Для жизнеспособности биотоплива из водорослей требуется дополнительная работа, говорится в исследовании
Исследователи из Корнеллского университета пришли к выводу, что, несмотря на большие перспективы биотоплива из водорослей, для его коммерческой и энергетической жизнеспособности в промышленных масштабах необходимы дальнейшие технологические инновации. Работа, опубликованная 13 декабря в журнале Environmental Science and Technology, позволила ответить на ключевой вопрос о соотношении затраченной и произведённой энергии.
Используя компьютерное моделирование для анализа неопределённостей в цепочке производства, учёные установили, что при извлечении масла из водорослей методом термической сушки или при низкой урожайности на этапе культивирования, затраты энергии превышают выход. Однако сочетание методов, обеспечивающих высокий выход биомассы, с технологиями влажного экстрагирования масла (без сушки) может сделать биотопливо из водорослей жизнеспособной альтернативой жидкому ископаемому топливу. В сравнении с наземными растениями водоросли могут производить более чем в 10 раз больше масла с акра, эффективнее использовать питательные вещества и не требуют пахотных земель или больших объёмов пресной воды.
«Наш главный вклад — в указании на важность представления диапазона значений для технологий, которых ещё не существует, — отметила ведущий автор Дебора Силлс. — Индустрии биотоплива из водорослей пока нет, и мы показываем, что улучшения необходимы на каждом отдельном этапе процесса». Исследование рассматривает все пять стадий: культивирование, сбор и обезвоживание, экстракцию липидов (масла), их конверсию в жидкое топливо и получение побочных продуктов.
Особенно проблемными оказались процессы с низким выходом биомассы при культивировании и все сценарии с использованием энергозатратной сухой экстракции масла. Наилучшие результаты показала влажная экстракция в условиях высоких температуры и давления, особенно в сочетании с методами получения высокой биомассы, однако эти технологии пока апробированы лишь в малых масштабах.