Als je in Texas bent geweest en uitgestrekte, lege velden met zware machines hebt gezien, weet je waarschijnlijk dat een groot deel van de stookolie van het land rechtstreeks uit de grond komt, spuitend door putten die zwart goud boren en pompen van diep onder de aardoppervlak. Het is zeker niet goedkoop of gemakkelijk om al die ruwe olie aan de oppervlakte te krijgen, en omdat de prijs van ruwe olie hoog blijft, gebruiken energieproducenten steeds vaker andere energiebronnen. In feite komt een van de aantrekkelijkste alternatieve brandstofbronnen helemaal niet uit de grond. In plaats daarvan vind je het in open water -- en misschien zelfs in je eigen aquarium.
Wetenschappers gebruiken de term algen om te verwijzen naar een grote en gevarieerde groep plantachtige organismen die vaak in water worden aangetroffen. Net als planten zijn algen fotosynthetisch:ze zetten koolstofdioxide om in voedsel met behulp van de kracht van zonlicht. Algen hebben echter geen stengels of wortels.
Voor de rest van ons zijn algen vooral bekend als dat slijmerige groene spul dat groeit bovenop vijverwater en aan de oppervlakte van vuile zwembaden. Algen zijn ook de plaag van aquariumhouders heinde en verre, die een nooit eindigende strijd voeren om de verspreiding ervan door hun tanks te minimaliseren. Naast vijvers, meren, poelen en aquaria groeien algen ook in aarde, sneeuw en zelfs wolken.
Hoewel ze voor sommigen een grote ergernis kunnen zijn, hebben algen een aantal belangrijke milieufuncties. Volgens de Encyclopedia of Biological Invasions produceren algen meer dan 70 procent van 's werelds zuurstof en verbruiken ze grote hoeveelheden koolstofdioxide.
Misschien nog belangrijker voor de wereldbevolking die steeds meer afhankelijk is van olie, algen kunnen ook worden gebruikt om een aantal biobrandstoffen te maken, waaronder ethanol en biodiesel. De methoden variëren, maar volgens het tijdschrift Esquire begint een energieproducent, om biodiesel te maken van algen, vaak met het selecteren van de algensoort die hij wil gebruiken, aangezien sommige productiever of efficiënter zijn dan andere. Oilgae meldt dat energiebedrijven zijn begonnen met het genetisch manipuleren van de meest productieve algensoorten, waarvan een kleine hoeveelheid wordt toegevoegd aan een met water gevulde tank samen met bemestende voedingsstoffen. De algen worden vervolgens blootgesteld aan zonlicht, waardoor het fotosyntheseproces op gang komt. De koolstofdioxide wordt vanuit de lucht omgezet in suiker en vervolgens zetten de algen de suiker om in olie, wat ongeveer een week duurt. Aan het einde van dit proces hebben de algen tot 60 procent van hun gewicht aan olie aangemaakt.
Vervolgens moet de brandstofproducent de olie extraheren. Persen is een veelgebruikte extractiemethode. Dit wordt bereikt door ofwel een machine te gebruiken om de olie er fysiek uit te persen (denk aan olijven die worden geplet en geperst om hun olie te krijgen) of door gecomprimeerde kooldioxide te gebruiken, die de olie scheidt door verdamping. De brandstofmaker gebruikt vervolgens een katalysator - bijvoorbeeld natriumhydroxide en methanol - om zuurstof uit de olie te verwijderen en deze te vervangen door waterstof om biodiesel te maken.
Raffinaderijen kunnen algenolie ook omzetten in andere vormen van biobrandstof, waaronder methaan, benzine en vliegtuigbrandstof. Volgens Smart Planet hielp vliegtuigbrandstof gemaakt van algen in november 2011 een vlucht van United Airlines van Chicago naar Houston aandrijven, de eerste commerciële binnenlandse vlucht die op algen gebaseerde brandstof gebruikte. De luchtvaartmaatschappijen zijn niet de enigen die (slijmerig) groen gaan. Oilgae schat dat ongeveer 100 Amerikaanse bedrijven en een gelijk aantal universiteiten momenteel de productie van op algen gebaseerde brandstof onderzoeken.
Zijn we klaar om onze vliegtuigen, treinen en auto's te vullen met drijfgas uit vijverresten? Lees verder om erachter te komen.
Algen worden al lang beschouwd als een beter alternatief voor olie dan andere natuurlijke brandstofbronnen zoals sojabonen, maïs en tarwe, voornamelijk omdat algen een veel grotere opbrengst kunnen produceren (tot 100 keer meer olie per hectare). Hoewel het gebruik van deze nietjes als brandstof onbedoeld de voedselprijzen heeft opgedreven door de gewassen schaarser te maken, kunnen algen voor olie worden geoogst in verschillende wateren zonder land in beslag te nemen dat anders voor landbouw zou worden gebruikt.
Maar is algenolie een levensvatbaar alternatief voor ruwe olie? Het korte antwoord is ja, maar de levensvatbaarheid van algen op lange termijn hangt af van de prijzen aan de benzinepomp. Aangezien de aardolieprijzen hoog blijven en de teelt, extractie en raffinage van algenolie goedkoper worden, vormen algen een steeds levensvatbaarder alternatief voor olie als brandstofbasis.
