Подкрепете ни!




НаукаАсен Ненов / 08 февруари 2011

Енергия на бъдещето

Водораслите не заемат земеделски площи, килограм поглъща 1,83 кг СО2 от атмосферата



Биогориво е модерна дума. Използвайки я, си гарантирате вниманието на околните. Когато прибавите и „водорасли", ефектът става поразителен. Събеседникът възкликва: „Как така?". А е логично. Водораслите се хранят по същия механизъм като растенията, затова няма пречка от тях да се произвеждат биогорива. Плюс е, че нямат нужда от плодородни почви, ползвани за земеделие. Добивите са между 7 и 31 пъти по-високи от тези при растенията. Всеки килограм водораслова биомаса „изсмуква" 1,83 кг CO2 от атмосферата. А ако се отглеждат в открит водоем, въглеродният отпечатък е над 4 пъти по-нисък от този при петролния дизел.

 

Дори да ви прозвучи като нещо съвсем ново, идеята за промишлено отглеждане на водорасли идва на пионера в тази област у нас, проф. Христо Дилов, преди повече от половин век. Първите проекти са от 1957 г., а от 1964 г. реално се създава специализирана научна група към Селскостопанската академия. По-късно тя се прехвърля към Института по промишлена микробиология на БАН.

Три години след началото в топлите извори

 

на с. Рупите започва изграждането на водораслова база

 

Всички нужни материали, както и професионалната помощ са предоставени безвъзмездно от чешката академия на науките. Пристигат машини, помпи, резервоари, сепаратори, кранове, маркучи, дори посевен материал. Първоначално се изгражда инсталация с площ от 50 м2, като плановете са били вода и въглероден диоксид да се набавят от газираните топли извори на 650 м от базата. Нещата се развиват много бързо. През 1974 г., базата в Рупите вече покрива внушителните 3000 м2, което я превръща в уникално съоръжение за Европа. Годишно се добиват 6-7 т водораслова биомаса, а цената на изкупуване е $13 на килограм.

 

Износът бил главно за Япония, където произвеждали хранителни добавки

 

През 1963 г. към Пловдивския университет „Паисий Хилендарски" е създадена единствената у нас колекция от живи водораслови култури. Днес в нея влизат 774 щама, принадлежащи към 249 вида от 103 рода. Идеята за този тип гориво не е от вчера. Всичко започва в САЩ. През 1978 г. Националната лаборатория за възобновяема енергия получава субсидии за изследвания в тази област. През следващите почти 2 десетилетия са анализирани впечатляващите 3000 водораслови щама, от които 50 били определени като перспективни за производството на гориво.




През последните години в проучванията се включва активно и Европа. През 2009 г. Великобритания влага 9,5 млн. евро в приложна научна програма. По-късно същата година Шотландското правителство стартира проекта „Биомара", влагайки в него 6 млн. евро. Освен да изследва възможностите за превръщането на водораслите в гориво, той има за задача да търси и най-подходящите бързо растящи видове. През последните години идеята навлиза и в документите на ЕС. През юли 2009 г. компанията „Ексон мобайл" съобщава, че

 

за 5 г. ще инвестира впечатляващите 450 млн. евро

 

Компанията, която ще разработва горивата, е „Синтетик дженомикс" на небезизвестния Крейг Вентър – човека, създал първата изкуствена клетка. (Повече за него можете да прочетете в бр. 10/2010 г. – бел.ред.)

 

Всичко, изброено дотук, ясно говори, че светът гледа все по-сериозно на идеята един ден водорасловото гориво да замени бензина в колите ни. Ето как би могло да се случи. Избират се щамове от групата на микроводораслите – както говори името, това са видовете с миниатюрни размери, които бързо натрупват маса. Следва... фотосинтеза. Така се хранят всички растения, но това е и процесът, обратен на горенето. Пламъкът отделя енергия, като „накъсва" дългите въглеродни вериги и предизвиква отделянето на въглероден диоксид.

 

При фотосинтезата става точно обратното –  веригите се синтезират от СО2. Фотосинтезата е единственият природен процес, при който светлинната енергия се превръща в енергия на химическите връзки. Чрез фотосинтезата се натрупват огромни количества органична материя – само

 

водораслите образуват около 70 милиарда тона биомаса годишно

 

Чрез процеса те успяват да „прихванат" над 128 милиарда тона CO2 всяка година. Водната флора притежава фотосинтезиращи органи, подобни на тези на останалата. Разликата е, че при висшите растения те са фиксирани и имат по-нисък коефициент на полезно действие (0,5-1%) в сравнение с водораслите – от 5 до 25% при интензивно култивиране. Освен това нека не забравяме: почвата е практически невъзстановим природен ресурс.




