Од свих могућности чисте енергије у развоју, биогориво на бази алги највише подсећа на састав сирове нафте која се издувава испод морског дна. Много тога што знамо као нафта настало је, из свега, из тих микроорганизама, путем природне претворбе услед топлотне енергије која се одиграла током милиона година.
Сада, истраживачи америчке Националне лабораторије за Пацифик северозапад северозапада у Рицхланду, Вашингтон, открили су начин да се не само реплицирају, већ и убрзају овај процес „кувања“ до тачке у којој се мала мешавина алги и воде може претворити у врста сирове нафте за мање од сат времена. Поред тога што се лако може прерадити у изгарајуће гасове попут млазног горива, бензина или дизела, власничка технологија такође ствара, као нуспродукт, хемијске елементе и минерале који се могу користити за производњу електричне енергије, природног гаса, па чак и ђубрива за, можда, раст још више алги. То би такође могло да помогне алгама као одрживој алтернативи; анализа је показала да примена ове технике у ширем обиму може омогућити компанијама комерцијалну продају биогорива за само два долара по галону.
"Кад се све своди на то, Американци не воле Европљане који се више брину о смањењу свог угљеничног отиска", каже главни истражитељ Доуглас Ц. Еллиотт, који је истраживао алтернативна горива већ 40 година. "Покретачка снага за усвајање било које врсте горива је у крајњој линији без обзира да ли је јефтина као и бензин који сада користимо."
Научнике је дуго интригирала листа веша својствених предности које алге имају у односу на друге изворе енергије. Америчко Министарство енергетике, на пример, процењује да би увећавање производње горива за алге да би се испунила свакодневна потрошња нафте у земљи требало да заузме око 15.000 квадратних километара земље, отприлике величине мале државе попут Мериленда. За поређење, замена само снабдевања дизелом произведеним био-дизелом из соје захтевала би издвајање половине копнене масе земље.
Поред потенцијала за много веће приносе, гориво алге је и даље чистије од нафте, јер морске биљке прожимају угљен диоксид из атмосфере. Пољопривредно, алге цветају у широком распону станишта, од океанских територија до окружења отпадних вода. Није опасно попут нуклеарног горива и биоразградиво је, за разлику од соларних панела и других механичких интервенција. Такође се не такмичи са залихама хране и, опет, је довољно сличан бензину да се може рафинисати на исти начин користећи постојеће погоне.
„Етанол из кукуруза треба бити помешан са гасом и модификованим биљним уљем за употребу са дизелом“, каже Еллиотт. „Али оно што овде радимо у претварању алги је више директан пут који не захтева посебно руковање или мешање. "
Или, како каже истраживач алги Јуерген Полле са колеџа у Бруклину: "Не можемо летети авионе етанолом. Треба нам нафта", каже он за ЦБС Невс .
Иако се инфраструктура за производњу етанола на бази кукуруза проширила до те мере да се већина аутомобила на путу вози бензинским мешавинама које се састоје од 10-постотног биогорива, стални развој горива од алги је напредовао толико глатко од почетне искре интересовања за 1980-их. Стручњаци у индустрији ово прикривање приписују недостатку изводљиве методе за производњу горива из алги чија висина износи чак 10 долара по галону, према извештају Нев Иорк Тимеса . Међутим, обећање о нафти из алги било је довољно мукотрпно да је ЕкконМобил 2009. године ангажовао експертизу познатог лабораторија за синтетичку геномику светског биоинжињера Цраиг Вентер за производњу генетског соја алга богатих липидима, као средства за надокнађивање трошкова узгоја и прераду материје у комерцијално атрактиван ресурс. Ипак, упркос улагању 600 милиона долара у знатно амбициозни подухват, пројекат је био испуњен „техничким ограничењима“, што је присилило компанију да призна почетком ове године да је гориво алги „вероватно даље“ од 25 година од постајања маинстреамом.
Хидротермални систем за укапљивање који је развио Еллиоттов тим није ништа ново. У ствари, научници створени са технологијом услед енергетске кризе током 1970-их као начина за гасификацију различитих облика биомасе попут дрвета, на крају напуштајући то деценију касније када се цена бензина вратила на разумније нивое. Верзија ПННЛ-а изграђена је, међутим, „релативно новија“ и дизајнирана је једноставно да покаже како замена трошковно интензивних пракси попут сушења алги пре мешања у хемикалије рационализираним приступом чини цео процес много исплативијим у свим фазама. Еллиотт објашњава, на пример, да се највећи део трошкова троши на подизање алги, које се узгајају у систему отвореног рибњака, сличном природном окружењу, или у добро контролисаним условима у системима затвореног круга. Систем отвореног рибњака није превише скупо за покретање, али има тенденцију да даје више контаминиране и неупотребљиве културе, док се вештачке поставке, где се алге узгајају у чистим затвореним контејнерима и хране се шећером, скупе за одржавање.
"Људи имају лагано нетачну идеју да алге можете узгајати било где само зато што ће их наћи на местима попут свог базена, али масовна берба алги класе горива заправо је веома изазовна", каже Еллиотт. „Лепота нашег система је што у њега можете убацити готово све врсте алги, чак и мешовите сојеве. Можете расти колико год можете, било које врсте, чак и ниже врсте липида и ми то можемо претворити у сирову. "
Форбесов репортер енергије Цхристопхер Хелман има добар опис како функционише та конкретна техника хидротермалног укапљивања:
"Почињете са извором алги помешаних са водом. Идеално решење је 20 тежинских алги по тежини. Затим је шаљете непрекидно низ дугу цев која држи алге на 660 степени Фаренхајта и 3000 пси 30 минута током мешања. Време у овој тави за распадање разграђује алге (или другу сировину) и претвара је у уље.С обзиром на 100 килограма сировина за алге, систем ће дати 53 килограма 'био-уља' према истраживањима ПННЛ-а. Уље је хемијски веома слично светлом, слатком сировом слогу, са сложеном мешавином лаких и тешких једињења, ароматика, фенолика, хетероциклила и алкана у опсегу Ц15 до Ц22. "
Руковање екстремно високим притиском на таквим константним високим температурама и стресу захтева поприличну снагу, мада Еллиотт истиче да су изградили свој систем са функцијама за рекуперацију топлоте како би максимално искористили топлину враћајући га у процес, што би требало резултирати значајним укупним нето добитком енергије. Као бонус, уследећа хемијска реакција оставља иза себе мноштво једињења, као што су водоник, кисеоник и угљен диоксид, који се могу користити за формирање природног гаса, док преостали минерали попут азота, фосфора и калијума делују добро као ђубриво.
"То је начин опонашања онога што се природно дешава током недостижног времена", додаје он. "Ми то радимо много, много брже."
Еллиотт-ов тим је лиценцирао технологију стартуп Генифуел Цорпоратион са седиштем у Јути, која се нада да ће надоградити на истраживању и на крају је имплементирати у већем комерцијализованом оквиру. Он сугерише да би технологија требало да се смањи тако да претвара отприлике 608 метричких тона сувих алги у сирову нафту дневно да би била финансијски одржива.
"Велики је изазов направити биогориво које ће бити конкурентно трошковима са етаблираним нафтним горивима", рекао је у изјави предсједник Генифуел Јамес Оилер. "Ово је огроман корак у правом смеру."
