Водорослевое топливо
Топливо из водорослей , биотопливо из водорослей или масло из водорослей является альтернативой жидкому ископаемому топливу используются , в котором водоросли в качестве источника богатых энергией масел. Кроме того, топливо из водорослей является альтернативой широко известным источникам биотоплива, таким как кукуруза и сахарный тростник. [ 1 ] [ 2 ] Когда оно изготовлено из морских водорослей (макроводорослей), оно может быть известно как топливо из морских водорослей или масло из морских водорослей .
В декабре 2022 года ExxonMobil , последняя крупная нефтяная компания, инвестировавшая в биотопливо из водорослей, прекратила финансирование исследований. [ 3 ]
Водорослевое топливо отличается высокой урожайностью, высокой температурой воспламенения и может выращиваться с минимальным воздействием на ресурсы пресной воды. [ 4 ] [ циклическая ссылка ]
История
[ редактировать ]В 1942 году Хардер и фон Витч первыми предложили выращивать микроводоросли в качестве источника липидов для производства продуктов питания или топлива. [ 5 ] [ 6 ] После Второй мировой войны исследования начались в США. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Германия, [ 10 ] Япония, [ 11 ] Англия, [ 12 ] и Израиль [ 13 ] о методах культивирования и инженерных системах для выращивания микроводорослей в больших масштабах, особенно видов рода Chlorella . Между тем, Х.Г. Аах показал, что хлорелла пиреноидоза может быть вызвана азотным голоданием и накапливать до 70% своего сухого веса в виде липидов. [ 14 ] Поскольку после Второй мировой войны потребность в альтернативном транспортном топливе уменьшилась, исследования в то время были сосредоточены на выращивании водорослей в качестве источника пищи или, в некоторых случаях, для очистки сточных вод. [ 15 ]
Интерес к использованию водорослей в качестве биотоплива возродился во время нефтяного эмбарго и скачков цен на нефть в 1970-х годах, что побудило Министерство энергетики США инициировать Программу по водным видам в 1978 году. [ 16 ] Программа по водным видам потратила 25 миллионов долларов в течение 18 лет с целью разработки жидкого транспортного топлива из водорослей, которое было бы конкурентоспособным по цене с топливом, полученным из нефти. [ 17 ] Исследовательская программа была сосредоточена на выращивании микроводорослей в открытых прудах под открытым небом — системах, которые недороги, но уязвимы к воздействиям окружающей среды, таким как перепады температур и биологические инвазии. 3000 штаммов водорослей были собраны со всей страны и проверены на предмет желаемых свойств, таких как высокая продуктивность, содержание липидов и термоустойчивость, а наиболее многообещающие штаммы были включены в коллекцию микроводорослей SERI в Научно-исследовательском институте солнечной энергии (SERI) в Голдене, США. Колорадо и использован для дальнейших исследований. [ 17 ] Среди наиболее важных выводов программы было то, что быстрый рост и высокое производство липидов были «взаимоисключающими», поскольку первое требовало большого количества питательных веществ, а второе - низкое. [ 17 ] В окончательном отчете предполагается, что генная инженерия может потребоваться для преодоления этого и других естественных ограничений штаммов водорослей, и что идеальные виды могут меняться в зависимости от места и сезона. [ 17 ] Хотя было успешно продемонстрировано, что крупномасштабное производство водорослей в качестве топлива в открытых прудах осуществимо, программе не удалось сделать это по ценам, конкурентоспособным с ценами на нефть, особенно после того, как цены на нефть упали в 1990-х годах. По оценкам, даже в лучшем случае неэкстрагированное водорослевое масло будет стоить 59–186 долларов за баррель. [ 17 ] в то время как в 1995 году нефть стоила менее 20 долларов за баррель. [ 16 ] Поэтому из-за нехватки бюджета в 1996 году от Программы по водным видам отказались. [ 17 ]
Другой вклад в исследования водорослевого биотоплива был внесен косвенно в результате проектов, посвященных различным применениям культур водорослей. Например, в 1990-х годах Японский научно-исследовательский институт инновационных технологий для Земли (RITE) реализовал исследовательскую программу с целью разработки систем для устранения CO.
2 с использованием микроводорослей. [ 18 ] Хотя целью было не производство энергии, несколько исследований, проведенных RITE, показали, что водоросли можно выращивать, используя дымовые газы электростанций в качестве CO.
2 источника, [ 19 ] [ 20 ] важное событие в области исследований биотоплива из водорослей. Другая работа, направленная на получение газообразного водорода, метана или этанола из водорослей, а также пищевых добавок и фармацевтических соединений, также помогла в исследованиях по производству биотоплива из водорослей. [ 15 ]
После роспуска Программы по водным видам в 1996 году в исследованиях биотоплива из водорослей наступило относительное затишье. Тем не менее, различные проекты финансировались в США Министерством энергетики , Министерством обороны , Национальным научным фондом , Министерством сельского хозяйства , Национальными лабораториями , государственным финансированием и частным финансированием, а также в других странах. [ 16 ] Совсем недавно рост цен на нефть в 2000-х годах стимулировал возрождение интереса к биотопливу из водорослей, и федеральное финансирование США увеличилось. [ 16 ] многочисленные исследовательские проекты финансируются в Австралии, Новой Зеландии, Европе, на Ближнем Востоке и в других частях мира. [ 21 ]
В марте 2023 года исследователи заявили, что коммерциализация биотоплива потребует финансирования в несколько миллиардов долларов, а также долгосрочной приверженности преодолению того, что кажется фундаментальными биологическими ограничениями диких организмов. Большинство исследователей полагают, что крупномасштабное производство биотоплива произойдет «через десятилетие, а скорее через два десятилетия». [ 3 ]
Пищевые добавки
[ редактировать ]Водорослевое масло используется в качестве источника жирных кислот добавки в пищевых продуктах, поскольку оно содержит моно- и полиненасыщенные жиры , в частности ЭПК и ДГК . [ 22 ] Содержание DHA примерно эквивалентно содержанию рыбьего жира на основе лосося . [ 23 ] [ 24 ]
Топливо
[ редактировать ]Водоросли можно перерабатывать в различные виды топлива, в зависимости от технологий производства и части используемых клеток. Липидная . или маслянистая часть биомассы водорослей может быть извлечена и преобразована в биодизельное топливо с помощью процесса, аналогичного тому, который используется для любого другого растительного масла, или преобразована на нефтеперерабатывающем заводе в заменители топлива на основе нефти Альтернативно или после экстракции липидов содержащиеся в водорослях углеводы можно ферментировать в биоэтанол или бутаноловое топливо . [ 25 ]
Биодизель
[ редактировать ]Биодизель – это дизельное топливо, полученное из животных или растительных липидов (масел и жиров). Исследования показали, что некоторые виды водорослей могут производить 60% и более своего сухого веса в виде масла. [ 14 ] [ 17 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] Поскольку клетки растут в водной суспензии, где они имеют более эффективный доступ к воде, CO
2 и растворенных питательных веществ, микроводоросли способны производить большое количество биомассы и полезного масла в любых прудах с высокими водорослями. [ 29 ] или фотобиореакторы . Это масло затем можно превратить в биодизельное топливо , которое можно будет продавать для использования в автомобилях. Региональное производство микроводорослей и их переработка в биотопливо принесет экономические выгоды сельским общинам. [ 30 ]
Поскольку им не нужно производить структурные соединения, такие как целлюлоза для листьев, стеблей или корней, и поскольку их можно выращивать в богатой питательной среде, микроводоросли могут иметь более высокие темпы роста, чем наземные культуры. Кроме того, они могут конвертировать в масло гораздо более высокую долю своей биомассы, чем традиционные культуры, например, 60% против 2-3% для соевых бобов. [ 26 ] Урожайность масла из водорослей с единицы площади оценивается от 58 700 до 136 900 л/га в год, в зависимости от содержания липидов, что в 10–23 раза выше, чем у следующей по урожайности культуры - масличной пальмы - 5 950 л. /га/год. [ 31 ]
Программа Министерства энергетики США по водным видам на 1978–1996 годы была сосредоточена на биодизельном топливе из микроводорослей. В итоговом отчете говорилось, что биодизель может быть единственным жизнеспособным методом производства достаточного количества топлива, чтобы заменить нынешнее использование дизельного топлива в мире. [ 32 ] Если бы биодизельное топливо, полученное из водорослей, могло заменить ежегодное мировое производство 1,1 миллиарда тонн обычного дизельного топлива, то потребовалась бы территория площадью 57,3 миллиона гектаров, что было бы очень выгодно по сравнению с другими видами биотоплива. [ 33 ]
Биобутанол
[ редактировать ]Бутанол можно производить из водорослей или диатомовых водорослей, используя только биоперерабатывающий завод, работающий на солнечной энергии . Это топливо имеет энергетическую плотность на 10% меньше, чем у бензина, и выше, чем у этанола или метанола . В большинстве бензиновых двигателей вместо бензина можно использовать бутанол без каких-либо модификаций. В нескольких тестах расход бутанола аналогичен расходу бензина, и при смешивании с бензином он обеспечивает лучшие характеристики и устойчивость к коррозии, чем этанол или E85 . [ 34 ]
Зеленые отходы, оставшиеся после добычи масла из водорослей, можно использовать для производства бутанола. Кроме того, было показано, что макроводоросли (морские водоросли) могут ферментироваться бактериями рода Clostridia до бутанола и других растворителей. [ 35 ] Переэтерификация масла морских водорослей (в биодизельное топливо) также возможна с такими видами, как Chaetomorpha linum , Ulva Lactuca и Enteromorpha compressa ( Ulva ). [ 36 ]
Следующие виды исследуются как подходящие виды для производства этанола и/или бутанола : [ 37 ]
Биобензин
[ редактировать ]Биобензин – бензин, производимый из биомассы . Как и традиционно производимый бензин, он содержит от 6 ( гексан ) до 12 ( додекан ) атомов углерода на молекулу и может использоваться в двигателях внутреннего сгорания . [ 39 ]
Биогаз
[ редактировать ]Биогаз состоит в основном из метана ( CH 4 ) и углекислый газ (CO 2 ), с некоторыми следами сероводорода , кислорода, азота и водорода . Макроводоросли имеют более высокую скорость производства метана по сравнению с растительной биомассой. Производство биогаза из макроводорослей технически более целесообразно по сравнению с другими видами топлива, но экономически нецелесообразно из-за высокой стоимости сырья из макроводорослей. [ 40 ] Углеводы и белки в микроводорослях могут превращаться в биогаз посредством анаэробного сбраживания, которое включает стадии гидролиза, ферментации и метаногенеза. Преобразование биомассы водорослей в метан потенциально может восстановить столько энергии, сколько она получает, но это более выгодно, когда содержание липидов водорослей ниже 40%. [ 41 ] Производство биогаза из микроводорослей относительно невелико из-за высокого содержания белка в микроводорослях, но микроводоросли могут перевариваться совместно с продуктами с высоким соотношением C/N, такими как макулатура. [ 42 ] Другой метод производства биогаза — газификация, при которой углеводороды преобразуются в синтез-газ посредством реакции частичного окисления при высокой температуре (обычно от 800 до 1000 °C). Газификацию обычно проводят с помощью катализаторов. Некаталитическая газификация требует температуры около 1300 °C. Сингаз можно сжигать непосредственно для производства энергии или использовать в качестве топлива в турбинных двигателях. Его также можно использовать в качестве сырья для других химических производств. [ 43 ]
Метан
