Biogoriva dobijena iz algi mogu zameniti tečna fosilna goriva koja se danas koriste za naša vozila, kao i biogoriva proizvedena od kukuruza i šećerne trske.

Prilikom sagorevanja, biogoriva iz algi oslobađaju samo CO2 (koji biljke apsorbuju), što znači da su ova vrsta biogoriva čistija od fosilnih goriva kao što su ugalj, nafta i prirodni gas.

Šta su biogoriva iz algi

Biogoriva proizvedena iz algi predstavljaju čistija goriva u poređenju sa običnim gorivima i mogu se koristiti kao zelena alternativa fosilnim gorivima dobijenim od nafte (dizel i benzin) i koriste se za pogon naših vozila u cilju čistije okoline.

Danas se čovečanstvo trudi da pronađe čištije načine zamene prljavih fosilnih goriva koja se masovno koriste za energiju, grejanje i proizvodnju goriva, jer masovno emitovanje gasova sa efektom staklene bašte u atmosferu dovelo je do klimatskih promena i čudnih vremenskih uslova poput suša i vrelih talasa tokom leta, veoma jakih tropskih oluja, poplava, izuzetno niskih temperatura tokom zime itd.

Generacije biogoriva

Industrija biogoriva smatra da danas postoje četiri generacije biogoriva.

Prva generacija biogoriva

Biogoriva prve generacije koriste useve koji sadrže šećere kao što su kukuruz, palma, soja i šećerna trska, kao i skrob i ulja.

Fermentacijom šećera koji se nalaze u usevima hrane ili razlaganjem masnih ulja putem procesa koji se naziva transesterifikacija, oni se pretvaraju u korisna biogoriva.

Druga generacija biogoriva

Biogoriva druge generacije koriste lignoceluloznu biomasu proizvedenu iz određenih bioenergetskih useva kao što su stabljike kukuruza, trska šećera, poljoprivredni otpad i topolovo drveće.

Za proizvodnju biogoriva iz lignocelulozne biomase koriste se posebno dizajnirani mikroorganizmi koji razgrađuju celulozu u šećere, koji se potom fermentišu kako bi se proizveli etanol i druga biogoriva.

Treća generacija biogoriva

Biogoriva treće generacije koriste alge kao sirovinu za proizvodnju različitih biogoriva, kao što su biodizel, nafta i čisto avio gorivo.

Alge se i dalje smatraju niskotroškovnom i visokoenergetskom obnovljivom sirovinom, iako su mnoge kompanije pokušavale, ali nisu uspele, da proizvedu biogoriva iz algi u masovnom obimu.

Zbog toga što se danas koristi velika količina useva hrane za proizvodnju biogoriva, alge su smatrane održivim rešenjem za proizvodnju biogoriva bez upotrebe vrednih useva hrane, koji bi inače ulazili u proces proizvodnje hrane za ljudsku i životinjsku potrošnju.

Četvrta generacija biogoriva

Četvrta generacija biogoriva uključuje sintetička goriva (elektrogoriva) i sintetička hemijska goriva (foto-biološka solarna goriva).

Elektrogoriva danas predstavljaju nastajuću klasu alternativnih goriva koja su neutralna po pitanju emisije ugljenika, a proizvode se skladištenjem električne energije koju proizvode različiti tipovi obnovljivih izvora energije u hemijskim vezama gasa i tečnih goriva.

Primarna goriva koja su pogodna za ovaj proces su vodonik, butanol, biodizel, kao i drugi alkoholi i gasovi koji sadrže ugljenik, poput metana i butana.

Sintetička hemijska goriva (solarna goriva) proizvode se direktno ili indirektno pomoću Sunca, koristeći sunčevu svetlost.

Ova sintetička goriva proizvode se kroz fotohemijske i foto-biološke procese (veštačka fotosinteza), termonuklearne procese (koncentrisana solarna termalna energija koja pokreće hemijsku reakciju) i elektrohemijske reakcije.

Solarna goriva mogu se generisati i skladištiti za kasniju upotrebu (tokom noći kada sunčeva svetlost nije dostupna ili tokom oblačnih i kišnih dana).

Vrste biogoriva proizvedenih iz algi

Postoji nekoliko vrsta biogoriva koja se mogu proizvesti pomoću algi, kao što su biodizel, biobutanol, etanol, zelena nafta (obnovljivi dizel) i avio gorivo (biogorivo za avijaciju).

Biodizel

Biodizel je čisto dizel gorivo koje se može proizvesti pomoću biljnih i životinjskih lipida (ulja i masti).

Neki tipovi algi mogu proizvesti značajnu količinu biomase i korisnog ulja (najmanje 60% ulja u odnosu na njihovu suvu težinu).

