Az alga lehet a jövő bioüzemanyag-forrása
Míg folyamatos támadás éri a tradicionális bioüzemanyagokat az élelmiszerárak emelkedése és a környezet pusztítása végett, szakértők már megkezdték az algákkal, mint lehetséges alternatívákkal való kutatást. Jóllehet, még számos akadály áll az előtt, hogy algaolajat tölthessünk autóinkba, avagy repülőgépekbe - írja az euroactiv.hu.
Az energiaügyi- és klímacsomag tárgyalásának részeként az EU még 2008-ban arra a megállapodásra jutott, hogy közlekedési energiaigényét tíz százalékban megújuló forrásokból - bioüzemanyagokból, hidrogénből és természetes energiából fogja fedezni. Az EU megújuló energiaforrásokról szóló irányelv szerint a közlekedési szektorra vonatkozó tíz százalékos értéket minden tagállamra a közlekedésben felhasznált végső energia tekintetében kell értelmezni és nem csak a bioüzemanyagok, hanem az összes megújuló energiaforrást számításba kell venni.
A direktíva arra kötelezi az államokat, hogy bioüzemanyagokkal a fosszilis energiahordozókhoz képest legalább 35 százalékos kibocsátás-csökkenést érjenek el. Ez az érték 2017-re 50 százalék, 2018-ra 60 százalék kell, hogy legyen. Bizonytalanság köthető a jelenleg már használatos ún. első generációs bioüzemanyagok (biodízel és bioetanol) fenntarthatóságával kapcsolatos aggodalomhoz. Ezek mind mezőgazdasági terményekből -kukoricából, cukorrépából, pálmaolajból és repcemagból- készülnek.
Miután az első generációs bioüzemanyagokat az élelmiszerárak felhajtásával és a biodiverzitás fenyegetésével kapcsolatos támadások érték, az EU a második generációs megoldásokhoz, mint tisztább alternatívákhoz fordult. A második generációs bioüzemanyagok lignines-cellulózos biomasszából készülnek, amit a növények fás részéből nyernek ki, nem versenyezve ily módon az élelmiszer-termeléssel. Termések maradványai is üzemanyagforrást jelentenek, így levelek, fakéreg, szalma, avagy a kukorica és a cukornád nem ehető részei. Sajnos egyelőre a fás biomassza folyékony cukrokká alakítása ugyanakkor költséges technológiákat igényel, többek között előkezelést és speciális enzimekkel történő erjesztést, mely azt eredményezi, hogy a második generációs bioüzemanyagok egyelőre nem állíthatók elő nagy mennyiségben gazdaságosan.
Ezen problémák leküzdése végett egyesek már az ún. harmadik generációs bioüzemanyagokhoz fordultak. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma kizárólag bizonyos üzemanyag-előállítás céljából ültetett terményeket tart harmadik generációsnak, például az évelő füveket, gyorsan növekvő fákat és algákat. Ezeket a növényeket nem mezőgazdasági-élelmezési céllal termesztik és különösen magas százalékban tartalmaznak biomasszát.
Ezek közül is kiemelkednek az algák, amelyeknek kiemelkedően magas a növekedési ütemük (egyes fajták egy nap alatt meg tudják kétszerezni biomassza tartalmukat) és magas olajtartalmuk miatt. Az algákból történő olaj-előállításra irányuló kutatások főként a mikroalgákra vagy a fitoplanktonokra koncentrálnak. Ezek olyan fotoszintézisre képes organizmusok, mely kevesebb, mint 0,4 mm átmérőjűek.
„Az algák időben és térben hatékonyabban állítanak elő biomasszát és bioüzemanyag molekulákat, mint bármely más növény a Földön" - állítja Greg Mitchell, a Kaliforniai Egyetem Scripps Tengerkutatási Intézetéből. „Az algák hektáronként évente 100-szor több növényi olajat tudnak termelni, mint pl. a szójabab, és tízszer többet, mint az olajpálma." - mondta a Szellemi Tulajdon Világszervezete kiadványának, a WIPO magazinnak.