[ редактировать ]Метан , [ 44 ] Основной компонент природного газа , может быть получен из водорослей различными методами, а именно газификацией , пиролизом и анаэробным сбраживанием . В методах газификации и пиролиза метан извлекается при высокой температуре и давлении. Анаэробное пищеварение [ 45 ] представляет собой простой метод, заключающийся в разложении водорослей на простые компоненты с последующим преобразованием их в жирные кислоты с использованием микробов, таких как ацидогенные бактерии, с последующим удалением любых твердых частиц и, наконец, добавлением метаногенных архей для высвобождения газовой смеси, содержащей метан. Ряд исследований успешно показал, что биомасса микроводорослей может быть преобразована в биогаз посредством анаэробного сбраживания. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] Поэтому, чтобы улучшить общий энергетический баланс операций по выращиванию микроводорослей, было предложено восстанавливать энергию, содержащуюся в отходах биомассы, посредством анаэробного сбраживания в метан для производства электроэнергии. [ 51 ]
Этанол
[ редактировать ]Система Algenol , которая коммерциализируется компанией BioFields в Пуэрто-Либертад , Сонора , Мексика, использует морскую воду и промышленные выхлопы для производства этанола. Porphyridium cruentum также оказался потенциально пригодным для производства этанола из-за его способности накапливать большое количество углеводов. [ 52 ]
Зеленый дизель
[ редактировать ]Водоросли можно использовать для производства « зеленого дизельного топлива » (также известного как возобновляемое дизельное топливо, гидроочистное растительное масло). [ 53 ] или возобновляемое дизельное топливо на основе водорода) [ 54 ] посредством процесса гидроочистки нефтеперерабатывающего завода, который расщепляет молекулы на более короткие углеводородные цепи, используемые в дизельных двигателях. [ 53 ] [ 55 ] Он имеет те же химические свойства, что и дизельное топливо на нефтяной основе. [ 53 ] это означает, что для распространения и использования не требуются новые двигатели, трубопроводы или инфраструктура. Его еще предстоит производить по себестоимости, конкурентоспособной с нефтью . [ 54 ] Хотя гидроочистка в настоящее время является наиболее распространенным способом получения топливоподобных углеводородов посредством декарбоксилирования/декарбонилирования, существует альтернативный процесс, предлагающий ряд важных преимуществ по сравнению с гидроочисткой. В этом отношении работа Crocker et al. [ 56 ] и Лерчер и др. [ 57 ] особенно примечательно. Что касается нефтепереработки, проводятся исследования по каталитической конверсии возобновляемого топлива путем декарбоксилирования . [ 58 ] Поскольку кислород присутствует в сырой нефти в довольно низких количествах, порядка 0,5%, деоксигенация при нефтепереработке не вызывает особого беспокойства, и катализаторы, специально разработанные для гидроочистки оксигенатов, не разработаны. Следовательно, одна из важнейших технических задач, позволяющих сделать процесс гидродеоксигенации масла водорослей экономически целесообразным, связана с исследованием и разработкой эффективных катализаторов. [ 59 ] [ 60 ]
Реактивное топливо
[ редактировать ]Испытания использования водорослей в качестве биотоплива были проведены Lufthansa и Virgin Atlantic еще в 2008 году, хотя доказательств того, что использование водорослей является разумным источником биотоплива для реактивных самолетов, мало. [ 61 ] К 2015 году выращивание метиловых эфиров жирных кислот и алкенонов из водорослей Isochrysis исследовалось в качестве возможного сырья для реактивного биотоплива . [ 62 ]
Сборщик энергии на основе водорослей
[ редактировать ]В мае 2022 года ученые из Кембриджского университета объявили, что создали сборщик энергии из водорослей, который использует естественный солнечный свет для питания небольшого микропроцессора , сначала питая процессор в течение шести месяцев, а затем продолжая работать в течение целого года. Устройство размером с батарею АА представляет собой небольшой контейнер с водой и сине-зелеными водорослями. Устройство не генерирует огромное количество энергии, но его можно использовать для устройств Интернета вещей , устраняя необходимость в традиционных батареях, таких как литий-ионные батареи. Цель состоит в том, чтобы создать более экологически чистый источник энергии, который можно было бы использовать в отдаленных районах. [ 63 ]
Разновидность
[ редактировать ]Исследования водорослей для массового производства нефти сосредоточены в основном на микроводорослях (организмах, способных к фотосинтезу диаметром менее 0,4 мм, включая диатомеи и цианобактерии ) , а не на макроводорослях, таких как морские водоросли . Предпочтение микроводорослям обусловлено во многом их менее сложной структурой, быстрыми темпами роста и высоким содержанием нефти (для некоторых видов). Тем не менее, проводятся некоторые исследования по использованию морских водорослей в качестве биотоплива, вероятно, из-за высокой доступности этого ресурса. [ 64 ] [ 65 ]
По состоянию на 2012 год [update] исследователи в разных местах по всему миру начали исследовать следующие виды на предмет их пригодности в качестве массовых производителей нефти: [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]
- Botryococcus braunii
- Хлорелла
- Дуналиелла тертиолекта
- Грасилария
- Pleurochrysis carterae (также называемый CCMP647). [ 69 ]
- Sargassum , объем производства которого в 10 раз превышает объем производства Gracilaria . [ 70 ]
Количество масла, которое производит каждый штамм водорослей, широко варьируется. Обратите внимание на следующие микроводоросли и их различные выходы масла:
- Анкистродесмус TR-87: 28–40% сухого веса.
- Botryococcus braunii : 29–75% dw
- Вид хлореллы : 29% сухого веса
- Chlorella protothecoides ( автотрофная / гетеротрофная ): 15–55% сухой массы.
- Crypthecodinium cohnii : 20% сухой массы
- Циклотелла ДИ-35: 42% сухой массы
- Dunaliella tertiolecta : 36–42% сухого веса.
- Hantzschia DI-160: 66% сухого веса
- Наннохлорис : 31(6–63)% сухого веса.
- Наннохлоропсис : 46(31–68)% сухой массы.
- Neoхлорис олеоабунданс : 35–54% сухого веса.
- Ницхия TR-114: 28–50% сухого веса.
- Phaeodactylum tricornutum : 31% сухой массы
- Сценедесмус TR-84: 45% сухой массы
- Шизохитриум 50–77% сухого веса [ 71 ]
- Стихококк : 33(9–59)% сухой массы.
- Tetraselmis swedica : 15–32% сухого веса.
- Thalassiosira pseudonana : (21–31)% dw.
Кроме того, из-за высокой скорости роста Ульва [ 72 ] было исследовано в качестве топлива для использования в цикле SOFT (SOFT означает солнечная кислородная топливная турбина), системе производства электроэнергии замкнутого цикла, подходящей для использования в засушливых субтропических регионах. [ 73 ]
Другие используемые виды включают Clostridium saccharoperbutylacetonicum , [ 74 ] Саргассум , Gracilaria , Prymnesium parvum и Euglena gracilis . [ 75 ]
Питательные вещества и факторы роста
[ редактировать ]Свет – это то, что в первую очередь нужно водорослям для роста, поскольку он является наиболее ограничивающим фактором. Многие компании инвестируют в разработку систем и технологий искусственного освещения. Одной из них является компания OriginOil, которая разработала Helix BioReactorTM с вращающимся вертикальным валом и низкоэнергетическими лампами, расположенными по спирали. [ 76 ] Температура воды также влияет на скорость метаболизма и размножения водорослей. Хотя большинство водорослей растут с низкой скоростью при понижении температуры воды, биомасса водорослевых сообществ может увеличиваться из-за отсутствия травоядных организмов. [ 76 ] Небольшое увеличение скорости течения воды может также повлиять на скорость роста водорослей, поскольку скорость поглощения питательных веществ и диффузии пограничного слоя увеличивается с увеличением скорости течения. [ 76 ]
Помимо света и воды, фосфор, азот и некоторые микроэлементы также полезны и необходимы для выращивания водорослей. Азот и фосфор являются двумя наиболее важными питательными веществами, необходимыми для продуктивности водорослей, но дополнительно необходимы и другие питательные вещества, такие как углерод и кремнезем. [ 77 ] Из необходимых питательных веществ фосфор является одним из наиболее важных, поскольку он используется в многочисленных метаболических процессах. Микроводоросль D. tertiolecta была проанализирована, чтобы определить, какое питательное вещество больше всего влияет на ее рост. [ 78 ] Концентрации фосфора (P), железа (Fe), кобальта (Co), цинка (Zn), марганца (Mn) и молибдена (Mo), магния (Mg), кальция (Ca), кремния (Si) и серы ( S) концентрации измеряли ежедневно с использованием анализа индуктивно связанной плазмы (ICP). Среди всех этих измеряемых элементов фосфор привел к наиболее резкому снижению: на 84% за время культивирования. [ 78 ] Этот результат указывает на то, что фосфор в форме фосфата требуется в больших количествах всем организмам для метаболизма.
Для выращивания большинства видов водорослей широко используются две обогащающие среды: среда Вальна и среда Гийярда F/ 2 . [ 79 ] Эти коммерчески доступные питательные растворы могут сократить время на приготовление всех питательных веществ, необходимых для выращивания водорослей. Однако из-за сложности процесса получения и высокой стоимости они не используются для крупномасштабных культурных операций. [ 79 ] Таким образом, обогащающие среды, используемые для массового производства водорослей, содержат только наиболее важные питательные вещества с удобрениями сельскохозяйственного качества, а не с удобрениями лабораторного качества. [ 79 ]
Выращивание
[ редактировать ]Водоросли растут намного быстрее, чем продовольственные культуры, и могут производить в сотни раз больше масла на единицу площади, чем обычные культуры, такие как рапс, пальмы, соевые бобы или ятрофа . [ 31 ] Поскольку цикл сбора водорослей составляет 1–10 дней, их выращивание позволяет собрать несколько урожаев за очень короткий период времени, и эта стратегия отличается от стратегии, связанной с однолетними культурами. [ 27 ] Кроме того, водоросли можно выращивать на землях, непригодных для выращивания наземных культур, в том числе на засушливых землях и землях с чрезмерно засоленной почвой, сводя к минимуму конкуренцию с сельским хозяйством. [ 80 ] Большинство исследований по выращиванию водорослей сосредоточено на выращивании водорослей в чистых, но дорогих фотобиореакторах или в открытых прудах, содержание которых дешево, но подвержено загрязнению. [ 81 ]
Замкнутая система
[ редактировать ]Отсутствие оборудования и структур, необходимых для выращивания водорослей в больших количествах, препятствует широкому массовому производству водорослей для производства биотоплива. Целью является максимальное использование существующих сельскохозяйственных процессов и оборудования. [ 82 ]
Закрытые системы (не подвергающиеся воздействию открытого воздуха) позволяют избежать проблемы загрязнения другими
организмы, заносимые воздухом. Проблема закрытой системы — найти дешевый источник стерильного CO.
2 .
Несколько экспериментаторов обнаружили CO
2 из дымовой трубы хорошо подходят для выращивания водорослей. [ 83 ] [ 84 ]
По соображениям экономии некоторые эксперты считают, что выращивание водорослей для получения биотоплива должно осуществляться в рамках когенерации , где можно использовать отходящее тепло и помогать поглощать загрязнения. [ 85 ]
Для производства микроводорослей в крупных масштабах и в контролируемой среде с использованием системы PBR следует тщательно продумать такие стратегии, как световоды, барботеры и необходимые строительные материалы PBR. [ 86 ]
Фотобиореакторы
[ редактировать ]Большинство компаний, использующих водоросли в качестве источника биотоплива, перекачивают богатую питательными веществами воду через пластиковые или боросиликатные стеклянные трубки (так называемые « биореакторы »), которые подвергаются воздействию солнечного света (и так называемые фотобиореакторы или PBR). [ 87 ]
Использование PBR сложнее, чем использование открытого пруда, и дороже, но может обеспечить более высокий уровень контроля и производительности. [ 27 ] Кроме того, фотобиореактор гораздо проще интегрировать в замкнутую систему когенерации, чем пруды или другие методы.
