Se sei stato in Texas e hai visto vasti campi vuoti punteggiati da macchinari pesanti, probabilmente saprai che una buona parte dell'olio combustibile del paese esce direttamente dal suolo, sgorgando attraverso pozzi che perforano e pompano oro nero dalle profondità del superficie terrestre. Non è affatto economico o facile portare in superficie tutto quel greggio e, poiché i prezzi del greggio rimangono elevati, i produttori di energia stanno sempre più utilizzando altre fonti di energia. In effetti, una delle fonti di carburante alternative più attraenti non proviene affatto da terra. Invece lo troverai in mare aperto e forse anche nel tuo acquario.
Gli scienziati usano il termine alghe per riferirsi a un gruppo ampio e vario di organismi simili a piante che si trovano spesso nell'acqua. Come le piante, le alghe sono fotosintetiche:convertono l'anidride carbonica in cibo sfruttando la forza della luce solare. Tuttavia, le alghe non hanno steli o radici.
Per il resto di noi, le alghe sono meglio conosciute come quella sostanza verde viscida che cresce sull'acqua dello stagno e sulla superficie delle piscine sporche. Le alghe sono anche il flagello dei guardiani dell'acquario in lungo e in largo, che intraprendono una battaglia senza fine per ridurre al minimo la sua diffusione nelle loro vasche. Oltre a stagni, laghi, stagni e acquari, le alghe crescono anche nel suolo, nella neve e persino nelle nuvole.
Sebbene possano essere un grosso fastidio per alcuni, le alghe svolgono una serie di importanti funzioni ambientali. Secondo l'Enciclopedia delle invasioni biologiche, le alghe producono oltre il 70% dell'ossigeno mondiale e consumano grandi quantità di anidride carbonica.
Forse più importante per la popolazione di un pianeta che fa sempre più affidamento sul petrolio, le alghe possono anche essere utilizzate per produrre una serie di biocarburanti, tra cui etanolo e biodiesel. I metodi variano, ma secondo la rivista Esquire, per produrre biodiesel dalle alghe, un produttore di energia inizia spesso selezionando il ceppo di alghe che desidera utilizzare poiché alcune sono più produttive o efficienti di altre. Oilgae riferisce che le compagnie energetiche hanno iniziato a dilettarsi con l'ingegneria genetica dei ceppi di alghe più produttivi, una piccola quantità delle quali viene aggiunta a un serbatoio pieno d'acqua insieme a nutrienti fertilizzanti. Le alghe vengono quindi esposte alla luce solare, che avvia il processo di fotosintesi. L'anidride carbonica viene convertita dall'aria in zucchero e quindi le alghe metabolizzano lo zucchero in olio, il che richiede circa una settimana. Alla fine di questo processo, le alghe avranno creato fino al 60% del loro peso in olio.
Successivamente, il produttore di carburante deve estrarre l'olio. La pressatura è un metodo di estrazione comune. Ciò si ottiene utilizzando una macchina per spremere fisicamente l'olio (pensa alle olive che vengono frantumate e spremute per ottenere il loro olio) o utilizzando anidride carbonica compressa, che separa l'olio attraverso la vaporizzazione. Il produttore di carburante utilizza quindi un catalizzatore, ad esempio idrossido di sodio e metanolo, per rimuovere l'ossigeno dall'olio, sostituendolo con idrogeno per creare biocarburante diesel.
Le raffinerie possono anche convertire l'olio di alghe in altre forme di biocarburante, inclusi metano, benzina e carburante per aerei. Secondo Smart Planet, il carburante per jet creato dalle alghe ha contribuito ad alimentare un volo della United Airlines del novembre 2011 da Chicago a Houston, il primo volo nazionale commerciale a utilizzare carburante a base di alghe. Le compagnie aeree non sono le uniche a diventare verdi (viscidi). Oilgae stima che circa 100 aziende statunitensi e un numero uguale di università stiano attualmente esplorando la produzione di carburante a base di alghe.
