Робофермы смогут сделать биотопливо из водорослей доступным. Биотопливо водорослей изБиотопливо из водорослей. - Мусорка Вся РунетаБиотопливо из водорослей уже можно производить Экология Научиться перерабатывать морские водоросли в топливо было мечтой многих ученых, предпринимателей и политиков в течение долгих лет, частично после того, как поднялись споры о традиционном биотопливе, в частности об урожаях кукурузы и сахарного тростника. Камнем преткновения в отношении водорослей было то, что традиционные микробы не могут быстро перерабатывать их первичный сахарный компонент под названием альгинат. Два других сахаристых компонента в водорослях быстро ферментируются, однако без переработки альгината производство биотоплива из морских водорослей будет неэффективным, а значит, слишком дорогим, поэтому не сможет конкурировать с топливом на основе нефти. Сегодня с помощью синтетической биологии и ферментной инженерии Адаму Варгаки (Adam Wargacki) из Лаборатории биологического сельского хозяйства в Беркли, Калифорния, и его коллегам удалось сделать водоросли более привлекательным сырьем для производства топлива. Его команда ученых создала новую форму бактерии E. coli, которая может перерабатывать все виды сахара в коричневых водорослях, включая альгинат. Эксперименты по ферментированию с использованием нового микроба, как сообщили ученые в журнале Science, привели к тому, что они смогли выработать 80 процентов этанола от максимального теоретического количества, что в два раза превышает уровень спирта в сахарном тростнике и в 5 раз – в кукурузе. Тем временем заслуживают внимания и другие идеи по выработке экологичного биотоплива. Например, тот же метод, который используется для освобождения кофе от кофеина и выделения хмеля для производства пива, можно использовать для превращения древесины в топливо. Некоторые исследования показывают, что производство биотоплива из травы и других живучих растений, которые можно выращивать на землях, не пригодных к выращиванию съедобных культур, может сократить потребность в жидком топливе вдвое. Для того чтобы дать определенную оценку возможностям, необходимо принять во внимание различные аспекты, включая экономические факторы, а также насколько будет совершенна технология для производства топлива, количество материала, который может понадобиться, и так далее. Перевод: Денисова Н. Ю. www.infoniac.ru Робофермы смогут сделать биотопливо из водорослей доступнымРядом с Лос-Анджелесом компания собрала первый прототип своего лифта для водорослей. Это большая система трубок, на которых растут водоросли. Вся система активна и для максимального получения солнечного света и питательных веществ способна изменять глубину своего нахождения: она поднимается и опускается на специальных канатах, крепящихся к роботизированным субмаринам. Именно из-за своего нестатичного положения она и должна поднять эффективность производства биотоплива на новый уровень. Если испытания прототипа пройдут успешно, то компания планирует развернуть сеть подобных трубок от Калифорнии до Гавайи. После урожаи водорослей будут собираться и перерабатываться в топливо. Его можно будет использовать как для автомобилей, так и для авиатехники. Кстати, первый автомобиль не биотопливе Nissan пообещала уже к 2020 году. Также ранее Virgin Australia и Air New Zealand заключили соглашение об изучении возможности использования биотоплива вместо традиционного авиационного горючего. «Мы думаем, что нам удастся получить биотопливо по цене, которая сможет конкурировать с традиционным топливом» — говорят создатели Marine BioEnergy. До текущего момента никому так и не удалось представить биотопливо, которое по цене бы приближалось к углеводородам. Компании представляли нежизнеспособные продукты и разорялись. В Marine BioEnergy говорят, что учли ошибки предшественников. Их способ позволит выращивать нужный тип водорослей в промышленных масштабах. Для этих водорослей нужен и солнечный свет, которого больше всего к поверхности воды, и питательные вещества, которых в достатке на глубине. Эти взаимоисключающие факты приводили к тому, что водоросли росли на очень ограниченных пространствах. Система же способна менять глубину, поэтому обеспечит обе составляющие. При этом умные субмарины, управляющие системой смогут подстраиваться не только под максимальное получение питательных веществ, но и учитывать погодные явления. В случае шторма они опустят ферму глубже, чтобы избежать повреждения. Кода наступит время сбора урожая, то подводные аппарат самостоятельно перетащат ферму в место сбора. Но хоть и создатели уверяют об углеродной нейтральности нового вида топлива: оно выделит столько углекислого газа, сколько водоросли поглотили за время роста, говорят они — есть альтернативные мнения. Исследование Мичиганского университета утверждает, что биотопливо увеличивает объем СО2 в атмосфере. В любом случае Marine BioEnergy пока предлагает только прототип, его эффективность же покажет время. hightech.fm Аквариумистика - Биотопливо из Бурых водорослейСегодня поиск и создание альтернативного источника топлива, это один из самых наболевших вопросов, нефть стала очень дорогой, а между тем уровень потребления нефтепродуктов увеличивается и все чаще ставится вопрос об альтернативе. Настоящим прорывом в прошлом году показался знаменитый авиасалон в Париже, когда один из «экспонатов» прилетел на смешанном типе топлива. Часть этого топлива являлось биотопливом - на основе водорослей. Полный текст новости:
