הפקת ביו-דלק ע"י בישול אצות בסיר-לחץ

חימום ומעיכת מיקרו-אצות בסיר-לחץ יכולים לזרז את משך התהליך לקבלת השמן הגולמי מתקופה של אלפי שנים לדקות אחדות בלבד.

חוקרים חיממו אצות במכשיר הדומה לסיר לחץ כדי להפיק ביו-דלק גס. צילום: Nicole Casal Moore
חוקרים חיממו אצות במכשיר הדומה לסיר לחץ כדי להפיק ביו-דלק גס. צילום: Nicole Casal Moore
מדענים מאוניברסיטת מישיגן חוקרים אפשרות זו בכדי להבין ולשפר עוד את התהליך במאמץ לזרז את הפיתוח של ביו-דלקים זמינים שיוכלו לשמש כחלופות חסכוניות לדלקים מאובנים המשמשים היום כמקור אנרגיה.

בנוסף, הם בוחנים גם את האפשרויות של מקורות אנרגיה חדשים, כגון חיידק האשריכיה קולי, שיוכל לקבל את מזונו מחומרי-פסולת שמקורם בתעשיית הדלקים.

"החזון שלנו הינו ששום דבר לא ייצא מבית-הזיקוק, פרט לדלק. הכל ימוחזר. זהו אחד הדברים ההופכים את המיזם הזה לחדשני בתהליך בינתחומי שבו משולבים גישות הידרותרמיות, קטליטיות וביולוגיות," אמר Phillip Savage, החוקר הראשי, פרופסור להנדסה כימית באוניברסיטת מישיגן. "מחקר זה יוכל ליטול תפקיד משמעותי במעבר של ארה"ב לעצמאות אנרגטית ולהפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני שמקורה בתעשיית האנרגיה," אומר החוקר הראשי.

מיקרו-אצות הינן צורונים מיקרוסקופיים של אצה: צמחים פשוטים חסרי עלים, שורשים או גבעול הצפים במים. הם מתפרקים בקלות יותר מאשר צמחים אחרים היכולים לשמש כמקור לביו-דלק מאחר ואין להם דופנות תא קשיחים, מסביר החוקר.

שלא כמו דלקים מאובנים, ביו-דלקים מבוססי-אצות הינם מאוזני-פחמן – האצות מוזנות בפחמן דו-חמצני שמקורו באוויר וחומר זה נפלט חזרה אליו כאשר ביו-הדלק בוער. בניגוד לכך, בעירה של דלק מאובנים גורמת להגברת כמות הפחמן באוויר, מבלי לצרוך אותו בחזרה.

השימוש בסיר-לחץ, השיטה שאותה חוקרים מדעני אוניברסיטת מישיגן, מאיץ קדימה את מגמת הייצור של דלק מאצות. בשיטה המקובלת היום, המדענים מגדלים אצות מיוחדות, עתירות שמן, מייבשים אותן ואז ממצים את השמן מתוכן.

השלב ההידרותרמי המשמש במיזם זה מאפשר לחוקרים לנצל סוגי אצות שהינן פחות עתירות-שמן. התהליך החדשני גם מייתר את הצורך בשלב הייבוש ובכך הוא מתגבר על שני חסמים משמעותיים להמרה המסחרית של מיקרו-אצות לדלקים נוזליים."

"אנו בעצם מכינים "מרק" אצות," אומר החוקר. "אנו מחממים את האצות לכשלוש מאות מעלות צלזיוס ושומרים על כמות מים בלחץ מספיק גבוה כך שיתקיימו בצורת נוזל ולא אדים. אנו מבשלים את התערובת הזו למשך חצי שעה עד שעה ואז מתקבל הביו-שמן הגולמי."

הטמפרטורה והלחץ הגבוהים מאפשרים לאצות להגיב עם המים ולהתפרק. לא רק שכמות השמן המקורית באצות משתחררת, אלא שגם חלבונים ופחמימות (סוכרים) מתפרקים ובכך מוסיפים לכמות הביו-דלק המתקבל.