Az amerikai ExxonMobil nemrégiben 600 millió dolláros K+F projektet végzett a témában. E szerint az algákból évente több mint 2000 gallon (7580 liter) üzemanyagot lehet hektáronként termelni. Más fajok hozzávetőleges hozama jóval alacsonyabb, így például (hektáronként, évente):
* Pálma: 650 gallon (2463 liter)
* Cukornád: 450 gallon (1705 liter)
* Kukorica: 250 gallon (947 liter)
* Szója: 50 gallon (190 liter).
Az algák számos más előnnyel is rendelkeznek. A magasabb terméshozamok mellett kiemelendő, hogy óceánban vagy szennyvízben is megélnek. Így nincs szükség arra, hogy öntözés céljából a szűkösen rendelkezésre álló édesvíz készletekhez csatlakoztassák őket. Az algák legjobban tengervízben nőnek, amely szinte korlátlanul rendelkezésre áll, mondta Raffaello Garofalo, az Európai Alga Biomassza Szövetség (EABA) elnöke. A mikro-organizmus különösképp kedveli a szennyezett tengervizet, amely exponenciális mértékben segíti a növekedésben.
A szakértők fotobioreaktornak nevezik az olyan rendszereket, melyekben az algákat műanyag vezetékeken keresztül szennyezett vízzel táplálják. Az algák tápanyagként nyelik el a szennyeződést, a bevezetett vizet ezért tisztábban lehet visszaengedni a tengerbe, mint ahogyan beengedték. Eközben az algák biomasszává nőnek, melyet aztán fel lehet használni bioüzemanyagokhoz. A fentiek eredményeként az algákat félreeső területeken is lehet termeszteni, így például sivatagokban, ahol sós a talajvíz. Ezen kívül az olaj-és gázipar melléktermékeként létrejövő szennyezett víz is felhasználható táplálásukra.
A mikroalgák gyorsabban nőnek, ha szén-dioxiddal, vagyis az üvegházhatásért leginkább felelős gázzal táplálják őket. A szén-dioxid fotobioreaktorba történő bevezetésével a növények gyorsabban nőnek, ami egyúttal a káros gáz egy újrahasznosítási formáját jelenti. Ha az algatelepeket gyárak, avagy erőművek mellé telepítenék, akár az ipari károsanyag-kibocsátás csökkentésére is alternatív lehetőség nyílna.
Arizonában a Greenfuel magántársaság egy nagyméretű alga-bioüzemanyag telepet épített ki, amely a közeli erőmű, az Arizona Public Service Redhawk széndioxid-kibocsátását hasznosítja. A létesítmény 2005-ben kezdte meg működését és 2006-ban elnyerte az egyik vezető globális energiaszolgáltató, a Platts Emissions Energy Project of the Year díját - írja az euroactiv.hu.
A költségek jelentik a legnagyobb akadályt
Az alga-technológiának még számos kihívással kell szembenéznie mielőtt az általános ipari gyakorlat részévé válhat. A legnagyobb akadályt a költségekkel kapcsolatos bizonytalanság jelenti. Egyesült államok-beli jelentések szerint a különböző algafajták 5 és 10 dollár közötti összegbe kerülnek száraz súlyon, kilogrammonként, így egyelőre arról folynak a kutatások, miképp lehetne az algából történő olaj-előállítás tőke- és működési költségeit csökkenteni. Az Egyesült Államokban számos K+F tevékenységre került sor az 50-es évektől kezdve. A legnagyobb az ún. „Vízi Fajok Program" volt, melyet az USA energiaügyi minisztériuma 1978-ban hajtott végre. A program azon törzsek megtalálására fókuszált, melyek a lehető legnagyobb hozamot produkálják, a legnagyobb lipidtartalommal rendelkeznek és ellenállnak a hőmérséklet-ingadozásnak - főként szabadtéri tavakban. Több, mint 3000 mikroalga fajt gyűjtöttek be és vizsgáltak meg, majd ez a szám idővel 300-ra szűkült. Végül egy olyan fajt sem találtak, amely valamennyi éghajlati és vízi körülményhez megfelelne. A programot 1996-ban leállították, mikor is az amerikai üzemanyagárak komoly csökkenésnek indultak.