Открытый пруд
[ редактировать ]Системы открытых прудов состоят из простых прудов, находящихся в грунте, которые часто перемешиваются гребным колесом. Эти системы имеют низкие требования к мощности, эксплуатационные расходы и капитальные затраты по сравнению с фотобиореакторными системами с замкнутым контуром. [ 88 ] [ 87 ] Почти все коммерческие производители водорослей для получения дорогостоящих продуктов из водорослей используют системы открытых прудов. [ 89 ]
Скребок для газона
[ редактировать ]Скруббер для водорослей — это система, предназначенная в первую очередь для очистки воды от питательных веществ и загрязняющих веществ с помощью водорослевых газонов. Скруббер из водорослей (ATS) имитирует водоросли естественного кораллового рифа, забирая богатую питательными веществами воду из сточных вод или природных источников воды и передавая ее по наклонной поверхности. [ 90 ] Эта поверхность покрыта грубой пластиковой мембраной или сеткой, которая позволяет спорам естественных водорослей оседать и колонизировать поверхность. После того как водоросли укоренятся, их можно собирать каждые 5–15 дней. [ 91 ] и может производить 18 метрических тонн биомассы водорослей на гектар в год. [ 92 ] В отличие от других методов, которые ориентированы в первую очередь на один высокопродуктивный вид водорослей, этот метод ориентирован на природные поликультуры водорослей. По существу, содержание липидов в водорослях в системе САР обычно ниже, что делает ее более подходящей для ферментированного топливного продукта, такого как этанол, метан или бутанол. [ 92 ] И наоборот, собранные водоросли можно было бы обработать с помощью процесса гидротермального сжижения , что сделало бы возможным производство биодизельного топлива, бензина и топлива для реактивных двигателей. [ 93 ]
Есть три основных преимущества ATS перед другими системами. Первым преимуществом является документально подтвержденная более высокая продуктивность по сравнению с системами открытых прудов. [ 94 ] Во-вторых, снижение эксплуатационных затрат и затрат на производство топлива. В-третьих, устранение проблем загрязнения из-за использования естественных видов водорослей. Прогнозируемые затраты на производство энергии в системе САР составляют 0,75 доллара США/кг по сравнению с фотобиореактором, который будет стоить 3,50 доллара США/кг. [ 92 ] Кроме того, поскольку основной целью САР является удаление питательных веществ и загрязняющих веществ из воды, и было доказано, что эти затраты ниже, чем у других методов удаления питательных веществ, это может стимулировать использование этой технологии для удаления питательных веществ, поскольку Основная функция, а производство биотоплива является дополнительным преимуществом. [ 95 ]
Производство топлива
[ редактировать ]После сбора водорослей биомасса обычно обрабатывается в несколько этапов, которые могут различаться в зависимости от вида и желаемого продукта; это активная область исследований [ 27 ] а также является узким местом этой технологии: себестоимость добычи выше получаемой. Одним из решений является использование фильтраторов, чтобы «съесть» их. Улучшенные животные могут обеспечивать как еду, так и топливо. Альтернативный метод извлечения водорослей — выращивание водорослей с определенными типами грибов. Это вызывает биофлокуляцию водорослей, что облегчает экстракцию. [ 96 ]
Обезвоживание
[ редактировать ]Часто водоросли обезвоживают, а затем используют растворитель, такой как гексан, для извлечения богатых энергией соединений, таких как триглицериды , из высушенного материала. [ 1 ] [ 97 ] Затем экстрагированные соединения можно переработать в топливо с использованием стандартных промышленных процедур. Например, экстрагированные триглицериды реагируют с метанолом для создания биодизельного топлива посредством переэтерификации . [ 1 ] Уникальный состав жирных кислот каждого вида влияет на качество получаемого биодизеля и поэтому должен учитываться при выборе видов водорослей в качестве сырья. [ 27 ]
Гидротермальное сжижение
[ редактировать ]Альтернативный подход, называемый гидротермальным сжижением, предполагает непрерывный процесс, в ходе которого собранные влажные водоросли подвергаются воздействию высоких температур и давлений — 350 ° C (662 ° F) и 3000 фунтов на квадратный дюйм (21 000 кПа). [ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]
Продукты включают сырую нефть, которую можно дополнительно переработать в авиационное топливо, бензин или дизельное топливо с использованием одного или нескольких процессов переработки. [ 101 ] В ходе испытаний от 50 до 70 процентов углерода водорослей превратилось в топливо. Другие результаты включают чистую воду, топливный газ и питательные вещества, такие как азот, фосфор и калий. [ 98 ]
Питательные вещества
[ редактировать ]Питательные вещества, такие как азот (N), фосфор (P) и калий (K), важны для роста растений и являются неотъемлемой частью удобрений. Кремнезем и железо, а также некоторые микроэлементы также могут считаться важными морскими питательными веществами, поскольку их недостаток может ограничить рост или продуктивность территории. [ 102 ]
Углекислый газ
[ редактировать ]Пузырьковый CO
2 с помощью систем выращивания водорослей может значительно повысить продуктивность и урожайность (вплоть до точки насыщения). Обычно около 1,8 тонн CO.
2 будет использоваться на тонну произведенной биомассы водорослей (сухой), хотя это зависит от вида водорослей. [ 103 ] Винокурня Glenturret в Пертшире перколятирует CO
2, полученный во время дистилляции виски через биореактор из микроводорослей. Каждая тонна микроводорослей поглощает две тонны CO.
2 . Компания Scottish Bioenergy, которая руководит проектом, продает микроводоросли как ценный, богатый белком корм для рыболовства . В будущем они будут использовать остатки водорослей для производства возобновляемой энергии посредством анаэробного сбраживания . [ 104 ]
Азот
[ редактировать ]Азот является ценным субстратом, который можно использовать для роста водорослей. В качестве питательного вещества для водорослей можно использовать различные источники азота с разной производительностью. Было обнаружено, что нитраты являются предпочтительным источником азота с точки зрения количества выращиваемой биомассы. Мочевина является легкодоступным источником, который показывает сопоставимые результаты, что делает ее экономичной заменой источника азота при крупномасштабном культивировании водорослей. [ 105 ] Несмотря на явное увеличение роста по сравнению со средой, не содержащей азота, было показано, что изменения уровня азота влияют на содержание липидов в клетках водорослей. В одном исследовании [ 106 ] лишение азота в течение 72 часов привело к увеличению общего содержания жирных кислот (в расчете на клетку) в 2,4 раза. 65% общего количества жирных кислот были этерифицированы до триацилглицеридов в масляных тельцах по сравнению с исходной культурой, что указывает на то, что клетки водорослей использовали синтез жирных кислот de novo. Жизненно важно, чтобы содержание липидов в клетках водорослей было достаточно высоким, сохраняя при этом адекватное время деления клеток, поэтому параметры, которые могут максимизировать оба показателя, находятся в стадии изучения.
Сточные воды
[ редактировать ]Возможным источником питательных веществ являются сточные воды после очистки сточных вод, сельскохозяйственных или пойменных стоков, которые в настоящее время являются основными загрязнителями и представляют угрозу для здоровья. Однако эти сточные воды не могут напрямую питать водоросли и должны быть сначала обработаны бактериями посредством анаэробного сбраживания . Если сточные воды не будут обработаны до того, как они достигнут водорослей, они загрязнят водоросли в реакторе и, по крайней мере, убьют большую часть желаемого штамма водорослей. На биогазовых установках органические отходы часто преобразуются в смесь углекислого газа, метана и органических удобрений. Органическое удобрение, которое выходит из варочного котла, является жидким и почти пригодным для роста водорослей, но его сначала необходимо очистить и простерилизовать. [ 107 ]
Использование сточных вод и океанской воды вместо пресной воды настоятельно рекомендуется из-за продолжающегося истощения ресурсов пресной воды. Однако тяжелые металлы, следы металлов и другие загрязнители в сточных водах могут снизить способность клеток вырабатывать липиды биосинтетически, а также влиять на различные другие процессы в клеточном механизме. То же самое верно и для океанской воды, но загрязняющие вещества находятся в разных концентрациях. Таким образом, удобрения сельскохозяйственного назначения являются предпочтительным источником питательных веществ, но тяжелые металлы снова представляют собой проблему, особенно для штаммов водорослей, чувствительных к этим металлам. В системах открытых прудов использование штаммов водорослей, способных справляться с высокими концентрациями тяжелых металлов, может предотвратить заражение этих систем другими организмами. [ 80 ] В некоторых случаях даже было показано, что штаммы водорослей могут удалять более 90% никеля и цинка из промышленных сточных вод за относительно короткие периоды времени. [ 108 ]
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]По сравнению с наземными культурами, выращивающими биотопливо, такими как кукуруза или соевые бобы, производство микроводорослей приводит к гораздо менее значительному загрязнению земель из-за более высокой продуктивности масла из микроводорослей, чем из всех других масличных культур. [ 109 ] Водоросли также можно выращивать на маргинальных землях, бесполезных для выращивания обычных культур и имеющих низкую природоохранную ценность, а также использовать воду из соленых водоносных горизонтов, которая бесполезна для сельского хозяйства или питья. [ 85 ] [ 110 ] Водоросли также могут расти на поверхности океана в мешках или плавающих экранах. [ 111 ] Таким образом, микроводоросли могут стать источником чистой энергии, практически не влияя на обеспечение достаточным количеством еды и воды или сохранение биоразнообразия. [ 112 ] Выращивание водорослей также не требует внешних субсидий на инсектициды или гербициды, что устраняет любой риск образования сопутствующих потоков отходов пестицидов. Кроме того, биотопливо из водорослей гораздо менее токсично и разлагается гораздо быстрее, чем топливо на основе нефти. [ 113 ] [ 114 ] [ 115 ] Однако из-за легковоспламеняющейся природы любого горючего топлива существует вероятность возникновения некоторых опасностей для окружающей среды в случае возгорания или разлива, например, при сходе поезда с рельсов или утечке трубопровода. [ 116 ] Эта опасность снижается по сравнению с ископаемым топливом из-за возможности производить биотопливо из водорослей гораздо более локализованным образом, а также из-за более низкой токсичности в целом, но, тем не менее, опасность все еще существует. Поэтому при транспортировке и использовании водорослевого биотоплива следует обращаться так же, как и нефтяного топлива, всегда соблюдая достаточные меры безопасности.
Исследования показали, что замена ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии, такими как биотопливо, позволяет снизить выбросы CO2.
2 выбросы до 80%. [ 117 ] Система на основе водорослей может улавливать около 80% CO .
2 излучается электростанцией при наличии солнечного света. Хотя это СО
2 позже будет выброшен в атмосферу при сгорании топлива, это CO
2 в любом случае вошел бы в атмосферу. [ 110 ] Возможность снижения общего содержания CO
Таким образом, 2 выброса заключаются в предотвращении выброса CO.
2 из ископаемого топлива. Кроме того, по сравнению с такими видами топлива, как дизельное топливо и нефть, и даже по сравнению с другими источниками биотоплива, производство и сжигание водорослевого биотоплива не приводит к образованию оксидов серы или оксидов азота, а также снижает количество угарного газа, несгоревших углеводородов и снижает выбросы других вредных загрязняющих веществ. [ 118 ] Поскольку наземные растительные источники производства биотоплива просто не имеют производственных мощностей для удовлетворения текущих потребностей в энергии, микроводоросли могут быть одним из единственных вариантов полной замены ископаемого топлива.
Производство микроводорослей также включает возможность использования солевых отходов или отходов CO.
