NASA chce uruchomić pływające farmy alg

W przyszłym tygodniu NASA zaprezentuje niektóre ze swoich najnowszych technologii: system do uprawy alg w pływających plastikowych torbach. System jest wynikiem dwuletniego projektu wartego 10 milionów dolarów, który badał, czy algi można wykorzystać do produkcji biopaliw, w tym paliwa do silników odrzutowych.

System ma na celu zmniejszenie kosztów wytwarzania paliwa z alg poprzez umożliwienie umieszczania farm alg w pobliżu oczyszczalni ścieków, które stanowią duże źródło składników odżywczych.

Ale może się to okazać trudne do wdrożenia. Po pierwsze, będzie to wymagało dużej ilości plastiku. W jednej z możliwych konfiguracji do wyprodukowania 2,4 miliona galonów oleju z alg rocznie wykorzystano by pięć kilometrów kwadratowych plastikowych worków – to kropla w wiadrze w porównaniu z 800 milionami galonów oleju zużywanych każdego dnia w USA. A torby będą prawdopodobnie musiały być wymieniane co roku.

Zestaw został przetestowany w czterech dziewięciometrowych plastikowych torbach w oczyszczalni ścieków w pobliżu San Francisco. Naukowcy wykazali, że mogą wyhodować wystarczającą ilość glonów, aby wyprodukować prawie 2000 galonów paliwa na akr rocznie – jeśli pogoda sprzyja. Więc jeśli zostanie zbudowany system komercyjny, może być konieczne umieszczenie go w cieplejszym i bardziej słonecznym miejscu.

Główny badacz, Jonathan Trent, zwykle pracuje nad systemami podtrzymywania życia do podróży kosmicznych. Systemy te obejmują recykling odpadów ludzkich, podobnie jak technologia paliwa z alg.

Trent planuje przepompować ścieki pozostałe po oczyszczaniu do worków wykonanych ze zwykłego polietylenu. Ścieki są dobrym nawozem dostarczającym składników odżywczych, takich jak amoniak i fosforany. Planuje również pompować dwutlenek węgla z elektrowni do systemu, aby wspomóc wzrost glonów. San Francisco produkuje wystarczającą ilość ścieków, aby wyżywić pływającą farmę alg o powierzchni 1200 akrów, mówi.

Konfiguracja ma na celu rozwiązanie niektórych trudności związanych z wytwarzaniem niedrogich paliw z alg. Glony potrzebują nawozu do szybkiego wzrostu, a ścieki są tego doskonałym źródłem. Ale duże źródła ścieków – duże miasta – nie mają miejsca potrzebnego na sztuczne stawy, w których zwykle hoduje się glony. Pompowanie wody do obszarów, gdzie ziemia jest tania i obfita, jest drogie i energochłonne. Przezroczyste pojemniki zwane fotobioreaktorami mogą zajmować mniej miejsca, ale one też są drogie.

Kilka lat temu Trent zastanawiał się, czy pływające plastikowe torby mogą służyć jako stosunkowo tanie bioreaktory. Nie potrzebują tak dużego wsparcia jak te na lądzie – przynajmniej jeśli pływają w chronionych zatokach. Rozwiązują też inny poważny problem związany z konwencjonalnymi bioreaktorami, które nagrzewają się zbyt mocno od siedzenia na słońcu i w rezultacie wymagają drogich systemów chłodzenia. W systemie plastikowych toreb Trent otaczająca woda pomaga utrzymać torby w chłodzie.

Ale chociaż może to rozwiązać niektóre problemy — a nie jest jasne, czy worki okażą się lepsze od stawów lub innych fotobioreaktorów — system tworzy inne. Trent przyznaje na przykład, że będzie do wyrzucenia olbrzymia ilość plastiku. Plastik można poddać recyklingowi, chociaż usunięcie glonów może być trudne. Sugeruje, że lepszym rozwiązaniem może być ponowne użycie. Na przykład może być użyty do zastąpienia czarnego plastiku, którym wielu rolników w Kalifornii pokrywa swoje pola, aby ograniczyć chwasty i parowanie.

Podejście to napotka kilka innych wyzwań. Praca w korozyjnym środowisku słonej wody jest bardzo trudna. I nie jest jasne, jak dobrze torby przetrwają burze.

Jeśli worki pękną, ścieki, które zwykle są odprowadzane bezpośrednio do zatoki z oczyszczalni, nie stanowią problemu. A glony, których używali, zginęłyby w słonej wodzie, więc nie ma większego zagrożenia dla ekosystemu zatoki, mówi Trent. Trudno jednak przewidzieć, jak kosztowna byłaby wymiana worków uszkodzonych przez burze lub zainfekowanych konkurencyjnymi drobnoustrojami.

Naukowcy nie wiedzą też, ile będzie kosztować system na dużą skalę. W tym miesiącu rozpoczęli szczegółową analizę ekonomiczną opartą na dotychczasowych wynikach. Projekt otrzymał również 800 000 USD od Kalifornijskiej Komisji Energetycznej.

ukryć