante per aerei. Secondo Smart Planet, il carburante per jet creato dalle alghe ha contribuito ad alimentare un volo United Airlines del novembre 2011 da Chicago a Houston, il primo volo interno commerciale a utilizzare carburante a base di alghe. Le compagnie aeree non sono le uniche a diventare (viscide) verdi. Oilgae stima che circa 100 aziende statunitensi e un numero uguale di università stanno attualmente esplorando la produzione di carburante a base di alghe.

Siamo pronti per iniziare a riempire i nostri aerei, treni e automobili con propellente per feccia di stagno? Continuate a leggere per scoprirlo.

Le alghe sono state a lungo considerate un'alternativa migliore al petrolio rispetto ad altre fonti di combustibile naturale come soia, mais e grano, principalmente perché le alghe sono in grado di produrre una resa molto maggiore (fino a 100 volte più olio per acro). Mentre l'uso di queste graffette per il carburante ha avuto l'effetto non intenzionale di far salire i prezzi dei prodotti alimentari rendendo i raccolti più scarsi, le alghe possono essere raccolte per il petrolio in vari corpi idrici senza occupare terreni che altrimenti sarebbero utilizzati per l'agricoltura.

Ma l'olio di alghe è una valida alternativa al greggio? La risposta breve è sì, ma la redditività a lungo termine delle alghe dipende dai prezzi alla pompa di benzina. Poiché i prezzi del petrolio rimangono alti e il processo di coltivazione, estrazione e raffinazione dell'olio di alghe diventa meno costoso, le alghe rappresentano un'alternativa sempre più praticabile al petrolio come base combustibile.

Anche se decenni fa i ricercatori hanno iniziato a considerare le alghe come una fonte di combustibile, fino a tempi recenti l'olio di alghe era considerato troppo costoso da produrre su una scala abbastanza grande da intaccare il consumo nazionale di petrolio. Nel 1996, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha interrotto un programma che per quasi 20 anni si era concentrato sullo sviluppo di combustibili rinnovabili per il trasporto dalle alghe, scoprendo - come ha osservato il National Renewable Energy Laboratory in un rapporto di chiusura - che "il il costo elevato della produzione di alghe rimane un ostacolo ". La stima più ottimistica del DOE ha fissato il prezzo di un barile di olio di alghe al doppio di quello di un barile di petrolio.

Nel 2008, tuttavia, i costi del petrolio greggio erano saliti alle stelle, rendendo l'olio di alghe un'alternativa attraente e non così costosa. Il DOE ha rilanciato il programma per il carburante alle alghe e ha collaborato con Chevron per continuare la ricerca. Le tabelle sono cambiate a tal punto che un recente studio del Pacific Northwest National Laboratory del DOE indica che se il 5,5% della superficie terrestre degli Stati Uniti - in particolare nei Grandi Laghi, sulla costa sudorientale e sulla costa del Golfo - fosse dedicato alla coltivazione delle alghe, il il paese potrebbe utilizzare gli attuali metodi di produzione per sostituire fino al 17% del petrolio che attualmente importa per scopi di trasporto con olio di alghe.

Mentre la ricerca continua, si prevede che il costo per produrre carburante dalle alghe diminuirà. I ricercatori stanno lavorando a modi più efficienti sia per coltivare le alghe che per estrarne il petrolio. Biodeisel è attualmente l'uso di carburante più conveniente per l'olio di alghe perché il processo richiede meno energia rispetto alla conversione dell'olio in metano, etanolo e altri tipi di carburante. L'obiettivo è rendere l'olio di alghe un'alternativa economicamente valida al petrolio nel caso in cui i prezzi del greggio scendano.

Non è ancora il momento di sostituire tutti i pozzi petroliferi americani con stagni per la coltivazione di alghe, ma i giorni in cui si scambiava l'oro nero con i fanghi verdi non sono lontani.

Salva il pianeta con la viscida roba verde

Quando si tratta di alghe, la dipendenza fa bene. Gli organismi simili alle piante non riescono a ottenere abbastanza anidride carbonica. Secondo Scientific American, il produttore di combustibile per alghe Sapphire Energy stima che le alghe che utilizza assorbono circa 14 chilogrammi di gas serra per ogni gallone di petrolio prodotto. Mentre il processo stesso brucia ancora carbonio nel trasporto e nell'utilizzo del carburante prodotto, il processo di produzione di olio di alghe è considerato molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla produzione di petrolio tradizionale. I benefici ambientali delle alghe non si limitano all'aria pulita. È stato anche dimostrato che gli organismi trattano le acque reflue rimuovendo le tossine.

articoli Correlati

• Come sfruttare i biocarburanti
• Supportare biocarburanti all'avanguardia
• Quiz sulle colture di biocarburanti

fonti

• Kotrba, Ron. "Fare la storia nelle alghe." Rivista Biodeisel. 27 aprile 2011 (9 dicembre 2011) http://www.biodieselmagazine.com/blog/article/2011/04/making-history-in-algae
• Howell, Katie. "Le alghe sono il biocarburante del futuro?" Scientific American. 28 aprile 2009. (9 dicembre 2011) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=algae-biofuel-of-future
• Korosec, Kirsten "Il carburante per alghe aiuta il volo della United Airlines". Pianeta intelligente. 7 novembre 2011 (9 dicembre 2011) http://www.smartplanet.com/blog/intelligent-energy/algae-jet-fuel-helps-power-united-airlines-flight/10248
• Laboratorio nazionale per le energie rinnovabili. "Uno sguardo al programma sulle specie acquatiche del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti: Biodeisel from Algae". Luglio 1998. (9 dicembre 2011) http://www.nrel.gov/biomass/pdfs/24190.pdf
• Oilgae. "Rapporto completo Oilgae". Novembre 2011. (9 dicembre 2011) http://www.oilgae.com/ref/report/report.html
• Rothstein, Meryl. "Come fare l'olio dalle alghe in quattro fasi". 3 dicembre 2008 (9 dicembre 2011) http://www.esquire.com/features/best-and-brightest-2008/how-to-make-fuel-from-algae-1208
• Schwartz, David. "Intervista AIM: Harrison Dillon di Solazyme." Rivista dell'industria delle alghe. 2 giugno 2010. (16 dicembre 2011) http://www.algaeindustrymagazine.com/aim-interview-solazymes-harrison-dillon/
• Formoso, Dan. "Fare carburante dalle alghe". 12 dicembre 2007 (9 dicembre 2011) http://www.thedailygreen.com/environmental-news/latest/aglae-biodiesel-47121201
• Simberloff, Daniel. "Encyclopedia of Biological Invasions". University of California Press. 2011.
• Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. "Biocarburanti algali". (9 dicembre 2011) http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/algalbiofuels.pdf
• Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. "Studio: le alghe potrebbero sostituire il 17% delle importazioni di petrolio dagli Stati Uniti". 13 aprile 2011 (9 dicembre 2011) http://energy.gov/articles/study-algae-could-replace-17-us-oil-imports
• Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti. "Cambiamento climatico." (9 dicembre 2011) http://www.epa.gov/climatechange/basicinfo.html