2 потока как источник энергии. Это открывает новую стратегию производства биотоплива в сочетании с очисткой сточных вод с возможностью производства чистой воды в качестве побочного продукта. [ 118 ] При использовании в биореакторе с микроводорослями собранные микроводоросли будут улавливать значительные количества органических соединений, а также загрязняющих веществ тяжелых металлов, абсорбированных из потоков сточных вод, которые в противном случае были бы непосредственно сброшены в поверхностные и грунтовые воды. [ 109 ] Более того, этот процесс также позволяет извлекать из отходов фосфор, который является важным, но дефицитным элементом в природе, запасы которого, по оценкам, истощились за последние 50 лет. [ 119 ] Другой возможностью является использование систем производства водорослей для очистки неточечных источников загрязнения в системе, известной как скруббер из водорослей (ATS). Было продемонстрировано, что это снижает уровень азота и фосфора в реках и других крупных водоемах, пострадавших от эвтрофикации, и строятся системы, способные перерабатывать до 110 миллионов литров воды в день. САР также можно использовать для очистки точечных источников загрязнения, таких как упомянутые выше сточные воды, или для очистки сточных вод скота. [ 92 ] [ 120 ] [ 121 ]
Поликультуры
[ редактировать ]Почти все исследования водорослевого биотоплива были сосредоточены на культивировании отдельных видов или монокультур микроводорослей. Однако экологическая теория и эмпирические исследования показали, что поликультуры растений и водорослей, то есть группы из нескольких видов, имеют тенденцию давать более высокие урожаи, чем монокультуры. [ 122 ] [ 123 ] [ 124 ] [ 125 ] Эксперименты также показали, что более разнообразные водные микробные сообщества, как правило, более стабильны во времени, чем менее разнообразные сообщества. [ 126 ] [ 127 ] [ 128 ] [ 129 ] Недавние исследования показали, что поликультуры микроводорослей дают значительно более высокие выходы липидов, чем монокультуры. [ 130 ] [ 131 ] Поликультуры также имеют тенденцию быть более устойчивыми к вспышкам вредителей и болезней, а также к вторжению других растений или водорослей. [ 132 ] Таким образом, культивирование микроводорослей в поликультуре может не только повысить урожайность и стабильность производства биотоплива, но и снизить воздействие на окружающую среду производства водорослевого биотоплива. [ 112 ]
Экономическая жизнеспособность
[ редактировать ]Очевидно, что существует потребность в устойчивом производстве биотоплива, но будет ли использоваться конкретное биотопливо, в конечном итоге, зависит не от устойчивости, а от экономической эффективности. Поэтому исследования сосредоточены на снижении стоимости производства биотоплива из водорослей до такой степени, чтобы оно могло конкурировать с обычной нефтью. [ 27 ] [ 133 ] Упоминалось производство ряда продуктов из водорослей. [ ласковые слова ] как наиболее важный фактор, делающий производство водорослей экономически жизнеспособным. Другими факторами являются повышение эффективности преобразования солнечной энергии в биомассу (в настоящее время 3%, но теоретически достижимо от 5 до 7%). [ 134 ] ) и облегчить извлечение масла из водорослей. [ 135 ]
В отчете 2007 г. [ 27 ] Была выведена формула, позволяющая оценить стоимость водорослевого масла, чтобы оно могло стать жизнеспособной заменой нефтяного дизельного топлива:
- С (водорослевое масло) = 25,9 × 10 −3 С (нефть)
где: C (масло водорослей) — цена масла микроводорослей в долларах за галлон, а C (нефть) — цена сырой нефти в долларах за баррель. В этом уравнении предполагается, что энергетическая ценность водорослевого масла составляет примерно 80% от калорийности сырой нефти. [ 136 ]
По оценкам МЭА, биомасса водорослей может быть произведена по цене от 0,54 доллара США/кг в открытом пруду в теплом климате до 10,20 доллара США/кг в фотобиореакторах в более прохладном климате. [ 137 ] Если предположить, что биомасса содержит 30% масла по весу, стоимость биомассы для получения литра масла составит примерно 1,40 доллара США (5,30 доллара США/галлон) и 1,81 доллара США (6,85 доллара США/галлон) для фотобиореакторов и каналов каналов соответственно. Стоимость нефти, извлеченной из более дешевой биомассы, полученной в фотобиореакторах, оценивается в 2,80 доллара США за литр, если предположить, что процесс восстановления составляет 50% стоимости окончательно извлеченной нефти. [ 27 ] Если существующие проекты по выращиванию водорослей смогут достичь целевых цен на производство биодизеля менее 1 доллара за галлон, Соединенные Штаты смогут реализовать свою цель по замене до 20% транспортного топлива к 2020 году за счет использования экологически и экономически устойчивого топлива, получаемого из водорослей. [ 138 ]
В то время как технические проблемы, такие как сбор урожая, успешно решаются в отрасли, значительные первоначальные инвестиции в предприятия по производству биотоплива из водорослей рассматриваются многими как главное препятствие на пути к успеху этой технологии. Публично доступны лишь немногие исследования экономической жизнеспособности, и они часто должны опираться на небольшой объем данных (часто только инженерные оценки), доступных в открытом доступе. Дмитров [ 139 ] исследовали GreenFuel фотобиореактор и подсчитали, что масло из водорослей будет конкурентоспособным только при цене на нефть 800 долларов за баррель. Исследование Алаби и др. [ 140 ] исследовали каналы, фотобиореакторы и анаэробные ферментеры для производства биотоплива из водорослей и обнаружили, что фотобиореакторы слишком дороги для производства биотоплива. Канальные каналы могут быть экономически эффективными в теплом климате с очень низкими затратами на рабочую силу, а ферментеры могут стать экономически эффективными после значительных усовершенствований процесса. Группа обнаружила, что капитальные затраты, затраты на рабочую силу и эксплуатационные затраты (удобрения, электричество и т. д.) сами по себе слишком высоки, чтобы биотопливо из водорослей могло быть конкурентоспособным по цене с обычным топливом. Аналогичные результаты были получены другими, [ 141 ] [ 142 ] [ 143 ] предполагая, что, если не будут найдены новые, более дешевые способы использования водорослей для производства биотоплива, их огромный технический потенциал никогда не станет экономически доступным. В 2012 году Родриго Э. Тейшейра [ 144 ] продемонстрировал новую реакцию и предложил процесс сбора и извлечения сырья для биотоплива и химического производства, который требует гораздо меньше энергии, чем существующие методы, при этом извлекая все компоненты клеток.
Использование побочных продуктов
[ редактировать ]Многие побочные продукты, получаемые при переработке микроводорослей, могут использоваться в различных целях, многие из которых имеют более длительную историю производства, чем водорослевое биотопливо. Некоторые продукты, не используемые при производстве биотоплива, включают натуральные красители и пигменты, антиоксиданты и другие ценные биологически активные соединения. [ 81 ] [ 145 ] [ 146 ] Эти химикаты и избыточная биомасса нашли широкое применение в других отраслях промышленности. Например, красители и масла нашли применение в косметике, обычно в качестве загустителей и средств, связывающих воду. [ 147 ] Открытия в фармацевтической промышленности включают антибиотики и противогрибковые средства, полученные из микроводорослей, а также натуральные продукты для здоровья, популярность которых за последние несколько десятилетий росла. Например, спирулина содержит множество полиненасыщенных жиров (Омега-3 и 6), аминокислот и витаминов. [ 148 ] а также пигменты, которые могут быть полезны, такие как бета-каротин и хлорофилл. [ 149 ]
Преимущества
[ редактировать ]Легкость роста
[ редактировать ]Одним из основных преимуществ использования микроводорослей в качестве сырья по сравнению с более традиционными культурами является то, что их гораздо легче выращивать. [ 150 ] Водоросли можно выращивать на земле, которая не считается подходящей для выращивания регулярно используемых культур. [ 81 ] В дополнение к этому, сточные воды, которые обычно препятствуют росту растений, оказались очень эффективными для выращивания водорослей. [ 150 ] Благодаря этому водоросли можно выращивать, не занимая пахотные земли, которые в противном случае использовались бы для производства продовольственных культур, а лучшие ресурсы можно зарезервировать для нормального производства сельскохозяйственных культур. Микроводорослям также требуется меньше ресурсов для роста и мало внимания, что делает рост и выращивание водорослей очень пассивным процессом. [ 81 ]
Влияние на еду
[ редактировать ]Многие традиционные виды сырья для биодизельного топлива, такие как кукуруза и пальмы, также используются в качестве корма для скота на фермах, а также являются ценным источником пищи для людей. Из-за этого их использование в качестве биотоплива уменьшает количество продовольствия, доступного для обоих, что приводит к увеличению стоимости как продуктов питания, так и производимого топлива. Использование водорослей в качестве источника биодизеля может облегчить эту проблему несколькими способами. Во-первых, водоросли не используются в качестве основного источника пищи для людей, а это означает, что их можно использовать исключительно в качестве топлива, и их влияние на пищевую промышленность будет незначительным. [ 151 ] Во-вторых, многие экстракты отходов, образующиеся при переработке водорослей для получения биотоплива, могут использоваться в качестве достаточного корма для животных. Это эффективный способ минимизировать отходы и гораздо более дешевая альтернатива более традиционным кормам на основе кукурузы или зерна. [ 152 ]
Минимизация отходов
[ редактировать ]Также было показано, что выращивание водорослей в качестве источника биотоплива имеет многочисленные преимущества для окружающей среды и представляет собой гораздо более экологически чистую альтернативу нынешнему биотопливу. Во-первых, оно может использовать сточные воды, воду, загрязненную удобрениями и другими питательными веществами, которые являются побочными продуктами сельского хозяйства, в качестве основного источника воды и питательных веществ. [ 150 ] Благодаря этому он предотвращает смешивание загрязненной воды с озерами и реками, которые в настоящее время снабжают нашу питьевую воду. В дополнение к этому, аммиак, нитраты и фосфаты, которые обычно делают воду небезопасной, на самом деле служат отличными питательными веществами для водорослей, а это означает, что для выращивания водорослей требуется меньше ресурсов. [ 81 ] Многие виды водорослей, используемые в производстве биодизеля, являются отличными биофиксаторами, то есть они способны удалять углекислый газ из атмосферы, чтобы использовать его в качестве формы энергии для себя. Благодаря этому они нашли применение в промышленности как способ очистки дымовых газов и снижения выбросов парниковых газов. [ 81 ]
Недостаток
[ редактировать ]Высокая потребность в воде
[ редактировать ]Процесс выращивания микроводорослей очень водоемкий. Исследования жизненного цикла показали, что для производства 1 литра биодизельного топлива на основе микроводорослей требуется от 607 до 1944 литров воды. [ 153 ] Тем не менее, обильные сточные воды и/или морскую воду вместо пресной воды для этой цели теоретически можно использовать , которые также содержат различные питательные вещества.
