عمليات البحث

إنتاج الوقود من الطحالب


الوقود من الطحالبيمثل إجابة للمشاكل المتعلقة بالجيل الأول من الوقود. يفتح الجيل الأول من الوقود الحيوي قضايا مثل استهلاك الأراضي وندرة الغذاء وتوازن الطاقة الذي لا يكون دائمًا إيجابيًا مع آثار ضارة على البيئة. الالوقود الحيويمن الجيل الأول تلقى أيضًا انتقادات عديدة من منظمات غير حكومية مثل أوكسفارم التي لفتت الانتباه إلى الظاهرة المترتبة على ذلكالاستيلاء على الأرض.

لتلبية الاحتياجات البيئية وحل المشكلات المتعلقة بإنتاجالوقود الحيويبدءًا من مصادر الغذاء ، تحرك المشهد العلمي في اتجاه مختلف: الإنتاجوقودمن مصادر ثانوية أخرى. من هنا نتحدث عنوقود من الطحالب حتى تحصل علىوقود الديزل الحيويتنتج من مستعمرات بكتيرية موضوعة في مفاعلات معينة.

وقود من الطحالب

بما أن المحاصيل الغذائية تستخدم أيضًا لإنتاج الطاقة (انظر حالة ارتفاع أسعارحبوب ذرةفي الولايات المتحدة) ، فإن ميزان صناعة الأغذية الزراعية مهدد وملايين الناس معرضون لخطر المجاعة. محاصيلالطحالبيمكن أن يكون بديلاً قابلاً للتطبيق لمحاصيل الذرة والحبوب لإنتاجوقود؛في هذا السياق لا يوجد نقص في الدراسات والتطبيقات ، راجع المقالات:
وقود الديزل الحيوي من الطحالب
فقاعات دقيقة للوقود الحيوي من الطحالب

يأتي تطبيق جديد من برلين ومن علماء جامعة Technische Universität München (TUM) الذين طوروا نظامًا قادرًا على إعادة إنتاج جميع أنواع الأضواء بطريقة اصطناعية. يقدر العلماء أن هناك أكثر من 50000 نوع منالطحالبوالبكتيريا الزرقاء ، من بينها 5000 فقط معروفة ومن هذه النسبة الصغيرة ، هناك 10 أنواع منالطحالبتم استخدامها بنجاح في الإنتاج التجاري لـوقود.

الالطحالبليس لديهم مساحة أو احتياجات غذائية ، فهي تنمو بشكل أسرع من نباتات فول الصويا أو الذرة ولا تتطلب تربة خصبة أو مبيدات حشرية.

عند الفحص الدقيق لأنواعالطحالبتحدث في الطبيعة ، اختار علماء TUM أكثرها واعدة لإنتاجوقود. عديدةالطحالبتؤدي إلى ظهور مواد كيميائية وسيطة تسمح بإنتاج كتلة البروتين والدهون ، بينما يمكن استخدام كتلة البروتين لإطعام الماشية في صناعة الأغذية الزراعية ، يمكن تحويل الدهون إلىوقود حيوي.

تعقيدالطحالبهو أنه حتى داخل نوع واحد ، تختلف القدرة على إنتاج مركبات معينة بشكل كبير فيما يتعلق بالبيئة الخارجية. هذا هو السبب في أن عمل فريق TUM كان معقدًا للغاية. تمكن الباحثون ، بالتعاون مع شركة FUTURELED GmbH ومقرها برلين ، من تطوير مزيج من الإضاءة والبيئات القادرة على ضمان إنتاجوقود من الطحالبمع عوائد ممتازة.

يستخدم النظام مصابيح LED قادرة على محاكاة الطيف الطبيعي لأشعة الشمس. توفر مصابيح LED شدة الضوء بأطوال موجية تتراوح بين 400 و 800 نانومتر وشدة إشعاع تبلغ 1000 واط لكل متر مربع بنمط توزيع قريب جدًا من الضوء الطبيعي. تم تعيين النطاق الترددي الطيفي لمصابيح LED خصيصًا لتنشيط ما يسمى بـ "المفاتيح الجزيئية" التي تتحكم في نموالطحالب.

مع هذه الأماكن ، أناوقود من الطحالبلديهم مستقبل مضمون وأكثر واعدة.



فيديو: euronews science - طحالب لإنتاج الطاقة (ديسمبر 2021).