CO2 като източник на енергия 1 (Синята икономика)

Това е седмата подглава от главата „Нови енергийни възможности“ от Синята икономика.

(Първа част)

Невъзможно е да завършим глава за иновациите в сферата на енергетиката, без да обърнем внимание на потенциала на CO2. Докато излезлите извън контрол емисии на CO2 са жестоко критикувани като допринасящи за промяната на климата, трябва да разгледаме потенциала на въглеродния диоксид като ценен ресурс в нашето индустриално общество, помагащ да задоволим основните си нужди. В началото кислородът е бил просто токсин, който обаче се превръща в необходимо условие за съществуването на живот. По същия начин, ако превключим мисленето си от „проблем” на „възможност”, CO2 може да донесе големи ползи за обществото. „Как?” бихте попитали. Един от отговорите се крие във водораслите.

Живели на Земята в продължение на милиард години, водораслите са най-ранните фотосинтезиращи организми. Тези едноклетъчни видове първи развили ядро и пренесли паметта на миналите поколения чрез ДНК. Водораслите се нуждаят само от въглероден диоксид, вода, хранителни вещества и слънчева светлина, за да си произвеждат сами храна и химическа енергия чрез фотосинтеза. Кислородът, страничен продукт от фотосинтезата, се изпуска свободно във въздуха и във водите на езерата, океаните и реките. Водораслите са изключително ефикасни в улавянето на енергията на светлината и поради това са най-бързорастящите видове на планетата. Растат десет пъти по-бързо от захарната тръстика и могат да се състезават с бактериите по разпространение. Да се опитваш да контролираш разпространението на водораслите е все едно да трябва да косиш ливадата си три пъти на ден вместо два пъти в месеца.

Този бърз растеж превръща водораслите в един от основните борци срещу климатичните промени. Преимуществата им се състоят в това, че отделят кислород, докато растат, и имат високо съдържание на мазнини и хранителни вещества. Центърът по биорафиниране към университета в Минесота изчислява, че водораслите произвеждат близо 19 000 литра мазнини на акър на година. Бразилски екип, ръководен от Х. Коста, отглежда спирулина при ниски разходи, произвеждайки 7 500 литра мазнини на акър на година. За сравнение, от царевицата се извличат 68 литра, от соята – 180 литра, а от палмовите дървета – 2400 литра на акър на година. Трудно е да пренебрегнем подобен резултат. Друго преимущество на водораслите е, че за разлика от извличания от царевицата етанол, много техни разновидности могат да бъдат отглеждани в солени води на необработваеми земи и дори да поемат въглеродните емисии от въглищните електроцентрали.

Всички процеси на извличане на нефт и газ водят до нежелан страничен продукт – слабо солена вода. Тя често се съхранява в ретензионни басейни и с времето се просмуква в почвата, правейки я токсична и неизползваема за векове напред. Тъй като топлата вода влияе върху местообитанията на живеещите в реките и океаните организми, топлоелектроцентралите също имат басейни за охлаждане преди пускането й обратно в природата. Те са задължителни по закон и уж служат за смекчаване на съпътстващите щети върху околната среда. Не е необходимо много въображение, за да си представим, че в тези басейни могат да бъдат отглеждани водорасли, превръщайки по този начин едно депо за отпадъци в система, която неутрализира CO2, отделя кислород и произвежда евтино и възобновимо биогориво.

В зависимост от отглеждания вид водорасли, мазнините, от които след това се извлича горивото, могат да достигнат до една трета от обема му. Това, което си представяме е още един прост, но ефективен начин за намаляване на щетите върху околната среда чрез връщане на отпадъците в кръговрата на веществата и учейки се как да използваме наличната инфраструктура, за да извлечем положителен резултат. В Синята икономика ще разрешим предизвикателствата, пред които сме изправени днес, като правим повече с това, с което вече разполагаме. Отглеждането на водорасли за храна и биогориво е възхитителен пример.

Националната лаборатория за възобновима енергия в Колорадо провежда опити за документиране на портфолио от 300 вида водорасли, богати на протеини, въглехидрати и мазнини, които могат да бъдат използвани за производство на биодизел в пустинните сметища в Ню Мексико. През 1996г. Х. Коста адаптира това проучване, за да помогне за основаването на проект, целящ гарантиране на продоволствена сигурност в региона на езерото Мангейра. Биодизелът не е основната му цел. Необходимостта от осигуряване на продоволствена сигурност идва от нуждите на производителите на ориз в Южна Бразилия, които са изправени пред конкуренцията на световния пазар, без да получават субсидии за ползване на торове. Проф. Л. да Фрага се присъединява към Коста в този проект. Това е забележително партньорство.

Езерото Мангейра е едно от езерата с най-алкална вода в света. Коста и да Фрага решават да докажат, че е възможно да се отглеждат водорасли навсякъде, дори и в зони с умерен климат като Южна Бразилия. След като овладяват отглеждането им в оризищата във Виториа до Палмар, те започват да ги отглеждат и в най-южната част на Бразилия, на границата с Уругвай. Водораслите съдържат голямо количество микроелементи – това, което в САЩ наричат „супер синьо-зелено водорасло”. Те разпространяват този питателен източник на храна сред гладуващото население на Рио Гранде. Социалните и здравни служби, училищата и медиите хвалят техния успех в борбата срещу глада и недохранването. Бързо разбират, че отглеждането на водорасли в ретензионните басейни може да донесе нещо много повече от продоволствена сигурност. Програмата се разширява в нова посока: отглеждане на водорасли за биогорива.

Въпреки че Бразилия има само пет електроцентрали, захранвани с въглища, те успяват да проведат поредица от промишлени опити, използвайки отработен газ CO2 от изгарянето на въглищата в комбинация с отглеждане на водорасли за производство на биогориво. Коста започва от нулата процес, който печели на Бразилия международно признание за производството на етанол от захарна тръстика. Вместо да навлезе директно на пазара, Коста основава научен институт, който изследва типичните условия в екосистемите в Южна Бразилия. Институтът вече има богато портофолио от важни патенти.

Коста и екипът му постигат все по-големи успехи, работейки с местното биоразнообразие, екосистеми и практически опит. Техните проекти, използващи езерата Мангейра и Морин за отглеждане на водорасли, им дават ценен опит за процеса на еволюция от микро-мащаба на оризищата до промишления мащаб на ретензионните басейни и съоръженията за производство на електричество. По същество, това, което виждаме е как физиката подкрепя биологията. Остатъците след извличането на хранителните съставки, биогоривото и естерите (за полимери в козметиката) могат да бъдат превърнати в етанол. Това, което получаваме, е значително повишение на производителността, когато тя е свързана с допълващи технологии.

(Към втора част)

Подобни творби

  • Все още няма други подобни творби

This entry was posted in За Природата. Bookmark the permalink.

Comments are closed.