Коммерческая жизнеспособность
[ редактировать ]Биодизельное топливо из водорослей все еще является довольно новой технологией. Несмотря на то, что исследования начались более 30 лет назад, они были приостановлены в середине 1990-х годов, главным образом из-за отсутствия финансирования и относительно низкой стоимости нефти. [ 21 ] В течение следующих нескольких лет биотопливу из водорослей уделялось мало внимания; только после пика газа в начале 2000-х годов в конечном итоге произошел активный поиск альтернативных источников топлива. [ 21 ]
Растущий интерес к выращиванию морских водорослей для связывания углерода, снижения эвтрофикации и производства продуктов питания привел к созданию коммерческого выращивания морских водорослей с 2017 года. [ 154 ] Снижение затрат на выращивание и сбор урожая, а также развитие коммерческой промышленности улучшит экономику биотоплива из макроводорослей. Изменение климата привело к распространению матов из коричневых макроводорослей, которые выбрасывает волны на берега Карибского моря. В настоящее время эти маты утилизируются, но есть интерес к их использованию в качестве сырья для производства биотоплива. [ 155 ]
Стабильность
[ редактировать ]Биодизель, получаемый в результате переработки микроводорослей, отличается от других видов биодизеля содержанием полиненасыщенных жиров. [ 150 ] Полиненасыщенные жиры известны своей способностью сохранять текучесть при более низких температурах. Хотя это может показаться преимуществом при производстве в холодное время года, полиненасыщенные жиры приводят к снижению стабильности при обычных сезонных температурах. [ 151 ]
Международная политика
[ редактировать ]Этот раздел может содержать чрезмерное количество сложных деталей, которые могут заинтересовать только определенную аудиторию . ( Апрель 2023 г. ) |
Канада
[ редактировать ]После нефтяного кризиса 1975 года были приняты многочисленные меры политики, направленные на содействие использованию возобновляемых источников топлива в Соединенных Штатах, Канаде и Европе. В Канаде они включали введение акцизов, освобождающих пропан и природный газ, которые в 1992 году были распространены на этанол, полученный из биомассы и метанола. В 2006 году федеральное правительство также объявило о своей стратегии в области возобновляемых видов топлива, в которой предлагалось четыре компонента: повышение доступности возобновляемых видов топлива за счет регулирование, поддерживая расширение канадского производства возобновляемых видов топлива, помогая фермерам использовать новые возможности в этом секторе и ускоряя коммерциализацию новых технологий. Этим мандатам быстро последовали канадские провинции:
Соединенные Штаты
[ редактировать ]Политика в Соединенных Штатах включала сокращение субсидий, предоставляемых федеральным правительством и правительствами штатов нефтяной промышленности, которые обычно составляли 2,84 миллиарда долларов. Это больше, чем фактически выделяется на биотопливную промышленность. Эта мера обсуждалась на саммите «Большой двадцатки» в Питтсбурге, где лидеры согласились, что «неэффективные субсидии на ископаемое топливо способствуют расточительному потреблению, снижают нашу энергетическую безопасность, препятствуют инвестициям в чистые источники энергии и подрывают усилия по борьбе с угрозой изменения климата». Если это обязательство будет выполнено и субсидии будут отменены, будет создан более справедливый рынок, на котором биотопливо из водорослей сможет конкурировать. В 2010 году Палата представителей США приняла закон, направленный на то, чтобы обеспечить паритет биотоплива на основе водорослей с биотопливом из целлюлозы в программах федеральных налоговых льгот. Закон о продвижении возобновляемого топлива на основе водорослей (HR 4168) был принят, чтобы предоставить проектам по производству биотоплива доступ к налоговой льготе в размере 1,01 доллара за галлон производства и 50-процентному бонусу к амортизации за собственность завода по производству биотоплива. Правительство США также представило Закон о внутреннем топливе для укрепления национальной безопасности, введенный в действие в 2011 году. Эта политика представляет собой поправку к Закону о федеральной собственности и административных услугах 1949 года и положениям о федеральной обороне с целью продлить до 15 лет количество лет, в течение которых Министерство Многолетний контракт Министерства обороны США (МО) может быть заключен в случае закупки современного биотоплива. Федеральные программы и программы Министерства обороны обычно ограничиваются 5-летним периодом. [ 156 ]
Другой
[ редактировать ]Европейский Союз (ЕС) также отреагировал увеличением в четыре раза кредитов на биотопливо из водорослей второго поколения, что было установлено в качестве поправки к Директивам по биотопливу и качеству топлива. [ 157 ]
См. также
[ редактировать ]- Ферментация ацетона-бутанола-этанола - Химический процесс.
- Биохимическая инженерия - Производство с помощью химических реакций биологических организмов.
- Производство биологического водорода (водоросли) – водород, который производится биологическим путем.
- Углеродная нейтральность – уровень антропогенных выбросов парниковых газов.
- Культура Биосистемы – Компания возобновляемых источников энергии
- Цианотоксин – токсин, вырабатываемый цианобактериями.
- Прямое улавливание воздуха - метод улавливания углерода из углекислого газа в воздухе.
- Международный альянс по возобновляемым источникам энергии
- Джоуль без ограничений
- Список производителей водорослевого топлива
- Преобразование тепловой энергии океана – извлечение энергии из океана
- Фикология - раздел ботаники, занимающийся изучением водорослей.
- Фитопланктон - автотрофные представители планктонной экосистемы.
- Остаточный индекс карбоната натрия
- Шотландская ассоциация морских наук - Шотландское океанографическое общество и исследовательская организация.
- Sea6 Energy — компания по производству морских водорослей, базирующаяся в Бангалоре, Индия.
- Термическая деполимеризация - процесс разрушения полимеров.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Скотт, ЮАР; Дэйви, член парламента; Деннис, Дж.С.; Хорст, И.; Хау, CJ; Леа-Смит, диджей; Смит, АГ (2010). «Биодизель из водорослей: проблемы и перспективы». Современное мнение в области биотехнологии . 21 (3): 277–286. дои : 10.1016/j.copbio.2010.03.005 . ПМИД 20399634 .
- ^ Дарзинс, Ал; Пиенкос, Филипп; Эдай, Лес (2010). Текущее состояние и потенциал производства водорослевого биотоплива (PDF) . Задача МЭА 39 по биоэнергетике.
- ^ Перейти обратно: а б Вестервельт, Эми (17 марта 2023 г.). «Крупные нефтяные компании рекламировали водоросли как решение проблемы климата. Теперь все прекратили финансирование» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 21 марта 2023 г.
- ^ «Просмотреть исходный код биотоплива — Arc.Ask3.Ru» . ru.wikipedia.org . Проверено 30 марта 2024 г.
- ^ Хардер, Р.; фон Витч, Х. (1942). «Отчет об экспериментах по синтезу жиров с использованием автотрофных микроорганизмов». Спецвыпуск исследовательской службы . 16 :270-275.
- ^ Хардер, Р.; фон Витч, Х. (1942). «Массовая культура диатомей». Отчеты Немецкого ботанического общества . 60 : 146–152.
- ^ Кук ПМ 1950. Крупномасштабная культура хлореллы. В: Брюнел Дж., Г.В. Прескотт (ред.) Культура водорослей. Фонд Чарльза Ф. Кеттеринга, Дейтон, с. 53–77.
- ^ Берлью Дж.С. (ред.). 1953. Культура водорослей: от лаборатории к опытному заводу. Вашингтонский институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 1–357.
- ^ Берлью Дж. С. 1953. Текущее состояние крупномасштабной культуры водорослей. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 3–23.
- ^ Гуммерт Ф., М. Е. Мефферт и Х. Стратманн. 1953. Нестерильная крупномасштабная культура хлореллы в теплицах и на открытом воздухе. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Вашингтонский институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 166–176.
- ^ Митуя А., Т. Нюноя и Х. Тамия. 1953. Предопытно-заводские опыты по массовой культуре водорослей. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 273–281.
- ^ Geoghegan MJ 1953. Эксперименты с хлореллой на холме Джилотт. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 182–189.
- ^ Эвенари М. , А. М. Майер и Э. Готтесман. 1953. Опыты культуры водорослей в Израиле. В: Берлью Дж.С. (ред.). Водорослевая культура. От лаборатории к опытному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 197–203.
- ^ Перейти обратно: а б Аах, Х.Г. (1952). «О росте и составе хлореллы пиреноидозы при разной интенсивности освещения и уровне нитратов». Архив микробиологии . 17 (1–4): 213–246. дои : 10.1007/BF00410827 . S2CID 7813967 .
- ^ Перейти обратно: а б Боровицка, Массачусетс (2013). «Энергия микроводорослей: краткая история». Водоросли для биотоплива и энергетики . стр. 1–15. дои : 10.1007/978-94-007-5479-9_1 . ISBN 978-94-007-5478-2 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Национальная дорожная карта по технологиям производства биотоплива из водорослей» (PDF) . Министерство энергетики США, Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии, Программа по биомассе . Проверено 3 апреля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Шиэн Дж., Т. Дунахай, Дж. Бенеманн, П. Росслер. 1998. Взгляд назад на программу Министерства энергетики США по водным видам – биодизель из водорослей. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии: Голден, Колорадо. NREL/TP-580-24190, с. 1–328.
- ^ Мичики, Х. (1995). «Проект биологической фиксации и утилизации CO2». Преобразование энергии и управление . 36 (6–9): 701–705. дои : 10.1016/0196-8904(95)00102-J .
- ^ Негоро, М.; Сиодзи, Н.; Миямото, К.; Мичира, Ю. (1991). «Рост микроводорослей в газе с высоким содержанием CO2 и воздействие SOX и NOX». Прикладная биохимия и биотехнология . 28–29: 877–86. дои : 10.1007/BF02922657 . ПМИД 1929389 . S2CID 22607146 .
- ^ Негоро, М.; Сиодзи, Н.; Икута, Ю.; Макита, Т.; Утиуми, М. (1992). «Характеристики роста микроводорослей в газе CO2 высокой концентрации, влияние на них микроэлементов культуральной среды и примесей». Прикладная биохимия и биотехнология . 34–35: 681–692. дои : 10.1007/BF02920589 . S2CID 96744279 .
- ^ Перейти обратно: а б с Пиенкос, ПТ; Дарзиньш, А. (2009). «Перспективы и проблемы биотоплива, полученного из микроводорослей» . Биотопливо, биопродукты и биопереработка . 3 (4): 431–440. дои : 10.1002/bbb.159 . S2CID 10323847 .
- ^ Скотт Д. Дафман; Шрирама Крупанидхи; Карани Б. Сандживи (2007). «Жирные кислоты омега-3 для питания и медицины: рассмотрение масла микроводорослей как вегетарианского источника ЭПК и ДГК». Текущие обзоры диабета . 3 (3): 198–203. дои : 10.2174/157339907781368968 . ПМИД 18220672 . S2CID 29591060 .
- ^ Артерберн, LM (июль 2008 г.). «Капсулы с маслом водорослей и приготовленный лосось: питательно эквивалентные источники докозагексаеновой кислоты» . Журнал Американской диетической ассоциации . 108 (7): 1204–1209. дои : 10.1016/j.jada.2008.04.020 . ПМИД 18589030 . Проверено 20 января 2017 г.
- ^ Ленихан-Гилс, Г; Бишоп, Канзас; Фергюсон, ЛР (2013). «Альтернативные источники жиров омега-3: можем ли мы найти устойчивую замену рыбе?» . Питательные вещества . 5 (4): 1301–1315. дои : 10.3390/nu5041301 . ПМЦ 3705349 . ПМИД 23598439 .
- ^ «Биотопливо из промышленных/бытовых сточных вод» . Архивировано из оригинала 18 февраля 2009 года . Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б Торнабене и др. (1983), Липидный состав страдающих от азотного голодания зеленых Neochromis oleoabundans.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Чисти, Ю. (2007). «Биодизель из микроводорослей». Достижения биотехнологии . 25 (3): 294–306. doi : 10.1016/j.biotechadv.2007.02.001 . ПМИД 17350212 . S2CID 18234512 .
- ^ Банерджи, Анирбан; Шарма, Рохит; Чисти, Юсуф; Банерджи, Калифорнийский университет (2002). « Botryococcus braunii : возобновляемый источник углеводородов и других химических веществ». Критические обзоры по биотехнологии . 22 (3): 245–279. дои : 10.1080/07388550290789513 . ПМИД 12405558 . S2CID 20396446 .
- ^ «Механическое связывание CO2 улучшает производство водорослей - Химическая инженерия | Страница 1» . Март 2019.
