Πώς να φτιάξετε βιοντίζελ από φύκια

Ένας ελκυστικός υποψήφιος για πλήρη κλίμακα παραγωγή βιοντίζελ, τα άλγη είναι εύκολο να παραχθούν και απαιτούν λιγότερα εδάφη από πολλές άλλες πηγές φυτών που χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή καυσίμων. Επίσης, με σύνθεση που περιέχει περίπου μισό λιπίδιο ελαιογραφίες, τα φύκια φαίνεται να είναι πλούσιος πόρος ως πρώτη ύλη βιοκαυσίμων.

Δεν αποτελεί έκπληξη, υπάρχουν πολλοί τρόποι για να αφαιρέσετε τα λιπίδια, ή τα έλαια, από τα τείχη του φύκια κυττάρων. Αλλά μπορεί να εκπλαγείτε να μάθετε ότι κανένας από αυτούς δεν είναι ιδιαιτέρως ταραχώδης. Για παράδειγμα, ακούτε ποτέ έναν ελαιοτριβείο; Ένας από τους τρόπους για την εξόρυξη πετρελαίου από τα φύκια λειτουργεί πολύ όπως η τεχνική που χρησιμοποιείται σε ένα ελαιοτριβείο. Αυτή είναι η απλούστερη και συνηθέστερη μέθοδος για την εξαγωγή πετρελαίου από τα φύκια και αποδίδει περίπου το 75% του συνολικού διαθέσιμου πετρελαίου από τη μονάδα φυκών.

Μια άλλη κοινή μέθοδος είναι η μέθοδος διαλύτη εξανίου. Όταν συνδυάζεται με τη μέθοδο πρέσας λαδιού, αυτό το βήμα μπορεί να αποφέρει έως και 95% του διαθέσιμου ελαίου από τα φύκια. Χρησιμοποιεί μια διαδικασία δύο σταδίων. Το πρώτο είναι να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο τύπου πετρελαίου. Στη συνέχεια, αντί να σταματήσει εκεί, τα φύκια που έχουν παραμείνει αναμειγνύονται με εξάνιο, διηθούνται και καθαρίζονται για να απομακρυνθούν όλα τα ίχνη της χημικής ουσίας στο λάδι.

Χρησιμοποιείται λιγότερο συχνά, η μέθοδος του υπερκρίσιμου υγρού μπορεί να εξαγάγει μέχρι και το 100% του διαθέσιμου ελαίου από τα φύκια. Διοξείδιο του άνθρακα συμπιέζεται και θερμαίνεται για να αλλάξει τη σύνθεσή του τόσο σε υγρό όσο και σε αέριο. Στη συνέχεια αναμειγνύεται με τα φύκια, τα οποία μετατρέπονται πλήρως σε λάδι. Αν και μπορεί να αποδώσει το 100% του διαθέσιμου πετρελαίου, η άφθονη προσφορά φυκών, καθώς και ο πρόσθετος εξοπλισμός και η απαιτούμενη εργασία, καθιστούν αυτή μία από τις λιγότερο δημοφιλείς επιλογές.

Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την προώθηση της ανάπτυξης των φυκιών με έναν συγκεκριμένο τρόπο για να αποδώσουν τα περισσότερα έλαια είναι πιο διαφοροποιημένες από τις διεργασίες εκχύλισης. Σε αντίθεση με τις πρακτικές καθολικές μεθόδους εκχύλισης, αυξανόμενη άλγη για βιοντίζελ ποικίλλει σημαντικά στη διαδικασία και στη μέθοδο που χρησιμοποιείται. Είναι δυνατός ο εντοπισμός τριών κύριων τρόπων ανάπτυξης των φυκιών και οι κατασκευαστές βιοντίζελ εργάστηκαν σκληρά για να τροποποιήσουν αυτές τις διαδικασίες για να προσαρμόσουν και να τελειοποιήσουν την αναπτυσσόμενη διαδικασία.

