Нова технология за добив на биогорива от соленоводни водорасли

Биогоривата представляват предизвикателство като алтернативен източник на енергия. Терминът има широк смисъл и обхваща всички варианти на алтернативно гориво, което е извлечено от неизкопаеми биологични материали. Повечето биогорива се правят от животински и растителни селскостопански отпадъци или други органични материали, с тенденция да заменят конвенционалните и невъзобновяеми горива. Биогоривата са по-скъпи от т.нар. изкопаеми горива, но при изгарянето си отделят няколко пъти по-малко вредни емисии като въглероден диоксид, серен диоксид и други. Използването на биогорива от нехранителни суровини (биогорива от второ и трето поколение) е един от начините за постигане на добри резултати в проблемни области, като замърсяването на околната среда и свръхконсумацията на изчерпаеми ресурси. Тяхното производство все още няма промишлен мащаб, но бъдещето е именно в масовото им разпространение. 

В изследване, публикувано в Journal of Renewable and Sustainable Energy, учени от университета  Янчжоу в Китай демонстрират как комбинация от червено и синьо LED осветление върху един вид микроводорасли може да подобри растежа и да увеличи биосинтеза на критични компоненти, като липиди. В своето проучване изследователите прилагат червено, синьо или комбинирано червено-синьо осветление върху водорасли от вида Dunaliella salina, който обикновено се среща в соленоводни езера и морета. Познати със своя яркорозов цвят поради високите нива на каротеноиди, D. salina се използват широко в хранителната промишленост и козметиката. Микроводораслите са склонни да натрупват по-големи количества липиди, което означава, че много по-голям процент от тях могат да бъдат превърнати в използваемо биогориво. 

Учените съобщават, че различният интензитет на синята светлина не засилва значително растежа на микроводораслите, но повишава нивата на липидите, протеините и въглехидратите. Червената светлина, от друга страна, намалява растежа на водораслите и образуването на липиди. Когато обаче едновременно се прилагат червени и сини светлини в различни съотношения, микроводораслите показват силен тласък в растежа и липидната продуктивност. Оптималното съотношение на червена и синя светлина е 4 към 3, са установили изследователите. Това съотношение подобрява липидната производителност с повече от 35% и увеличава добива на суха биомаса с повече от 10% в сравнение с контролната бяла светлина. 

Биомасата, получена от водорасли, може да се използва за производството на различни продукти, включващи течни и газообразни биогорива като биодизел, биоетанол, биогаз, синтезен газ, водород, самолетно гориво и други. Въпреки че все още технологията за добив на биогориво от водорасли търпи развитие и научноизследователските проучвания продължават, тя се счита за особено перспективна. Учените твърдят, че полученият от водораслите добив, използван за производството на биогориво, е между 7 и 31% по-висок от този на отглежданите с тази цел растения. 

Към момента най-широко използвани са биогоривата от първо поколение, които се произвеждат от биомаса, получена от земеделски култури. Те се считат за хранителни и в обществото възниква въпросът за приоритетното използване на земеделската земя и културите. Насочването в световен мащаб на огромен ресурс от суровини, които по своята същност са храни за човека и селскостопанските животни, към производството на биогорива, води до значително повишаване на цените на храните и увеличаване процента на гладуващите жители на планетата. Огромни площи се разорават и се засяват култури, използвани за добив на биогорива, което има негативни последици за флората, фауната и микроклимата в съответните територии. Това придава огромно значение на разработването на нови технологии, които ще позволят по-бързото внедряване и интегриране на биогорива от второ и трето поколение.