- ^ «Производство микроводорослей SARDI AQUATIC SCIENCES» (PDF) . Правительство Южной Австралии . Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 года . Проверено 3 ноября 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б Атабани, А.Е.; Силитонга, AS; Бадруддин, Айова; Махлия, TMI; Масюки, Х.Х.; Мехилев, С. (2012). «Всесторонний обзор биодизельного топлива как альтернативного источника энергии и его характеристик». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 16 (4): 2070–2093. дои : 10.1016/j.rser.2012.01.003 .
- ^ «Производство биодизеля из водорослей» (PDF) . Департамента энергетики Программа по водным видам , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Архивировано из оригинала (PDF) 26 сентября 2006 года . Проверено 29 августа 2006 г.
- ^ Ширвани, Т.; Ян, Х.; Индервильди, Орегон; Эдвардс, ПП; Кинг, Д.А. (2011). «Энергия жизненного цикла и анализ парниковых газов биодизельного топлива, полученного из водорослей». Энергетика и экология . 4 (10): 3773. doi : 10.1039/C1EE01791H . S2CID 111077361 .
- ^ «Волк» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2008 года.
- ^ Поттс, Т.; Ду, Дж.; Пол, М.; Мэй, П.; Бейтл, Р.; Хестекин, Дж. (2012). «Производство бутанола из макроводорослей залива Ямайка». Экологический прогресс и устойчивая энергетика . 31 (1): 29–36. дои : 10.1002/эп.10606 . S2CID 96613555 .
- ^ Милледж, Джон; Смит, Бенджамин; Дайер, Филип; Харви, Патрисия (2014). «Биотопливо, полученное из макроводорослей: обзор методов извлечения энергии из биомассы морских водорослей» . Энергии . 7 (11): 7194–7222. дои : 10.3390/en7117194 .
- ^ «Биотопливо из морских водорослей?» . Эколог . 12 октября 2016 г.
- ^ «От моря к насосу: являются ли водоросли жизнеспособным биотопливом?» . www.renewableenergyworld.com . 14 июня 2013 года. Архивировано из оригинала 5 мая 2018 года . Проверено 4 мая 2018 г.
- ^ Маскаль, М.; Дутта, С.; Гандариас, И. (2014). «Гидродезоксигенация димера лактона дягиля, сырья на основе целлюлозы: простой высокопроизводительный синтез разветвленных бензиноподобных углеводородов C7-C10». Angewandte Chemie, международное издание . 53 (7): 1854–1857. дои : 10.1002/anie.201308143 . ПМИД 24474249 .
- ^ Амаро, Хелена; Маседо, Анджела; Мальката, Ф. (2012). «Микроводоросли: альтернатива устойчивому источнику биотоплива?». Энергия . 44 (1): 158–166. дои : 10.1016/j.energy.2012.05.006 .
- ^ Сингх, Бхаскар; Гульдхе, Абхишек; Букс, Файзал (2014). «На пути к устойчивому подходу к разработке биодизельного топлива из растений и микроводорослей». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 29 : 216–245. дои : 10.1016/j.rser.2013.08.067 .
- ^ Суганья, Т.; Варман, М.; Масюки, Х.; Ренганатан (2016). «Макроводоросли и микроводоросли как потенциальный источник коммерческого применения наряду с производством биотоплива: подход к биопереработке». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 55 : 909–941. дои : 10.1016/j.rser.2015.11.026 .
- ^ Триведи, Джаяти; Айла, Муника; Бангвал, Д.; Гарг, М. (2015). «Биоперерабатывающий завод на основе водорослей – как это имеет смысл?». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 47 : 295–307. дои : 10.1016/j.rser.2015.03.052 .
- ^ «Производство метана» . ФАО, Департамент сельского хозяйства . Проверено 29 августа 2006 г.
- ^ Метан из водорослей – Oilgae – Масло из водорослей . Ойлгае (2 декабря 2009 г.). Проверено 15 апреля 2012 г.
- ^ Айзенберг, Д.М., В.Дж. Освальд, Дж.Р. Бенеманн, Р.П. Гебель и Т.Т. Тибурзи. 1979. Метановое брожение микроводорослей. В «Анаэробном пищеварении» под редакцией Д.А. Стаффорда, Б.И. Уитли и Д.Э. Хьюза. Лондон, Великобритания: Applied Science Publishers LTD.
- ^ Голуке, К.Г.; Освальд, WJ; Готаас, Х.Б. (1957). «Анаэробное переваривание водорослей» . Прикладная и экологическая микробиология . 5 (1): 47–55. дои : 10.1128/АЕМ.5.1.47-55.1957 . ПМК 1057253 . ПМИД 13403639 .
- ^ Ригони-Штерн, С.; Рисмондо, Р.; Шпиркович, Л.; Зилио-Гранди, Ф.; Вигато, Пенсильвания (1990). «Анаэробное переваривание биомассы нитрофильных водорослей из Венецианской лагуны». Биомасса . 23 (3): 179–199. дои : 10.1016/0144-4565(90)90058-р .
- ^ Самсон, Р.Дж.; Ледуйт, А. (1986). «Детальное исследование анаэробного переваривания биомассы водорослей Spirulina maxima». Биотехнология и биоинженерия . 28 (7): 1014–1023. дои : 10.1002/бит.260280712 . ПМИД 18555423 . S2CID 21903205 .
- ^ Йен, Х.; Брюн, Д. (2007). «Анаэробное совместное переваривание осадка водорослей и макулатуры с получением метана». Биоресурсные технологии . 98 (1): 130–134. doi : 10.1016/j.biortech.2005.11.010 . ПМИД 16386894 .
- ^ Лундквист, Т.Дж., И.К. Вертц, С.В.Т. Куинн и Дж.Р. Бенеманн, октябрь 2010 г., Реалистичная технология и инженерная оценка производства биотоплива из водорослей. Архивировано 15 февраля 2013 г. в Wayback Machine.
- ^ Разаги, Али (21 сентября 2013 г.). «Влияние азота на рост и образование углеводов у Porphyridium cruentum» . Открытые науки о жизни . 9 (2): 156–162. дои : 10.2478/s11535-013-0248-z .
- ^ Перейти обратно: а б с Кноте, Герхард (2010). «Биодизель и возобновляемое дизельное топливо: сравнение» . Прогресс в области энергетики и науки о горении.
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б «Альтернативные и усовершенствованные виды топлива» . Министерство энергетики США . Проверено 7 марта 2012 г.
- ^ Браун, Роберт; Холмгрен, Дженнифер. «Быстрый пиролиз и модернизация бионефти» (PDF) . Проверено 15 марта 2012 г.
- ^ Крокер, Марк Х.; и др. (21 марта 2015 г.). «Утилизация CO 2 с использованием микроводорослей для производства топлива» . Прикладные нефтехимические исследования . 4 : 41–53. дои : 10.1007/s13203-014-0052-3 .
- ^ Лерчер, Йоханнес А.; Брюк, Томас; Чжао, Чен (21 июня 2013 г.). «Каталитическая дезоксигенация масла микроводорослей до зеленых углеводородов». Зеленая химия . 15 (7): 1720–1739. дои : 10.1039/C3GC40558C .
- ^ «Презентации ACS по запросу» . Presentations.acs.org . Архивировано из оригинала 22 января 2016 года . Проверено 2 июня 2015 г.
- ^ Чжоу, Линь (2015). «Оценка предварительно сульфидированного NiMo/γ-Al2O3 для гидродеоксигенации масла микроводорослей с целью производства зеленого дизельного топлива». Энергетика и топливо . 29 : 262–272. дои : 10.1021/ef502258q .
- ^ Чжоу, Линь (2016). «Гидродезоксигенация масла микроводорослей до зеленого дизельного топлива на Pt, Rh и предварительно сульфидированных NiMo катализаторах» . Катализная наука и технология . 6 (5): 1442–1454. дои : 10.1039/c5cy01307k .
- ^ «Первый полет на биотопливе приземлился» . Новости Би-би-си . 24 февраля 2008 г. Архивировано из оригинала 29 февраля 2008 г. Проверено 24 февраля 2008 г.
- ^ Редди, Крис; О'Нил, Грег (28 января 2015 г.). «Топливо для реактивных двигателей из водорослей? Ученые исследуют топливный потенциал обычных океанических растений» . Проверено 26 марта 2018 г.
- ^ Ирвинг, Майкл (14 мая 2022 г.). «Комбайн по сбору энергии из водорослей самостоятельно питает электронику в течение года» . Новый Атлас . Проверено 14 мая 2022 г.
- ^ Льюис, Лео (14 мая 2005 г.). «Морские водоросли вдохнут новую жизнь в борьбу с глобальным потеплением» . «Таймс онлайн» . Лондон . Проверено 11 февраля 2008 г.
- ^ Биотопливо из морских водорослей: производство биогаза и биоэтанола из бурых макроводорослей . Amazon.com. Проверено 15 апреля 2012 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы о водорослях» . Архивировано из оригинала 22 октября 2008 года.
- ^ «Биоэнергетика» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2018 года . Проверено 22 октября 2008 г.
- ^ «Выбор оптимальных видов микроводорослей для секвестрации CO2» .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Экогенный продукт 2 . Ecoogenicsresearchcenter.org. Проверено 15 апреля 2012 г.
- ^ «Водоросли рассматриваются как альтернатива биотопливу» . Тайбэй Таймс . 12 января 2008 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2008 г. Проверено 10 июня 2008 г.
- ^ «Добыча водорослевого масла» . Ойлгей . Проверено 13 марта 2012 г.
- ^ Фотосинтез морских водорослей Ulva и выработка электроэнергии с нулевыми выбросами. Архивировано 5 марта 2012 года в Wayback Machine . Pennenergy.com. Проверено 15 апреля 2012 г.
- ↑ К живому морю рядом с мертвым. Архивировано 19 июля 2011 года в Wayback Machine . (PDF) . Проверено 15 апреля 2012 г.
- ^ «Итоговый отчет - Извлечение сахаров из водорослей для прямого преобразования в бутанол - База данных исследовательского проекта - Исследовательский проект получателя гранта - ORD - Агентство по охране окружающей среды США» . cfpub.epa.gov .
- ^ «Этанол из водорослей – Oilgae – Масло из водорослей» . www.oilgae.com .
- ^ Перейти обратно: а б с «Глава 1 — Введение в биотопливо из водорослей — выбор видов водорослей, проблемы производства водорослей, сбор водорослей и добыча нефти, а также преобразование масла водорослей в биотопливо» . Lawofalgae.wiki.zoho.com . Проверено 16 ноября 2016 г.
- ^ «Питательные вещества и водоросли» . www.krisweb.com . Проверено 16 ноября 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Чен, Мэн; Тан, Хайин; Ма, Хунчжи; Холланд, Томас С.; Нг, Кентукки Саймон; Салли, Стивен О. (1 января 2011 г.). «Влияние питательных веществ на рост и накопление липидов у зеленых водорослей Dunaliella tertiolecta». Биоресурсные технологии . 102 (2): 1649–1655. doi : 10.1016/j.biortech.2010.09.062 . ISSN 1873-2976 . ПМИД 20947341 . S2CID 33867819 .
- ^ Перейти обратно: а б с «2.3. Производство водорослей» . www.фао.орг . Проверено 16 ноября 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Шенк, ПМ; Томас-Холл, СР; Стивенс, Э.; Маркс, Калифорнийский университет; Массснуг, Дж. Х.; Постен, К.; Крузе, О.; Ханкамер, Б. (2008). «Биотопливо второго поколения: высокоэффективные микроводоросли для производства биодизеля». Биоэнергетические исследования . 1 : 20–43. дои : 10.1007/s12155-008-9008-8 . S2CID 3357265 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Мата, ТМ; Мартинс, АНА; Каэтано, Н.С. (2010). «Микроводоросли для производства биодизеля и других применений: обзор» (PDF) . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики (представленная рукопись). 14 : 217–232. дои : 10.1016/j.rser.2009.07.020 . hdl : 10400.22/10059 . S2CID 15481966 .
