Akwakultura na rzecz produkcji biopaliw z wodorostów

Glony to niezwykle zrównoważone źródło pożywienia, występujące na morskich i oceanicznych obszarach planety. Teraz bada się również użyteczność tych organizmów pod względem wykorzystania ich w przemyśle biopaliw.

Glon na wagę złota

Glony pokrywają ogromną część dna światowych wód. Są odżywczym źródłem pożywienia i stosuje się je w medycynie ludowej. Uprawa wodorostów jest coraz większa w skali globalnej, a w samych rejonach Indii corocznie produkcja glonów zwiększa się o kilka procent ze względu na swój różnorodny potencjał. Uprawa stanowi źródło dochodowego biznesu dla lokalnej gospodarki. Algi posiadają ponadto cenny aspekt zdrowotny oraz środowiskowy i bardzo szybko rosną, co pozwala zebrać satysfakcjonujące plony.

Biopaliwo z glonów

Na wybrzeżu południowej Kalifornii hoduje się algi, które dzięki specjalnemu urządzeniu i stosowanym metodom wyrastają cztery razy szybciej niż w analogicznym, naturalnym procesie. Potencjał masowej uprawy glonów mógłby zostać wykorzystany do napędzania pojazdów biopaliwem pozyskiwanym prosto z oceanu. Naukowcy chcą zastąpić stosowane dotąd w przemyśle biopaliw surowce, takie jak kukurydza, soja, czy trzcina cukrowa. Dodatkowo uprawa glonów miałaby być bezpieczna dla organizmów żywych, a z racji uprawy w rejonach morskich, nie potrzebowałaby wody wykorzystywanej do uprawy roślin na lądzie.

Biomasa z oceanu

Naukowcy z USC Wrigley Institute for Environmental Studies donoszą, że ich nowa technika akwakultury na wybrzeżu Kalifornii znacznie zwiększa wzrost wodorostów, dając czterokrotnie więcej biomasy niż tej uzyskanej w naturalnym procesie wzrostu. Eksperci zaznaczają, że hodowla wodnych organizmów ma znacznie mniejszy wpływ na środowisko w porównaniu do uprawy roślin lądowych w produkcji biopaliw. Hodowla roślin strączkowych, czy kukurydzy powoduje ponadto zanieczyszczenia wód, jeśli stosuje się podczas uprawy środki konserwujące.

Nowy trop

– Wyznaczanie nowych ścieżek wytwarzania biopaliw wymaga udowodnienia, że ​​te metody działają. Eksperyment na wybrzeżu południowej Kalifornii jest ważnym krokiem, ponieważ pokazuje, że można zarządzać wodorostami i maksymalizować ich wzrost – powiedziała Diane Young Kim, autorka badania. 

Potencjał wykorzystania wodorostów w przemyśle biopaliw miałby służyć klimatowi – pozwoliłby odejść od ropy na rzecz niskoemisyjnych źródeł energii. Nowe biopaliwa mogłyby uzupełniać lub zastępować benzynę, olej napędowy, paliwo lotnicze i gaz ziemny oraz prowadzić do niezależności energetycznej.

Naukowcy skupili się na gigantycznych wodorostach, Macrocystis pyrifera, które tworzą majestatyczne podwodne połacie. Glony są jedną z najszybciej rosnących roślin w przyrodzie, a ich cykl życiowy jest dobrze poznany, dzięki czemu można przewidzieć ilość plonów.

Kiedy pierwsze biopaliwo?

Przed naukowcami pojawiło się wyzwanie – musieli opracować plan, jak zapewnić wodorostom punkt zaczepienia, dużo światła słonecznego i dostęp do potrzebnych im składników odżywczych. Musieli też sprawdzić, czy wodorosty będą mogły przetrwać głębiej pod powierzchnią wody. Firma Marine BioEnergy wynalazła koncepcję cyklicznego wzrostu wodorostów, a naukowcy z USC Wrigley przeprowadzili badania biologiczne i oceanograficzne. Dzięki temu powstała konstrukcja, podtrzymująca wodorosty w wodzie. Za pomocą automatycznej wciągarki mechanizm unosi i opuszcza glony, aby mogły czerpać promienie słońca i substancje, które są kluczowe dla ich szybkiego rozwoju.

Cindy Wilcox, współzałożycielka i prezes Marine BioEnergy, szacuje, że wyprodukowanie wystarczającej ilości biopaliwa z wodorostów, które zastąpiłyby 10% ropy naftowej zużywanej rocznie w USA, wymagałoby powierzchni skrawka oceanu wielkości Utah. To wielkość 0,13% całego Oceanu Spokojnego. Agencja Departamentu Energii w USA zainwestowała 22 miliony dolarów w wysiłki na rzecz zwiększania upraw morskich surowców do produkcji biopaliw. 2 miliony dolarów otrzymano na finansowanie badań na wybrzeżu południowej Kaliforni.

źródło: Science Daily