За да се възвърне унищоженият хумус, са нужни около 600 години

 

Почвите са единственият ни познат начин да отглеждаме висши растения, които прихващат слънчевата енергия за нашето удобство. Именно затова биогоривата, добивани от пръстта, са практически неприемливи. Унищожаването на един невъзстановим ресурс не може да бъде решение на проблема с друг, какъвто всъщност е нефтът. И точно тук като единствено решение идват водораслите.

Отглеждането им не изисква плодородни земи, а обратното – пустеещи каменисти терени, негодни за земеделие.

 

Първият етап е производството на биомаса. Нужни са светлина, въглероден диоксид, вода и хранителни вещества. Произведеният бульон се нуждае от допълнителна обработка, за да се отдели сухата биомаса. Отпадат микроелементи и вода, които могат да бъдат рециклирани. След това се отделят маслата. Остатъкът може да се използва за фураж, при това полезен – балансира протеиновото съдържание за животните. Освен това от него могат да се извличат лекарства. По-голямата част от биомасата преминава през етап на ферментация. При него се произвежда дългоочакваният биогаз. Много добре е недалече от мястото на производство да има ТЕЦ – източник на въглероден диоксид, който пък е нужен в процеса.

 

Единица водораслова биомаса усвоява 1,83 единици CO2

 

– огромно предимство пред останалите технологии. Тецовете пък са доволни, че намаляват емисиите, от което печелят субсидии.



 

И така, всичко изброено дотук би трябвало да покаже ясно едно – бъдещето е на биогоривата от водорасли. Плюсовете са очевидни, а негативи на практика не съществуват. Можете спокойно да предадете всичко научено нататък, дори няма никаква нужда да се плашите от учудения поглед на събеседника...

Гарваните имат човешки когнитивни умения Наука

Гарваните имат човешки когнитивни умения

Досега се смяташе, че само човек може да възпроизведе сложен граматичен модел

Радиосигнал от древна галактика пътувал до Земята 8,8 милиарда години Наука

Радиосигнал от древна галактика пътувал до Земята 8,8 милиарда години

Индийски телескоп го е уловил благодарение на гравитационна леща

Спря да се върти вътрешното ядро ​​на Земята Наука

Спря да се върти вътрешното ядро ​​на Земята

„Сърдечните арести" на планетата ни са циклични и се случват на всеки 70 години, твърди нова теория

Физик се обяви против всевластието на квантовата механика Наука

Физик се обяви против всевластието на квантовата механика

Познанието за Вселената е като безкраен лук - колкото повече белим, толкова повече има за белене, казва Санкар Дас Сарма

UV лампите за изпичане на гел лак увреждат ДНК? Наука

UV лампите за изпичане на гел лак увреждат ДНК?

Опити с човешки и миши клетки дават утвърдителен отговор

FDA: Не изпитвайте новите лекарства върху животни! Наука

FDA: Не изпитвайте новите лекарства върху животни!

Променен е закон от 1938 г., който изисква лекарството да се тества върху гризач и маймуна или куче

Раждането на повече деца може да намали риска от рак на матката Наука

Раждането на повече деца може да намали риска от рак на матката

Затлъстяването е опасно заради естрогена, който се произвежда в мастната тъкан

Флуидната интелигентност Наука

Флуидната интелигентност

Проучване идентифицира областите на мозъка, отговарящи за бързото мислене

Може ли планетата ни да има собствен ум? Наука

Може ли планетата ни да има собствен ум?

Астрофизикът Адам Франк: Земята има интелект, но липсва планетарен разум

Отвъд петте сетива Наука

Отвъд петте сетива

Как точно ще ни промени цялото това бърникане в мозъците ни, предстои да видим...

И делфините страдат от Алцхаймер? Наука

И делфините страдат от Алцхаймер?

Учените все още не са наясно какви са причините, но това обяснява някои особености в поведението им

Прогнозата за 2023 г. е гореща Наука

Прогнозата за 2023 г. е гореща

Ла Ниня ще престане с капризите си през април

Вселената не се разширява по начина, по който си мислехме Наука

Вселената не се разширява по начина, по който си мислехме

66,2 процента е тъмната материя в Космоса

Къде са всички? Наука

Къде са всички?

Хипотеза, която обяснява защо все още не сме открили извънземни