Ясуо Йосикуни (Yasuo Yoshikuni), один из ведущих авторов исследования:"Разработанная методика похожа на конструктор Lego. Заменяя одни «кубики»-компоненты другими, можно заставлять бактерии вырабатывать другие виды биотоплива — бутанол или биодизель" При этом ученые отмечают, что помимо высокого содержание необходимых веществ (примерно в два раза больше чем в сахарном троснике или в пять раз больше чем в кукурузе), морские водоросли очень не прихотливы, для них не требуется земля, следовательно, нет необходимости в плантациях и расчистки лесов. По предварительным расчетам потребуется менее 3% глобальных прибрежных вод, для того чтобы заменить более чем 60 миллиардов галлонов ископаемого топлива, такого как газ и нефть. Конечно, требуется продолжить исследования и оценку экономических перспектив, но данные полученные сейчас говорят о том, что новые технологии, помогут избежать тех проблем, которые создается при работе с обычным биотопливом, а в перспективе заменить и ископаемые. По словам доктора Джонатана Барбома:"Технология разработанная в BAL, основанная на брожение для получения нужных химических веществ, открывает новый путь развития производства биотоплива, которое не ограничены прежними условиями. Дальнейшие исследования помогут окончательно разрушить необходимость в земельных ресурсах, для выращивания сахарного тростника и кукурузы для производства возобновляемого биотоплива." practical-fishkeeping.ru
topuch.ru Биотопливо из морских водорослей « АгроманияБиологи Сан-Диего (Калифорния) впервые доказали, что морские водоросли могут быть так же способны производить биотопливо, как и пресноводные.Ученые, изучающие генетику морских водорослей, сообщают, что из морских водорослей можно получить пять различных видов промышленно важных ферментов, которые используют для повышения доходности масла. Достижения ученых подробно изложены в статье, опубликованной в последнем номере научного онлайн-журнала «Algal Research».Возможность генетически трансформировать морские водоросли в биотопливную сельскохозяйственную культуру расширит виды сред, где можно вырастить сырье для биотоплива. Например, кукуруза, которая используется для производства этанола и биодизеля, требует больших посевных площадей и много пресной воды. Новое же калифорнийское исследование показывает, что «энергетические» водоросли можно выращивать в океане или в солоноватой воде приливных зон, или даже на сельскохозяйственных угодьях, на которых другие культуры больше не могут произрастать из-за высокой засоленности почвы.«Наши исследования покажут, сможем ли мы достичь в модификации морских видов водорослей того, чего мы достигли в пресноводных», — сказал Стивен Мэйфилд, профессор биологии из Сан-Диего, который возглавил научно-исследовательский проект. «Существует около 10 миллионов акров земли на территории США, на которых невозможно получить урожай, но которые могут быть использованы для производства водорослей для биотоплива. Морские водоросли терпимы к солености среды, в отличие от многих пресноводных разновидностей, которые от соли гибнут».«Альгологическое сообщество исследовало пресноводные виды водорослей в течение сорока лет», — добавил Мэйфилд, который также руководит Центром биотехнологии водорослей в Сан-Диего. Консорциум научных учреждений в регионе работает над тем, чтобы «энергетические» водоросли могли обеспечить в будущем транспортные потребности страны топливом. «Мы знаем, как их вырастить, как манипулировать ими генетически – словом, все, что требуется, чтобы сделать биотопливо выгодным. Мы считаем, что вполне возможно узнать эту же информацию о морских видах, однако в обществе идут некоторые дискуссии относительно того, что реально можно сделать».Идея задействовать морские водоросли пришла в голову ученым в прошлом месяце, когда комитет по изучению будущего потенциала «энергетических» водорослей Национальной академии наук опубликовал доклад, сделанный для министерства энергетики США. В докладе было отмечено, что производство водорослей для биотоплива может быть ограничено ресурсом пресной воды, поскольку не существует никаких официальных исследований возможности использования морских видов водорослей. Мэйфилд говорит: «Теперь мы создали такое исследование. Это значит, что мы получили возможность использовать океанскую воду для выращивания водорослей на биотопливо. Следовательно, выращивание сырья для топлива больше не ограничено запасами пресной воды. Океан – неограниченный ресурс влаги на этой планете».