إنتاج وقود الديزل الحيوي من الطحالب بالطريقة الصحيحة

إنتاج وقود الديزل الحيوي, الطحالب هي مجموعة متنوعة من الكائنات الحية التي توجد عادة في النظم الإيكولوجية المائية والبحرية مثل البحيرات والبرك والأنهار. يمكن لهذه الكائنات إجراء عملية التمثيل الضوئي بنفس الطريقة التي تقوم بها النباتات ، وبالتالي تزويد الكائنات الحية بالأكسجين.

دور الطحالب في إنتاج الطاقة

يمكن أن تساعد الطحالب الآن في حل تحد رئيسي للطاقة يواجهه العالم. يمكنهم القيام بذلك عن طريق جعل وقودنا مستداما. ونأمل أن يحدث ذلك ثورة في بنيتنا التحتية للطاقة بأكملها ويقلل من ملوثات الغلاف الجوي في هذه العملية.

علاوة على ذلك ، فإن الوقود الحيوي للطحالب يكاد يكون محايدا للكربون!

هل الطحالب مثالية لصنع الوقود الحيوي؟

تحتوي بعض أنواع الطحالب على كمية كبيرة من الزيت داخل خلاياها. هذا الزيت يكفي بما فيه الكفاية بحيث يمكن استخدام الطحالب لصنع وقود الديزل الحيوي وتلبية جزء من الطلب العالمي على الديزل النفطي.

يتم إنتاج الزيت من مصادر أخرى مثل الذرة أو النخيل أو فول الصويا ، ولكن كمية الزيت التي تنتجها الطحالب تتجاوزها جميعا من حيث الزيت / الفدان.

على سبيل المثال ، يمكن لفدان واحد تزرع فيه الطحالب أن يكون قادرا على إنتاج ما يصل إلى 10000 جالون من الوقود / فدان كل عام مقارنة بأمثال فول الصويا الذي ينتج 70 جالون فقط من الوقود / فدان كل عام.

يمكن للطحالب تحويل نسبة جيدة من ضوء الشمس إلى وقود قيم وبالتالي توفير حل مستدام لحصة كبيرة من مخاوفنا الموجودة بالفعل بشأن الوقود الأحفوري.

من خلال إجراء التمثيل الضوئي ، تساعد الطحالب في إزالة ثاني أكسيد الكربون ، لأنها واحدة من اثنين من المواد المتفاعلة الرئيسية في هذه العملية.

وهذا يساعد على الحد من تأثير الاحتباس الحراري الناجم عن انبعاثات الكربون، مما يساعد على الحد من تغير المناخ والاحتباس الحراري.

الطحالب هي مصدر محايد للكربون للوقود أيضا ، مما يعني أن كمية الكربون التي تحتجزها الطحالب لإجراء عملية التمثيل الضوئي تساوي عدد انبعاثات الكربون التي ينتجها الوقود القائم على الطحالب.

يمكن زراعة الطحالب في أنواع مختلفة من التربة ، والمناخ الذي قد يكون غير مناسب لإنتاج المحاصيل الزراعية الأخرى. وقود الديزل الحيوي الذي يمكن تصنيعه من الطحالب مفيد في المساعدة على تشغيل السيارات والشاحنات والطائرات والمركبات الأخرى التي تعمل على البترول أو الديزل.

كيف يتم تحويل الطحالب إلى وقود حيوي (وقود الديزل الحيوي)؟

تستخدم البرك الخارجية الاصطناعية من صنع الإنسان لزراعة مجموعة جديدة من محاصيل الطحالب كل بضعة أسابيع.

ثم يتم استخراج الزيت الموجود في الخلايا الصغيرة من الطحالب بعد تحطيم البنية الخلوية للطحالب. يتم ذلك من خلال عملية "السونية" التي تستخدم المذيبات والموجات الصوتية لتحطيم بنية الخلية من الطحالب.

يتم إرسال الزيت المستخرج من الطحالب ليتم تكريره.

بعد تكرير النفط ، فإنه يتطلب المزيد من المعالجة التي يتم إرسالها بعد ذلك إلى مصفاة حيوية. يمكن إجراء التكرير في مصافي النفط التقليدية في المستقبل.

يمكن بناء مزارع الطحالب بجوار محطات الطاقة التي تستخدم الوقود الأحفوري. وبهذه الطريقة يمكن للطحالب الاستفادة من نفايات ثاني أكسيد الكربون المنتجة من محطات الطاقة هذه. ويمكن توفير المواد المتفاعلة للطحالب الموجودة في الأحواض لمواصلة إجراء عملية التمثيل الضوئي وتقليل انبعاثات الكربون المنبعثة من محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري في هذه العملية.

