211service.com
Biopaliwa z upraw słonowodnych
Projekt na Bliskim Wschodzie ma na celu wyprodukowanie paliwa do silników odrzutowych z tolerujących słoną wodę roślin uprawianych na pustyni. Naukowcy z Instytutu Masdar w Zjednoczonych Emiratach Arabskich uruchamiają farmę demonstracyjną o powierzchni dwóch kilometrów kwadratowych, która połączy hodowlę ryb i krewetek z uprawą drzew namorzynowych i salicornii, rośliny o bogatych w olej nasionach, które można przerobić na paliwo.
Uprawa opałowa: Pole salicornii, rośliny tolerującej słoną wodę, na poletku testowym w północnoafrykańskim kraju Erytrea.
Celem jest produkcja biopaliw bez zabierania ziemi pod uprawy roślin spożywczych lub zużywania dużych ilości świeżej wody, co jest dwoma głównymi niedociągnięciami konwencjonalnych biopaliw , mówi Scott Kennedy, profesor nadzwyczajny w Instytucie Masdar, który kieruje projektem. Projekt jest wspierany przez kilka dużych firm: Boeing, Etihad Airways (narodowe linie lotnicze Zjednoczonych Emiratów Arabskich) oraz UOP Honeywell, które dostarczą technologię przetwarzania biomasy na prekursory chemiczne i paliwa. Instytut Masdar jest częścią miasta o zerowej emisji, które powstaje w Abu Zabi, największym emiracie w Zjednoczonych Emiratach Arabskich.
Kennedy i jego koledzy dopracują technikę zwaną zintegrowane rolnictwo morskie. Zaczyna się od wykopania kanału z morza. Kanał ten dostarcza wodę do kilku etapów w systemie. Najpierw naukowcy pompują słoną wodę do stawów lub przepuszczają ją przez klatki używane do hodowli krewetek lub ryb. Zazwyczaj taka akwakultura jest katastrofą ekologiczną, mówi Kennedy. Odpływ zawiera duże ilości odchodów, które mogą powodować na przykład niebezpieczne zakwity glonów. Ale w systemie Masdar naukowcy wykorzystają te ścieki w dół rzeki do zapłodnienia salicornii.
Salcornia jest uprawiana na polach nawadnianych słoną wodą i może być zbierana jak inne rośliny, takie jak pszenica czy ryż. Odpływ z tego nawadniania, teraz bardziej słony i nadal zawierający trochę ścieku z ryb i krewetek, wraz z większą ilością wody z kanału, jest następnie podawany na pas posadzonych drzew namorzynowych, które mogą rosnąć w tej bardziej słonej wodzie. Las namorzynowy stanowi barierę, dzięki której żadna zanieczyszczona woda z hodowli ryb nie wraca do oceanu. Liście mogą być również używane jako pokarm dla ryb.
Bogate w olej nasiona salicornii mogą być wyciskane w procesie podobnym do tego, jaki stosuje się w przypadku innych roślin oleistych, takich jak słonecznik. Olej ten można następnie modyfikować za pomocą zastrzeżonego procesu UOP Honeywell, dzięki czemu nadaje się do mieszania w paliwie do silników odrzutowych. Pozostała część instalacji może być następnie wykorzystana do produkcji paliw płynnych lub spalona do produkcji pary do produkcji energii elektrycznej.
Farmy rybne zapewniają zarówno źródło dochodu, jak i źródło nawozów, co zmniejsza ogólną emisję dwutlenku węgla, ponieważ produkcja i stosowanie nawozów jest zwykle głównym źródłem emisji dwutlenku węgla w produkcji biopaliw. Las namorzynowy pochłania również dwutlenek węgla w swoim systemie korzeniowym. Większość biopaliw jest w najlepszym przypadku neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla, emitując tyle dwutlenku węgla podczas ich produkcji i spalania, ile biopaliwa pobierają w miarę wzrostu. Jedną z kluczowych części projektu badawczego Masdar jest określenie, ile węgla można ekonomicznie oddzielić.
Wersję tego systemu zademonstrował już w północnoafrykańskim kraju Erytrea Carl Hodges, założyciel i przewodniczący Fundacja Wody Morskiej . (Działa jako specjalny doradca w projekcie Masdar.) W tym projekcie salicornia i liście z namorzynów były używane jako pasza dla zwierząt, a część oleju z nasion została przekształcona w biodiesel. Ten projekt zakończył się w wyniku wstrząsów politycznych w tym kraju, mówi Hodges, ale pokazał, że zintegrowane podejście może działać.
Wysiłek, aby uniknąć używania świeżej wody i ziemi wykorzystywanej do jedzenia, powinien być oklaskiwany, mówi Mark Schrock , profesor inżynierii biologicznej i rolniczej na Kansas State University. Ale mówi, że ważne będzie szybkie opracowanie zmechanizowanego sposobu zbierania salicornii. Może to stanowić wyzwanie, ponieważ chociaż można je zbierać przy użyciu istniejącego sprzętu, zakład ma wysoki poziom soli, który może uszkodzić te maszyny, mówi Wayne Coates , profesor w Office of Arid Land Studies na Uniwersytecie Arizony.
Będzie musiała także konkurować z innymi uprawami biopaliw . Wydajność oleju na akr jest porównywalna z wydajnością nasion soi (które zapewniają dodatkową wartość ekonomiczną z produktów innych niż olej), ale stanowią zaledwie jedną ósmą wydajności oleju palmowego. Jednak system słonej wody ma tę zaletę, że nie wymaga drogiej ziemi i wody, i produkuje własny nawóz. Kennedy mówi, że wstępne szacunki sugerują, że paliwo produkowane z salicornii może być konkurencyjne w stosunku do paliw ropopochodnych, ale ostrzega, że nadal należy przeprowadzić szczegółowe badania.