- ^ Мэрикинг (29 августа 2007 г.). «Смогут ли водоросли победить своих конкурентов и стать главным источником биотоплива?» . Экологические граффити. Архивировано из оригинала 5 ноября 2010 года . Проверено 10 июня 2008 г.
- ^ Клейтон, Марк (11 января 2006 г.). «Водоросли – как мята для дымовых труб» . Христианский научный монитор . Архивировано из оригинала 14 сентября 2008 года . Проверено 10 июня 2008 г.
- ^ «Темпы роста водорослей, питающихся выбросами, показывают жизнеспособность нового урожая биомассы» (PDF) . Компания государственных услуг Аризоны (APS) и корпорация GreenFuel Technologies . 26 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 мая 2008 г. . Проверено 15 декабря 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б Херро, Алана (8 октября 2007 г.). «Лучше, чем кукуруза? Водоросли вытеснят другое сырье для биотоплива» . Всемирный институт наблюдения . Архивировано из оригинала 21 июня 2008 года . Проверено 10 июня 2008 г.
- ^ Джонсон, Тайлор Дж.; Катувал, Сармила; Андерсон, Гэри А.; Жуаньбао Чжоу, Липин Гу; Гиббонс, Уильям Р. (2018). «Стратегии выращивания микроводорослей и цианобактерий в фотобиореакторе» . Биотехнологический прогресс . 34 (4): 811–827. дои : 10.1002/btpr.2628 . ПМИД 29516646 .
- ^ Перейти обратно: а б Хуземанн, М.; Уильямс, П.; Эдмундсон, Скотт Дж.; Чен, П.; Крук, Р.; Куллинан, В.; Кроу, Б.; Лундквист, Т. (сентябрь 2017 г.). «Фотобиореактор лабораторного симулятора пруда с водорослями (LEAPS): валидация с использованием открытых прудовых культур Chlorella sorokiniana и Nannochrominiana salina» . Водорослевые исследования . 26 : 39–46. дои : 10.1016/j.algal.2017.06.017 . ISSN 2211-9264 . ОСТИ 1581797 .
- ^ Бенеманн, Джон; Вертц, Ян; Лундквист, Трюг (2012). «Оценка жизненного цикла производства масла из микроводорослей». Прорывная наука и технологии . 1 (2): 68–78. дои : 10.1089/dst.2012.0013 .
- ^ Лундквист, Т.; Вертц, И.; Куинн, Н.; Бенеманн, Дж. (октябрь 2010 г.). «Реалистичная технология и инженерная оценка производства биотоплива из водорослей» . Институт энергетических биологических наук : 1–178.
- ^ «Найдите новейшие модели F-01α Kabuki на популярном сайте заказов по почте UT. Новые продукты, события и специальные функции появляются одна за другой! Нажмите здесь, чтобы принять участие в марафоне покупок! Бесплатная доставка всех товаров . www algalturfscrubber.com .
- ^ Джеффри Бэннон, Дж.; Ади, В. (2008). Скрубберы из водорослей: очистка воды и улавливание солнечной энергии для производства биотоплива (PDF) . Материалы Четвертой конференции по физике окружающей среды (EPC'10). стр. 19–23 . Проверено 4 ноября 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Эйди, Уолтер Х.; Кангас, Патрик С.; Малбри, Уолтер (1 июня 2011 г.). «Очистка газона из водорослей: очистка поверхностных вод с помощью солнечной энергии при производстве биотоплива» . Бионаука . 61 (6): 434–441. doi : 10.1525/bio.2011.61.6.5 – через bioscience.oxfordjournals.org.
- ^ Бидди, Мэри; Дэвис, Райан; Джонс, Сюзанна; Чжу, Юньхуа. «Путь технологии гидротермального сжижения цельных водорослей» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Проверено 4 ноября 2016 г.
- ^ Шиэн, Джон; Дунахей, Терри; Бенеманн, Джон; Росслер, Пол (июль 1998 г.). «Взгляд на программу Министерства энергетики США по водным видам: биодизель из водорослей» (PDF) . Управление по развитию топлива Министерства энергетики США . Проверено 4 ноября 2016 г.
- ^ «Экономично» . Гидроментия . 30 ноября 2015 г.
- ^ Маккей, С.; Гомес, Э.; Холлигер, К.; Бауэр, Р.; Швицгебель, Ж.-П. (2015). «Сбор Chlorella sorokiniana путем совместного культивирования с нитчатым грибом Isaria fumosorosea: потенциальное устойчивое сырье для гидротермальной газификации». Биоресурсные технологии . 185 : 353–361. doi : 10.1016/j.biortech.2015.03.026 . ISSN 0960-8524 . ПМИД 25795450 .
- ^ Аджаеби, Атта (2013). «Сравнительная оценка жизненного цикла биодизельного топлива из водорослей и ятрофы: пример Индии» . Биоресурсные технологии . 150 : 429–437. doi : 10.1016/j.biortech.2013.09.118 . ПМИД 24140355 .
- ^ Перейти обратно: а б {{цитировать сеть уты в лаборатории |publisher=Gizmag.com |access-date=2013-12-31}}
- ^ Видео по извлечению топлива на YouTube.
- ^ Эллиотт, округ Колумбия; Харт, ТР; Шмидт, AJ; Нойеншвандер, Г.Г.; Ротнесс, ЖЖ; Оларте, М.В.; Захер, А.Х.; Альбрехт, КО; Халлен, RT; Холладей, Дж. Э. (2013). «Разработка процесса гидротермального сжижения водорослевого сырья в реакторе непрерывного действия» . Водорослевые исследования . 2 (4): 445–454. дои : 10.1016/j.algal.2013.08.005 .
- ^ Рамирес, Джером; Браун, Ричард; Рейни, Томас (1 июля 2015 г.). «Обзор свойств биосырья, полученного при гидротермальном сжижении, и перспективы перехода на транспортное топливо» . Энергии . 8 (7): 6765–6794. дои : 10.3390/en8076765 .
- ^ Андерсон, Дженни (18 декабря 2004 г.). «Композиция морской воды» . Архивировано из оригинала 10 июня 2008 года . Проверено 18 июня 2008 г.
- ^ «Ускорение внедрения CCS: промышленное использование улавливаемого углекислого газа» . Глобальный институт CCS. Архивировано из оригинала 16 сентября 2012 года . Проверено 25 февраля 2012 г.
- ^ Эйлотт, Мэтью (сентябрь 2010 г.). «Забудьте о пальмовом масле и сое: микроводоросли станут следующим крупным источником биотоплива» .
- ^ Арумугам, М.; Агарвал, А.; Арья, MC; Ахмед, З. (2013). «Влияние источников азота на продуктивность биомассы микроводорослей Scenedesmus bijugatus». Биоресурсные технологии . 131 : 246–249. doi : 10.1016/j.biortech.2012.12.159 . ПМИД 23353039 .
- ^ Мёллеринг, ER; Беннинг, К. (2009). «Подавление РНК-интерференцией основного белка липидных капель влияет на размер липидных капель у Chlamydomonas Reinhardtii» . Эукариотическая клетка . 9 (1): 97–106. дои : 10.1128/EC.00203-09 . ПМК 2805299 . ПМИД 19915074 .
- ^ Питтман, Дж. К.; Дин, АП; Осундеко, О. (2011). «Потенциал устойчивого производства биотоплива из водорослей с использованием ресурсов сточных вод». Биоресурсные технологии . 102 (1): 17–25. doi : 10.1016/j.biortech.2010.06.035 . ПМИД 20594826 .
- ^ Чонг, ЭМИ; Вонг, Ю.С.; Тэм, Нью-Йорк (2000). «Эффективность различных видов микроводорослей в удалении никеля и цинка из промышленных сточных вод». Хемосфера . 41 (1–2): 251–7. Бибкод : 2000Chmsp..41..251C . дои : 10.1016/S0045-6535(99)00418-X . ПМИД 10819208 .
- ^ Перейти обратно: а б Смит, В.Х.; Штурм, БСМ; Денойель, Ф.Дж.; Биллингс, Ю.А. (2010). «Экология производства водорослевого биодизеля». Тенденции в экологии и эволюции . 25 (5): 301–309. дои : 10.1016/j.tree.2009.11.007 . ПМИД 20022660 .
- ^ Перейти обратно: а б Буллис, Кевин (5 февраля 2007 г.). «Топливо на основе водорослей будет цвести | Обзор технологий MIT» . Technologyreview.com . Проверено 29 ноября 2013 г.
- ^ «Проект НАСА ОМЕГА» . Проверено 8 мая 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Грум, MJ; Грей, Э.М.; Таунсенд, Пенсильвания (2008). «Биотопливо и биоразнообразие: принципы создания более эффективной политики производства биотоплива». Биология сохранения . 22 (3): 602–9. дои : 10.1111/j.1523-1739.2007.00879.x . ПМИД 18261147 . S2CID 26350558 .
- ^ EPA, OSWER, OEM, США (13 марта 2013 г.). «Аварийное реагирование» (PDF) .
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Н-Бутиловый спирт № CAS: 71-36-3» (PDF) . ОЭСР МОСТРАГ. 9 ноября 2001 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2015 г. . Проверено 4 ноября 2016 г.
- ^ «RFA: Ассоциация возобновляемых источников топлива» . Архивировано из оригинала 23 мая 2010 года . Проверено 22 февраля 2015 г.
- ^ «Крупнообъемные разливы этанола – воздействие на окружающую среду и варианты реагирования» (PDF) . Июль 2011 года . Проверено 4 ноября 2016 г.
- ^ Асьен Фернандес, ФГ; Гонсалес-Лопес, CV; Фернандес Севилья, Ж.М.; Молина Грима, Э. (2012). «Преобразование CO2 в биомассу микроводорослями: насколько реалистичным может быть вклад в значительное удаление CO2?». Прикладная микробиология и биотехнология . 96 (3): 577–586. дои : 10.1007/s00253-012-4362-z . ПМИД 22923096 . S2CID 18169368 .
- ^ Перейти обратно: а б Хемайсварья, С.; Раджа, Р.; Карвалью, Ис; Равикумар, Р.; Замбаре, В.; Барх, Д. (2012). «Индийский сценарий использования возобновляемых и устойчивых источников энергии с упором на водоросли». Прикладная микробиология и биотехнология . 96 (5): 1125–1135. дои : 10.1007/s00253-012-4487-0 . ПМИД 23070650 . S2CID 14763431 .
- ^ Кумар, А.; Эргас, С.; Юань, X.; Саху, А.; Чжан, К.; Девульф, Дж.; Мальката, Форекс; Ван Лангенхове, Х. (2010). «Улучшенная фиксация CO2 и производство биотоплива с помощью микроводорослей: последние разработки и будущие направления». Тенденции в биотехнологии . 28 (7): 371–380. дои : 10.1016/j.tibtech.2010.04.004 . ПМИД 20541270 .
- ^ Марк Дж. Живойнович (16 февраля 2010 г.). «Системы очистки воды на основе водорослей – экономичный контроль загрязнения питательными веществами и для точечных и неточечных источников» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 декабря 2016 года . Проверено 4 ноября 2016 г.
- ^ Дикснер, Шарлотта (20 июля 2013 г.). «Применение метода скруббера водорослевого газона для удаления питательных веществ из эвтрофного водоема в водоразделе реки Цзюлун, Юго-Восточный Китай» (PDF) . Международная летняя школа по исследованию водных ресурсов. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2016 года . Проверено 4 ноября 2016 г.
- ^ Даунинг, Алабама; Лейболд, Массачусетс (2002). «Экосистемные последствия видового богатства и состава пищевых сетей пруда». Природа . 416 (6883): 837–841. Бибкод : 2002Natur.416..837D . дои : 10.1038/416837a . ПМИД 11976680 . S2CID 4374059 .