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Le alghe sono state a lungo considerate un'alternativa migliore al petrolio rispetto ad altre fonti di combustibili naturali come soia, mais e grano, principalmente perché le alghe sono in grado di produrre una resa molto maggiore (fino a 100 volte più petrolio per acro). Sebbene l'uso di questi prodotti di base per il carburante abbia avuto l'effetto indesiderato di aumentare i prezzi dei generi alimentari rendendo i raccolti più scarsi, le alghe possono essere raccolte per ottenere petrolio in vari specchi d'acqua senza occupare terra che altrimenti sarebbe utilizzata per l'agricoltura.
Ma l'olio di alghe è una valida alternativa al greggio? La risposta breve è sì, ma la redditività a lungo termine delle alghe dipende dai prezzi alla pompa di benzina. Poiché i prezzi del petrolio rimangono elevati e il processo di coltivazione, estrazione e raffinazione dell'olio di alghe diventa meno costoso, le alghe rappresentano un'alternativa sempre più praticabile al petrolio come base di combustibile.
Anche se decenni fa i ricercatori hanno iniziato a considerare le alghe come una fonte di carburante, fino a poco tempo fa l'olio di alghe era considerato troppo costoso da produrre su una scala sufficientemente grande da intaccare il consumo nazionale di petrolio. Nel 1996, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha interrotto un programma che per quasi 20 anni si era concentrato sullo sviluppo di combustibili rinnovabili per il trasporto dalle alghe, scoprendo - come ha osservato il National Renewable Energy Laboratory in un rapporto di chiusura - che "il l'alto costo di produzione delle alghe rimane un ostacolo". La stima più ottimistica del DOE fissa il prezzo di un barile di olio di alghe al doppio di quello di un barile di petrolio.
Nel 2008, tuttavia, i costi del petrolio greggio erano saliti alle stelle, rendendo l'olio di alghe un'alternativa interessante e non così costosa. Il DOE ha rilanciato il programma per il carburante delle alghe e ha collaborato con Chevron per continuare la ricerca. La situazione è cambiata a tal punto che un recente studio del Pacific Northwest National Laboratory del DOE indica che se il 5,5% della superficie terrestre degli Stati Uniti, in particolare nei Grandi Laghi, nella costa sud-orientale e nella costa del Golfo, fosse dedicato alla crescita delle alghe, il paese potrebbe utilizzare gli attuali metodi di produzione per sostituire fino al 17% del petrolio che attualmente importa a scopo di trasporto con olio di alghe.
Man mano che la ricerca continua, si prevede che il costo per produrre carburante dalle alghe diminuirà. I ricercatori stanno lavorando su modi più efficienti sia per coltivare le alghe che per estrarne l'olio. Il biodeisel è attualmente l'uso di carburante più conveniente per l'olio di alghe perché il processo richiede meno energia rispetto alla conversione del petrolio in metano, etanolo e altri tipi di carburante. L'obiettivo è rendere l'olio di alghe un'alternativa economicamente valida al petrolio nel caso in cui i prezzi del greggio scendano.
Non è ancora il momento di sostituire tutti i pozzi petroliferi in America con stagni per la crescita di alghe, ma i giorni in cui si scambiano l'oro nero con i fanghi verdi non sono lontani.
Salva il pianeta con la roba verde viscidaQuando si tratta di alghe, la dipendenza è buona. Gli organismi simili alle piante non riescono a ottenere abbastanza anidride carbonica. Secondo Scientific American, il produttore di combustibili per alghe Sapphire Energy stima che le alghe che utilizza assorbano circa 14 chilogrammi di gas serra per ogni gallone di petrolio prodotto. Sebbene il processo stesso continui a bruciare carbonio durante il trasporto e l'utilizzo del carburante prodotto, il processo di produzione dell'olio di alghe è considerato molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla produzione di petrolio tradizionale. I benefici ambientali delle alghe non si limitano all'aria pulita. È stato anche dimostrato che gli organismi trattano le acque reflue rimuovendo le tossine.
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