Hoewel tientallen jaren geleden onderzoekers algen als brandstofbron begonnen te beschouwen, werd algenolie tot voor kort als te duur beschouwd om te produceren op een schaal die groot genoeg was om een deuk in het nationale aardolieverbruik te veroorzaken. In 1996 stopte het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) met een programma dat zich bijna 20 jaar lang had gericht op de ontwikkeling van hernieuwbare transportbrandstoffen uit algen, en ontdekte - zoals het National Renewable Energy Laboratory opmerkte in een close-outrapport - dat "de hoge kosten van algenproductie blijft een obstakel." De meest optimistische schatting van de DOE stelde de prijs van een vat algenolie op tweemaal die van een vat aardolie.
In 2008 waren de kosten van ruwe olie echter enorm gestegen, waardoor algenolie een aantrekkelijk en niet zo duur alternatief was. De DOE heeft het algenbrandstofprogramma nieuw leven ingeblazen en is een samenwerking aangegaan met Chevron om het onderzoek voort te zetten. De tafels zijn zo ver gekeerd dat een recent onderzoek door het Pacific Northwest National Laboratory van de DOE aangeeft dat als 5,5 procent van het landoppervlak van de VS - met name in de Grote Meren, de zuidoostkust en de Golfkust - zou worden gewijd aan algengroei, de land zou met de huidige productiemethoden maar liefst 17 procent van de olie die het momenteel importeert voor transportdoeleinden kunnen vervangen door algenolie.
Naarmate het onderzoek vordert, zullen de kosten voor het maken van brandstof uit algen naar verwachting dalen. Onderzoekers werken aan efficiëntere manieren om zowel algen te kweken als olie te winnen. Biodeisel is momenteel de meest kosteneffectieve brandstof voor algenolie omdat het proces minder energie vereist dan het omzetten van de olie in methaan, ethanol en andere soorten brandstof. Het doel is om algenolie een economisch levensvatbaar alternatief voor aardolie te maken in het geval dat de prijs van ruwe olie daalt.
Het is nog niet de tijd om alle oliebronnen in Amerika te vervangen door algenkweekvijvers, maar de tijd dat het zwarte goud wordt ingeruild voor groen slib is niet ver weg.
Red de planeet met het slijmerige groene spulAls het om algen gaat, is verslaving goed. De plantachtige organismen kunnen gewoon niet genoeg koolstofdioxide krijgen. Volgens Scientific American schat algenbrandstofproducent Sapphire Energy dat de algen die het gebruikt ongeveer 14 kilogram broeikasgas opnemen voor elke gallon geproduceerde olie. Hoewel het proces zelf nog steeds koolstof verbrandt bij het transporteren en gebruiken van de geproduceerde brandstof, wordt het productieproces van algenolie beschouwd als veel energiezuiniger dan traditionele olieproductie. De milieuvoordelen van algen zijn niet beperkt tot schone lucht. Het is ook aangetoond dat de organismen afvalwater behandelen door gifstoffen te verwijderen.
AutoFuel EconomyHoe de prijsstelling van alternatieve brandstoffen werktAutoAlternative FuelsAlternative FuelAutoAlternative Fuels10 Ideeën voor alternatieve brandstoffen die nooit uit het lab zijn gekomenAutoHybrid TechnologyWat zijn de moeilijkste normen waaraan moet worden voldaan voor een auto op alternatieve brandstof?AutoHybrid TechnologyHoe tankstations voor alternatieve brandstof werkenAutoHybrid TechnologyWat is 's werelds goedkoopste auto op alternatieve brandstof? AutoBiofuelsIs biobrandstof uit algen een levensvatbaar alternatief voor olie?AutoBiofuelsPromoot oliemaatschappijen alternatieve energie?Autohybride technologieTop 10 alternatieve brandstoffen op de weg op dit momentAutoBiofuelsIs biobrandstof een redelijk (en veilig) alternatief voor vliegtuigbrandstof?AutoAlternative FuelsAlternative Fuel Vehicle PicturesAutoAlternative FuelsNatural Gas Vehicles:A Clean AlternativeAutoAlternative FuelsHoe Brandstofcellen werkenAutoalternatieve brandstoffenHoe biodiesel werktAutoalternatieve brandstoffenIs ethanol echt milieuvriendelijker dan gas?Autoalternatieve brandstoffenHoeveel maïs voor ethanolAutoalternatieve brandstoffenKan zout water ca. rs?Auto-alternatieve brandstoffenHoe aardgasvoertuigen werkenAuto-alternatieve brandstoffenE85 Ethanol Flex Fuel-overzichtAuto-alternatieve brandstoffenKan ethanol uw motor beschadigen?Auto-alternatieve brandstoffenWat is topbrandstof en wat is het verschil met benzine?Auto-alternatieve brandstoffenKan een auto op kernenergie rijden? Wetenschap Energieproductie Wat is het goedkoopste alternatief voor nieuwe energie? Wetenschap Groene wetenschap Wat is de goedkoopste nieuwe alternatieve energie? Wetenschap Groene wetenschap10 gekke vormen van alternatieve energie Wetenschap Groene wetenschap Zullen alternatieve brandstoffen de wereldwijde graanvoorraad uitputten?