يجري العلماء اختبارات على سلالات مختلفة من الطحالب لتحديد السلالة الأنسب لإنتاج الوقود بحيث يمكن إجراء استزراع الطحالب بكفاءة. تشير التقديرات إلى وجود حوالي 100000 سلالة من الطحالب على هذا الكوكب.

تنمو سلالات مختلفة من الطحالب في أنواع مختلفة من التربة وجودة المياه والبيئة. من الضروري معرفة أنواع الطحالب التي يمكن أن تنمو في أي نوع من الظروف للحصول على أفضل النتائج من سلالة المحاصيل.

أين يمكننا أن نرى وقود الديزل الحيوي الطحالب عمليا؟

يعد وقود الديزل الحيوي الطحالب حلا رائعا للقائمة الطويلة من الأفكار والخطوات الجديدة التي يتم اتخاذها لضمان مسار مستقبل الطاقة النظيفة ، فهي ليست معجزة يمكنها بين عشية وضحاها إصلاح جميع مشكلات الطاقة لدينا.

لا يمكن الاعتماد على وقود الديزل الحيوي مثل موارد الطاقة النظيفة الجديدة الأخرى كمصدر أساسي للطاقة. يجب استخدام وقود الديزل الحيوي في اتساق مع أشكالنا من موارد الطاقة المتجددة حتى يكون لدينا خيارات مختلفة في التخلص منها تعمل جميعها بشكل كلي في الاستئجار نحو مستقبل الطاقة النظيفة.

على سبيل المثال ، تعد الألواح الشمسية طريقة مثالية للمضي قدما لتوفير الكهرباء للمنازل والمباني الأخرى ، لكنها لا تستطيع العمل في تشغيل الشاحنات الثقيلة الكبيرة أو الطائرات. يمكن للسيارات الكهربائية العمل على البطاريات ولكن الطائرات الكبيرة لا يمكنها حمل الحمل الثقيل.

بالنسبة للشاحنات الثقيلة والطائرات وغيرها من الأشكال المختلفة للمركبات ، يعد وقود الديزل الحيوي الطحالب بديلا مثاليا أكثر من الوقود البترولي.

لماذا يستغرق الأمر وقتا طويلا حتى يتوفر وقود الديزل الحيوي للطحالب في الأسواق؟

وترجع المسألة المتعلقة بتنفيذ وإدماج وقود الديزل الحيوي للطحالب في السوق إلى صعوبة إيجاد حل لحصاد واستخراج النفط بكفاءة من الطحالب على نطاق واسع.

يتم تخزين الزيت الموجود في خلايا الطحالب بين جدار الخلية وغشاء الخلية للطحالب مما يجعل من الصعب استخراج الزيت دون تدمير خلية الطحالب نفسها.

ومع ذلك ، يتم إجراء أبحاث واسعة النطاق لإيجاد حل لهذه المشكلة بحيث يمكن البدء في حصاد وإنتاج وقود الديزل الحيوي للطحالب على نطاق واسع في السنوات القليلة المقبلة.

مستقبل وقود الديزل الحيوي للنقل

وقود الديزل الحيوي هو خيار قابل للتطبيق لاستخدامه في المركبات بسبب سمته المحايدة للكربون ، وكونه موردا للطاقة المتجددة.

مع ارتفاع أسعار المنتجات البترولية يوما بعد يوم في جميع أنحاء العالم إلى جانب انخفاض عكسي في الإمدادات المتاحة ، يبدو أن وقود الديزل الحيوي يبدو وكأنه بديل أكثر جاذبية للمستهلكين والمصنعين.

يبدو أن الوقود الحيوي للطحالب هو استثمار أكثر ربحية بكثير حيث أن وقود الديزل الحيوي الذي يتم إنتاجه من زيت الطهي والمحاصيل الزيتية والدهون الحيوانية ضئيل للغاية ولا يمكن أن يكون كافيا لتلبية الطلبات الموجودة مسبقا على وقود النقل.

وبالتالي ، يمكننا بالتأكيد أن نتوقع مستقبلا حيث ستقود المزيد والمزيد من السيارات على وقود الديزل الحيوي للطحالب الذي لن يعطي فقط عددا أفضل من الأميال ولكن سيكون أكثر ملاءمة للبيئة ومستداما. سيساعد هذا الوقود النظيف من وقود الديزل الحيوي على تقليل انبعاثات الكربون الناتجة عن السيارات ، مما يساعد على التخفيف من تأثير الاحترار العالمي وتغير المناخ.