Биологи Сан-Диего сосредоточили свои исследования на морской водоросли Dunaliella tertiolecta, на которую ранее было направлено внимание ученых как на потенциальную культуру для производства биотоплива благодаря ее высокому содержанию нефти и способности быстро размножаться в широком диапазоне солености и кислотности. Чтобы продемонстрировать коммерческий потенциал этой водоросли, исследователи ввели в геном дуналиеллы пять генов, отвечающих за выработку различных видов ферментов, которые могут быть использованы в промышленных условиях. Эти ферменты не только способствуют преобразованию биомассы в топливо, но также увеличивают доступность питательных веществ в кормах для животных. Некоторые из этих ферментов, выделенных из грибов, например, расщепляют растительное сырье на простые сахара. Помимо основных целей, в своей статье ученые выражают надежду «в конечном итоге определить, все ли водоросли после выжимки из них масла могут быть использованы в качестве добавки для улучшения кормов для животных. Корма для животных занимают сравнительно большой сегмент рынка, и производители биотоплива из водорослей, возможно, смогут извлечь выгоду также из выработки такой добавки». www.agroxxi.ru Дата: 14.05.2014 www.agromaniya.ru Биотопливо из водорослей - Pravda OnlineО том, что мировой океан таит в себе невероятные по своей полезности ресурсы, известно достаточно давно. Другой вопрос, который сейчас ставит сама природа перед человеком – поиск такого баланса в использовании мирового водного пространства, который бы позволил избежать последствий, например таких, уже известных человечеству, как фактор “глобального потепления”. Материал, по этой теме, Pravdaonline публиковала ранее. По своим энергетическим характеристикам водоросли значительно превосходят другие источники.200 тысяч гектаров прудов могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5% автомобилей США. 200 тысяч гектаров — это менее 0,1% земель США пригодных для выращивания водорослей.Однако, водоросли, содержащие большее количество масла, растут медленнее. Например, водоросли, содержащие 80% нефти вырастают раз в 10 дней, в то время как, водоросли, содержащие 30% -3 раза в день.Производство водорослей привлекательно еще и тем, что в ходе биосинтеза поглощается углекислый газ из атмосферы.Однако, основная технологическая трудность заключается в том, что водоросли чувствительны к изменению температуры, которая вследствие этого должна поддерживаться на определенном уровне (резкие суточные колебания недопустимы).Также коммерческому применению водорослей в качестве топлива препятствует на сегодняшний день отсутствие эффективных инструментов для сбора водорослей в больших объемах. Также необходимо определить наиболее эффективные для сбора масла виды.Технологии выращивания водорослейДепартамент Энергетики США исследовал водоросли с высоким содержанием масла по программе «Aquatic Species Program». Исследователи пришли к выводу, что Калифорния, Гаваи и Нью-Мексико пригодны для промышленного производства водорослей в открытых прудах. В течение 6 лет водоросли выращивались в прудах площадью 1000 м2. Пруд в Нью-Мексико показал высокую эффективность в захвате СО2. Урожайность составила более 50 гр. водорослей с 1 м2 в день.Кроме выращивания водорослей в открытых прудах существуют технологии выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи электростанций. Сбросное тепло ТЭЦ способно покрыть до 77 % потребностей в тепле, необходимом для выращивания водорослей. Эта технология не требует жаркого пустынного климата.Компания BioKing приступила к серийному производству запатентованных биореакторов по разведению водорослей, пригодных к немедленной эксплуатации, которые включают быстрорастущие водоросли с высоким содержанием масла.Испанские ученые нашли один из видов микроводорослей, которые способны гораздо быстрее размножаться, чем другие биологические собратья при определенном освещении. Если в открытом море каждый кубометр воды приходится до 300 экземпляров водорослей, то исследователи получили 200 млн. экземпляров на тот же кубометр воды.Микроводоросли растут в пластиковом цилиндре диаметром в 70 см и длиной в 3 м. Водоросли размножаются делением. Они делятся каждые 12 часов, и постепенно вода в цилиндре превращается в зеленую плотную массу. Один раз в день содержимое цилиндра подвергается центрифугированию. Остаток представляет собой практически стопроцентное биотопливо. Насыщенная жирами часть этой массы преобразуется в биодизель, а углеводороды — в этанол.