Mikroalge su sposobne da generišu velike količine biomase i upotrebljivog ulja, a to ulje se potom pretvara u biodizel koji se koristi za pogon dizel vozila na čistiji način.

Mikroalge imaju brži rast u poređenju sa kopnenim usevima, uglavnom zato što ove sitne alge obično rastu u plutajućim i bogatim hranljivim sredinama.

Istovremeno, mikroalge mogu pretvoriti veći deo svoje biomase u upotrebljivo ulje (veći procenat ulja se proizvodi iz mikroalgi u poređenju sa konvencionalnim usevima).

Biobutanol

Biobutanol ili čisti butanol može se proizvesti pomoću zelenog otpada koji ostaje nakon ekstrakcije algi.

Biobutanol ima prilično nisku energetsku gustinu (samo 10%) u poređenju sa benzinskim gorivom, ali ga mogu koristiti benzinski motori kao čistije gorivo bez bilo kakvih modifikacija na motoru.

Što se tiče potrošnje goriva, biobutanol generiše sličan nivo potrošnje kao benzin, ali kombinovanjem biobutanola sa benzinskim gorivom dobijamo čistije gorivo sa boljim performansama i otpornošću na koroziju.

Mešanjem biobutanola i benzina dobijamo čisto gorivo koje dobro funkcioniše u benzinskim motorima i u pogledu otpornosti na koroziju je bolje u poređenju sa smešama benzina i etanola ili E85.

Etanol

Etanol se takođe može proizvesti pomoću algi, a ne samo biljnih useva.

Na primer, Algenol (kompanija sa sedištem u SAD, osnovana 2006. godine, sa sedištem u Fort Majersu, Florida) koristi fotobioreaktore kako bi gajila alge u potpuno zatvorenom i kontrolisanom okruženju.

Vazduh, voda i hranljivi sastojci koji su potrebni za rast ovih algi se filtriraju pre nego što se unesu u zatvoreni sistem (da bi se izbegla kontaminacija karakteristična za otvorene ribnjake).

Proizvodnja algi u sistemima Algenol-a daje 2-3 puta veći prinos u poređenju sa proizvodnjom algi u otvorenim ribnjacima, a visokog gustog monokultura generišu proizvod koji ima doslednost i visok kvalitet.

Kompanija koristi alge, ugljen-dioksid, slanu vodu i naravno sunčevu svetlost kako bi proizvodila etanol, benzin, dizel gorivo i avio gorivo.

Zelena nafta

Zelena nafta ili obnovljivi dizel može se proizvesti pomoću ulja ekstrahovanog iz algi.

Ulje proizvedeno od algi pretvara se u zelenu naftu korišćenjem postupka rafinerije hidroteranja koji će razgraditi molekule u kraće hidrokarbonske lance, koji se mogu koristiti u dizel motorima.

Zbog toga što zelena nafta ima iste hemijske osobine kao obično dizel gorivo, može se koristiti u dizel motorima bez ikakvih modifikacija i može se distribuirati putem cevovoda i infrastrukture koja se koristi za dizel gorivo na bazi nafte.

Čisto avio gorivo

Avio kompanije poput Lufthanse i Virgin Airlines počele su 2008. godine sa testiranjem upotrebe algi kao izvora biogoriva za avio gorivo.

Međutim, do 2017. godine, napredak u proizvodnji avio goriva od algi bio je prilično mali, uglavnom zbog toga što su mnoge kompanije koje su uzgajale alge za proizvodnju biogoriva odlučile da zatvore svoje poslovanje ili su promenile delatnost na druge proizvode, kao što su hrana za životinje, kozmetika, pa čak i specijalni uljani proizvodi.

Početkom 2019. godine, vidimo kompanije u Aziji (Indija) i drugim područjima planete koje su odlučile da pretvore ulje Jatrofe (umesto algi) u čisto bio-avio gorivo koje se koristi u nekoliko komercijalnih letova kako bi smanjile emisije koje proizvodi obično avio gorivo.

Završni zaključak

Na našoj planeti možemo pronaći mnoge vrste algi, od crvenih i žutih algi do ljubičastih, smeđih, crnih, zelenih i čak plavo-zelenih algi.

Sve alge apsorbuju sunčevu svetlost, koja se pretvara u energiju.

Alge predstavljaju izvor hrane za mnoge vrste slatkovodnih i morskih životinja, kao i ptica.

U isto vreme, za nas alge predstavljaju odličan izvor obnovljive energije koja se dobija pomoću sunčeve svetlosti, ugljen-dioksida i vode, a koja se može pretvoriti u održivo i obnovljivo gorivo.