- ^ Кардинале, Би Джей; Шривастава, Д.С.; Даффи, Дж. Э.; Райт, JP; Даунинг, Алабама; Шанкаран, М.; Жузо, К. (2006). «Влияние биоразнообразия на функционирование трофических групп и экосистем». Природа . 443 (7114): 989–992. Бибкод : 2006Natur.443..989C . дои : 10.1038/nature05202 . ПМИД 17066035 . S2CID 4426751 .
- ^ Тилман, Д.; Ведин, Д.; Нопс, Дж. (1996). «Продуктивность и устойчивость под влиянием биоразнообразия пастбищных экосистем». Природа . 379 (6567): 718–720. Бибкод : 1996Natur.379..718T . дои : 10.1038/379718a0 . S2CID 4347014 .
- ^ Гектор, А.; Шмид, Б; Байеркунляйн, К; Кальдейра, MC; Димер, М; Димитракопулос, PG; Финн, Дж.А.; Фрейтас, Х; Гиллер, PS; Хорошо, Джей; Харрис, Р.; Хогберг, П; Хасс-Данелл, К.; Джоши, Дж; Юмппонен, А; Корнер, К; Ледли, PW; Лоро, М; Миннс, А; Малдер, CP; О'Донован, Дж; Отуэй, С.Дж.; Перейра, Дж.С.; Принц, А; Читай, диджей; И др. (1999). «Опыты по разнообразию и продуктивности растений на европейских лугах». Наука . 286 (5442): 1123–7. дои : 10.1126/science.286.5442.1123 . ПМИД 10550043 . S2CID 1899020 .
- ^ Птачник Р.; Солимини, АГ; Андерсен, Т.; Тамминен, Т.; Бреттум, П.; Леписто, Л.; Уиллен, Э.; Реколайнен, С. (2008). «Разнообразие предсказывает стабильность и эффективность использования ресурсов в естественных сообществах фитопланктона» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (13): 5134–5138. Бибкод : 2008PNAS..105.5134P . дои : 10.1073/pnas.0708328105 . ПМК 2278227 . ПМИД 18375765 .
- ^ МакГрэйди-Стид, Дж.; Харрис, П.; Морен, П. (1997). «Биоразнообразие регулирует предсказуемость экосистемы». Природа . 390 (6656): 162–165. Бибкод : 1997Natur.390..162M . дои : 10.1038/36561 . S2CID 4302617 .
- ^ Наим, С.; Ли, С. (1997). «Биоразнообразие повышает надежность экосистемы». Природа . 390 (6659): 507–509. Бибкод : 1997Natur.390..507N . дои : 10.1038/37348 . S2CID 4420940 .
- ^ Штайнер, CF; Лонг, З.; Круминьш, Дж.; Морен, П. (2005). «Временная стабильность водных пищевых сетей: разделение влияния видового разнообразия, видового состава и обогащения». Экологические письма . 8 (8): 819–828. дои : 10.1111/j.1461-0248.2005.00785.x .
- ^ Стокенрайтер, М.; Грабер, АК; Хаупт, Ф.; Стибор, Х. (2011). «Влияние видового разнообразия на производство липидов сообществами микроводорослей». Журнал прикладной психологии . 24 : 45–54. дои : 10.1007/s10811-010-9644-1 . S2CID 17272043 .
- ^ Стокенрайтер, М.; Хаупт, Ф.; Грабер, АК; Сеппяля, Дж.; Спиллинг, К.; Тамминен, Т.; Стибор, Х. (2013). «Богатство функциональных групп: влияние биоразнообразия на использование света и выход липидов в микроводорослях». Журнал психологии . 49 (5): 838–47. дои : 10.1111/jpy.12092 . ПМИД 27007310 . S2CID 206146808 .
- ^ Кардинале, Би Джей; Даффи, Дж. Э.; Гонсалес, А.; Хупер, Ду; Перрингс, К.; Венаил, П.; Нарвани, А.; Мейс, генеральный директор; Тилман, Д.; Уордл, округ Колумбия; Кинциг, AP; Ежедневно, GC; Лоро, М.; Грейс, Дж.Б.; Ларигодери, А.; Шривастава, Д.С.; Наим, С. (2012). «Утрата биоразнообразия и ее влияние на человечество» (PDF) . Природа (Представлена рукопись). 486 (7401): 59–67. Бибкод : 2012Natur.486...59C . дои : 10.1038/nature11148 . ПМИД 22678280 . S2CID 4333166 .
- ^ Стивенс, Э.; Росс, Иллинойс; Массснуг, Дж. Х.; Вагнер, Л.Д.; Боровицка, Массачусетс; Постен, К.; Крузе, О.; Ханкамер, Б. (октябрь 2010 г.). «Будущие перспективы систем производства биотоплива из микроводорослей». Тенденции в науке о растениях . 15 (10): 554–564. doi : 10.1016/j.tplants.2010.06.003 . ПМИД 20655798 .
- ^ Обратите внимание, что для биотопливных культур это всего 0,5%.
- ^ NewScientist, март 2014 г.
- ^ Организация стран-экспортеров нефти: корзинные цены . (по состоянию на 29 января 2013 г.)
- ^ Лоуренс, Лив (31 января 2017 г.). «Обзор состояния технологий — биоэнергетика водорослей» (PDF) . МЭА Биоэнергетика . Проверено 28 февраля 2023 г.
- ^ Гасеми, Ю.; Расул-Амин, С.; Насер, АТ; Монтазери-Наджафабади, Н.; Мобашер, Массачусетс; Даббах, Ф. (2012). «Потенциал биотоплива микроводорослей (обзор)». Прикладная биохимия и микробиология . 48 (2): 126–144. дои : 10.1134/S0003683812020068 . ПМИД 22586908 . S2CID 11148888 .
- ^ Дмитров, Крассен (март 2007 г.). «GreenFuel Technologies: пример промышленного улавливания фотосинтетической энергии» (PDF) .
- ^ Алаби, Йоми; и др. (14 января 2009 г.). «Технологии и процессы микроводорослей для производства биотоплива/биоэнергии в Британской Колумбии» . Инновационный совет Британской Колумбии. Архивировано из оригинала 7 декабря 2009 года.
- ^ Штайнер, У. «Резкий рост стоимости биотоплива требует адаптации технологических концепций. Водоросли как альтернативное сырье. (слайд-презентация). Доклад, представленный на Европейском саммите белой биотехнологии, 21–22 мая 2008 г., Франкфурт, Германия».
- ^ Радмер, Р.Дж. (1994). «Коммерческое применение водорослей: возможности и ограничения». Журнал прикладной психологии, 6 (2), 93–98.
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Carbon Trust (Великобритания) (2008 г.). «Проблема биотоплива из водорослей: часто задаваемые вопросы» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2008 года . Проверено 14 ноября 2008 г.
- ^ Тейшейра, RE (2012). «Энергоэффективное извлечение топлива и химического сырья из водорослей». Зеленая химия . 14 (2): 419–427. дои : 10.1039/C2GC16225C . S2CID 96149136 .
- ^ Пульц, О.; Гросс, В. (2004). «Ценные продукты биотехнологии микроводорослей». Прикладная микробиология и биотехнология . 65 (6): 635–648. дои : 10.1007/s00253-004-1647-x . ПМИД 15300417 . S2CID 42079864 .
- ^ Сингх, С.; Кейт, Б.Н.; Банерджи, Калифорнийский университет (2005). «Биоактивные соединения цианобактерий и микроводорослей: обзор». Критические обзоры по биотехнологии . 25 (3): 73–95. дои : 10.1080/07388550500248498 . ПМИД 16294828 . S2CID 11613501 .
- ^ Споралор, П., К. Джоаннис-Кассан, Э. Дюран и А. Исамберт, «Коммерческое применение микроводорослей», Журнал бионауки и биоинженерии , 101 (2): 87-96, 2006.
- ^ Токушоглу, О.; Уунал, МК (2003). «Профили питательных веществ биомассы трех микроводорослей: Spirulina Platensis, Chlorella vulgaris и Isochrisis galbana». Журнал пищевой науки . 68 (4): 1144–1148. дои : 10.1111/j.1365-2621.2003.tb09615.x .
- ^ Воншак, А. (ред.). Spirulina Platensis (Arthrospira): физиология, клеточная биология и биотехнология. Лондон: Тейлор и Фрэнсис, 1997.
- ^ Перейти обратно: а б с д Демирбас, А.; Фатих Демирбас, М. (2011). «Важность масла водорослей как источника биодизельного топлива». Преобразование энергии и управление . 52 : 163–170. дои : 10.1016/j.enconman.2010.06.055 .
- ^ Перейти обратно: а б Васудеван, ПТ; Бриггс, М. (2008). «Производство биодизеля – современное состояние и проблемы» . Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии . 35 (5): 421–430. дои : 10.1007/s10295-008-0312-2 . ПМИД 18205018 . S2CID 2860212 .
- ^ Демирбаш, А. (2008). «Производство биодизеля из масел водорослей». Источники энергии, Часть A: Восстановление, использование и воздействие на окружающую среду . 31 (2): 163–168. дои : 10.1080/15567030701521775 . S2CID 97324232 .
- ^ Пишваи, Мир Саман; Мохсени, Шаян; Байрамзаде, Самира (1 января 2021 г.), «Глава 4. Неопределенности в цепочке поставок биотоплива» , Проектирование и планирование цепочки поставок биотоплива в условиях неопределенности , Academic Press, стр. 65–93, doi : 10.1016/b978-0-12- 820640-9.00004-0 , ISBN 978-0-12-820640-9 , S2CID 230592922 , получено 12 января 2021 г.
- ^ Рыболовство, НОАА (28 сентября 2020 г.). «Аквакультура морских водорослей | Рыболовство NOAA» . НОАА . Проверено 28 февраля 2023 г.
- ^ Ороско-Гонсалес, Хорхе Габриэль; Ловер-Кастро, Фердинанд; Гордильо-Сьерра, Анджела Р.; Гарсиа-Каюэла, Томас; Альпер, Хэл С.; Сноу-Лейн, Данай (2022). «Возможности использования биомассы саргасса в качестве прекурсора для производства биогаза, биоэтанола и биодизеля» . Границы морской науки . 8 . дои : 10.3389/fmars.2021.791054 . ISSN 2296-7745 .
- ^ G20. Заявление лидеров G20. Архивировано 10 марта 2013 г. на Wayback Machine - саммит в Питтсбурге 2009 г. 2009.
- ^ Европейская технологическая платформа биотоплива. Финансирование НИОКР. Архивировано 18 мая 2013 г. на Wayback Machine (по состоянию на 28 января 2013 г.).
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Институт Worldwatch (2007). Биотопливо для транспорта: глобальный потенциал и последствия для устойчивого сельского хозяйства и энергетики в 21 веке . Скан Земли. ISBN 978-1-84407-422-8 .
- Маккей, Дэвид Дж. К. (3 ноября 2008 г.). Устойчивая энергетика без горячего воздуха . 3.5.2. UIT Cambridge Ltd. ISBN 978-0-9544529-3-3 .
- Лейн, Джим (18 апреля 2010 г.). «Соленая вода: острый вкус энергетической свободы» . Мир возобновляемых источников энергии . Проверено 21 апреля 2010 г.
- Бхатнагар, СК; Атул Саксена; Стефан Краан, ред. (2011). Биотопливо из водорослей . Нью-Дели: Studium Press (India) Pvt. ООО ISBN 978-93-8001-244-5 .
- Дарзинс, Ал; Пиенкос, Филипп; Эдай, Лес (2010). Текущее состояние и потенциал производства водорослевого биотоплива (PDF) . Задача МЭА 39 по биоэнергетике.