Μία από τις ευκολότερες διαδικασίες για την κατανόηση, η καλλιέργεια ανοικτής λίμνης είναι επίσης ο πιο φυσικός τρόπος καλλιέργειας φυκιών για παραγωγή βιοντίζελ. Όπως υποδηλώνει και το όνομά του, τα φύκια αναπτύσσονται σε ανοικτές λίμνες σε αυτή τη μέθοδο, ιδιαίτερα σε πολύ ζεστά και ηλιόλουστα μέρη του πλανήτη, με την ελπίδα να μεγιστοποιηθεί η παραγωγή. Αν και αυτή είναι η απλούστερη μορφή παραγωγής, έχει σοβαρά μειονεκτήματα, όπως συγκριτικά υψηλό δυναμικό μόλυνσης. Για να μεγιστοποιηθεί η παραγωγή των φυκιών με αυτό τον τρόπο, η θερμοκρασία του νερού πρέπει να ελεγχθεί, πράγμα που μπορεί να αποδειχθεί πολύ δύσκολο. Αυτή η μέθοδος εξαρτάται επίσης περισσότερο από τις καιρικές συνθήκες από άλλες, κάτι που είναι μια άλλη αδύνατη για τον έλεγχο μεταβλητή.

Μια άλλη μέθοδος για την ανάπτυξη των φυκιών είναι ένα σύστημα παραγωγής κάθετης ανάπτυξης ή κλειστού βρόχου. Αυτή η διαδικασία προήλθε από τις εταιρείες βιοκαυσίμων που επιδιώκουν να παράγουν άλγη ταχύτερα και αποτελεσματικότερα από ό, τι μπορούσαν με την ανάπτυξη λιμνών. Η κάθετη καλλιέργεια τοποθετεί τα φύκια σε σαφείς πλαστικές σακούλες, οι οποίες στοιβάζονται υψηλά και καλύπτονται ως προστασία από τα στοιχεία. Αυτοί οι σάκοι επιτρέπουν την έκθεση σε ηλιακό φως από πολλές κατευθύνσεις. Το επιπλέον φως δεν είναι ασήμαντο, καθώς η σαφής πλαστική σακούλα επιτρέπει αρκετή έκθεση για να αυξήσει τα ποσοστά παραγωγής. Προφανώς, όσο μεγαλύτερη είναι η παραγωγή φυκιών, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα ελαίου που εκχυλίζεται. Επιπλέον, σε αντίθεση με την ανοιχτή μέθοδο λίμνης που εκθέτει τα φύκια σε μόλυνση, η μέθοδος κάθετης ανάπτυξης απομονώνει τα άλγη από αυτήν.

Η τρίτη μέθοδος εξόρυξης βιοντίζελ εταιρείες χρησιμοποιούν είναι κλειστά δεξαμενές βιοαντιδραστήρες φυτών, μια μέθοδος της καλλιέργειας φύκια μέσα σε αυτό αυξάνει ήδη τα υψηλά επίπεδα παραγωγής πετρελαίου. Τα φυτά εσωτερικού χώρου είναι χτισμένα με μεγάλα, στρογγυλά τύμπανα που μπορούν να αναπτυχθούν σε άλγη υπό σχεδόν τέλειες συνθήκες. Τα φύκια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αναπτυχθούν στα μέγιστα επίπεδα σε αυτά τα βαρέλια, ακόμη και στο σημείο της καθημερινής συγκομιδής. Είναι κατανοητό ότι αυτή η μέθοδος έχει ως αποτέλεσμα πολύ υψηλές εκροές φυκιών και ελαίων για το βιοντίζελ. Ορισμένες εταιρείες κατασκευάζουν κλειστές μονάδες βιοαντιδραστήρα κοντά σε μονάδες παραγωγής ενέργειας για να ανακυκλώσουν επιπλέον διοξείδιο του άνθρακα ρυπαίνουν τον αέρα.

Οι παραγωγοί βιοντίζελ συνεχίζουν να ακονίζουν τις διαδικασίες κλειστού δοχείου και κλειστών δεξαμενών, ενώ μερικές αναπτύσσουν μια παραλλαγή γνωστή ως ζύμωση. Αυτή η τεχνική καλλιεργεί άλγη που «τρώει» τη ζάχαρη σε κλειστά δοχεία για να ωθήσει την ανάπτυξη. Η ζύμωση είναι ελκυστική για τους καλλιεργητές, διότι παρέχει πλήρη έλεγχο του περιβάλλοντος. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι δεν βασίζεται σε καιρικές συνθήκες ή παρόμοιες κλιματολογικές συνθήκες για να είναι βιώσιμες. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα να διερευνούν οι ερευνητές πάνω σε βιώσιμες μεθόδους για να αποκτήσουν αρκετή ζάχαρη για να μεγιστοποιήσουν την παραγωγή φυκιών.