Разработки биотоплива из водорослейКорпорация Chevron, один из мировых энергетических гигантов начали исследование возможности использования водорослей в качестве источника энергии для транспорта, в частности, для реактивных самолетов. В ходе исследований будут изучены виды водорослей, которые содержат максимальный процент масел в своем составе, а также разработаны методы культивирования водорослей.Компания Honeywell, UOP недавно начала проект по производству военного реактивного топлива изводорослевых и растительных масел.Компания Green Star Products завершила вторую фазу испытаний демонстрационного завода по производству биодизеля из водорослей в Монтане. Во время второй фазы выбирались оптимальные условия для выращивания водорослей штамма zx-13.GSPI разработала гибридную систему выращивания водорослей в прудах — Hybrid Algae Production System. Обычные водоросли живут при температуре воды около 30 по Цельсию, zx-13 выживают при температуре около – 44. zx-13 также продемонстрировали хорошую устойчивость к повышенному содержанию солей в воде.Однако, во второй фазе испытаний GSPI не удалось отработать технологию сбора водорослей. Водоросли созрели раньше, чем ожидалось, и оборудование ещё не было готово. Технология GSPI позволяет собирать водоросли размером более 2 мкрн. Водоросли меньшего размера возвращаются в пруд для дальнейшего выращивания.На следующем этапе технология GSPI будет испытываться на пруду площадью 100 акров. Ведутся переговоры о размещении 100-акрового пруда в Калифорнии, Миссури и Юте. В дальнейшем возможно увеличить площадь до 500 — 1000 акров.Крупная энергетическая компания Японии Tokyo Gas Co намерена построить демонстрационный завод, на котором из морских водорослей будут получать электричество. Для работы газовых генераторов на станции будет использоваться метан, выделяемый из мелко изрубленных водорослей.Для ряда японских префектур, включая столичную, загрязнение побережья водорослями остается серьезной экологической проблемой. Они нередко выделяют при гниении зловонный запах и портят пейзаж.Между тем новейшая разработка японских специалистов предлагает решить эту проблему с экономической выгодой. Экспериментальная модель завода с газовым электрогенератором, которая уже работает в лаборатории несколько лет, позволяет в день уничтожать до 1 тонны водорослей.При этом вырабатывается около 9,8 киловатт электроэнергии. Эта пилотная установка позволяет получать около 20-30 куб метров метана в месяц – этого объема достаточно, чтобы ровно на половину сократить месячный расход на электричество средней семьи.По подсчетам Tokyo Gas, строительство предприятия, в зависимости от производственной мощности, требует от нескольких десятков млн до 200 млн иен.Испанская фирма Bio-Fuel-Systems планирует не только изготовлять из водорослей горючее, но и снижать уровень двуокиси углерода, который образуется при производстве электроэнергии с использованием органических видов топлива. В 2008 году запланировано строительство подобной установки в районе города Аликанте.Компании Shell и HR Biopetroleum намерены построить на Гавайских островах опытный завод по получению растительного масла из микроводорослей и его дальнейшей переработке в биотопливо.Микроводоросли будут выращивать на месте, в специальном открытом бассейне с морской водой. Виды микроводорослей будут отобраны для дальнейшего использования из местных образцов морских организмов, в качестве критерия отбора будут использованы быстрый рост водорослей и максимальный выход растительного маслаАвиационная промышленность также заявила о начале разработок по использованию морских водорослей, в качестве сырья для производства авиационного топлива. Компания Боинг сообщила, что альтернативой биодизелю, произведенному из морских водорослей, в будущем может стать производство авиационного биотоплива.Согласно документу, никакое биотопливо, которое сегодня производится, не может быть использовано в качестве авиационного топлива. Этанол поглощает воду и разъедает двигатель и топливный провод, в то время как биодизель замерзает при низких температурах (на крейсерской высоте). Кроме того, биотопливо обладает более низкой термической стабильностью, чем обычное реактивное топливо.Специалисты Боинга считают, что оптимальным сырьем для производства биотоплива станут морские водоросли, из которых получают в 150 — 300 раз больше масла, чем из сои. По их мнению, биотопливо из водорослей — это будущее для авиации. Так, если бы весь флот авиалиний мира по состоянию на 2004 год использовал 100% биотопливо, полученное из морских водорослей, понадобилась бы 322 млрд. литров масла.Для выращивания этих водорослей необходима земля площадью 3,4 млн. га. В расчете принято, что с одного гектара получается 6 500 литров ежегодно. Для этих целей, возможно, использовать земли, которые не пригодны для выращивания пищевых сельхозкультур. pravdaonline.com |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