"אנו מנסים לחקות את הטבע המייצר נפט, אולם אנו לא מעוניינים להמתין מיליוני שנים," מסביר החוקר. "החלק הקשה הוא לקחת את חומר הגלם המתקבל בסיר הלחץ ולהפוך אותו למשהו שאתה יכול להכניס לרכב שלך, לשנות את התכונות שלו כך שהוא יוכל לזרום בקלות יותר ולעשות כל זאת בדרך חסכונית."

החוקרים מבצעים בדיקה מעמיקה ורחבה של תהליך זה. הם בוחנים דרכים לשימוש בזרזים בכדי להגדיל את תכולת האנרגיה של ביו-הדלק המתקבל, לדילולו לקבלתו כנוזל וכן לניקויו באמצעות הפחתת ריכוזי הגופרית והחנקן שבו.

בנוסף, הם בודקים את התהליך מההיבט המסחרי ומחפשים דרכים למחזר חומרי-פסולת לשם מציאת מקורות חומרים חדשים לפיתוח דלקים עתידיים. זה לא אמור להיות בהכרח אצות, מסביר החוקר הראשי. זה יכול להיות כל "ביומסה רטובה" ("wet biomass"), כדוגמת חומרי הפסולת שפולט החיידק אשריכיה קולי.

הידיעה מהאוניברסיטה

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

7 תגובות

  1. אבי

    יש הרבה ראיות "בשטח" שלפחות מרבית הנפט לא נוצר ממאובנים.

    א- מצאו נפט בשכבות שמעולם לא היתה בהם צמחיה.
    ב- בארות נפט שהתיבשו, חזרו להפיק נפט, אחרי "מנוחה".
    לא סביר שנוצרו מאובנים חדשים…

  2. כל הסיפור נשמע כמעשה-חלם.

    הפתרון לבעיית האנרגיה לא יפתר בעזרת אצות
    אגב,
    השימוש במונח "דלק מאובנים" שהכוונה לנפט,
    אינו מדוייק.

    יש סבירות גבוה מאוד שנפט לא נוצר ממאובנים…

  3. אמא שלי מכינה צ'ונט לשבת בסיר לחץ.
    עם מה שיוצא אחר כך אפשר להכין דלק מטוסים

  4. יש כאן פוטנציאל. כל מה שצריך זה לדאוג שחימום של שעה (וכמובן כל שאר התהליך של גידול האצות ועיבוד הביודיזל שנוצר) ייתן יותר אנרגיה ממה שהושקע.

    אם נחפור בור עמוק למקום שבו הלחץ גדול ונוכל להזריק לשם פסולת אורגנית שאנחנו זורקים במליארדי טונות כל יום – או אז בתוך הבור הזה עם החום והלחץ הטבעיים שיש בו יתחילו להווצר מולקולות אורגניות שמזכירות שומנים כמו נפט. זו גם דרך לא רעה לסלק פסולת.

    מצד שני, אם יש לך כזו כמות של חומר אורגני שאתה יכול לתת לו להתיבש בשמש, אתה גם יכול להפריש חלק ממנו לשריפה וחימום של דודי לחץ שבהם ניתן ליצור תהליך דומה על פני השטח.
    כך או כך, התהליך לא יעיל אם כי ייתכן כי משתלם כלכלית (כשמגלמים את הנזק האקולוגי שנחסך משריפת דלקים מחצביים). כמו כן, בשריפה של חומר אורגני כמו שאריות מזון, מאזן הפחמן הוא גם כן אפס (ניצולת קוונטית, בניגוד לניצולת אקולוגית).

    אי קולי הוא חוליה מגשרת טובה בתנאי שעושים הרבה מניפולציות ביוטכנולוגיות שגורמות לו לגדול מהר ולהשמין מהר ולנצל כמה שיותר את הפסולת. אבל כמו שאנחנו יודעים משעורי טרמודינמיקה, אין מכונה יעילה במאה אחוז ולמעשה החיים מאוד מאוד לא יעילים בקטע של המרת אנרגיה. אז גם האי קולי הוא חוליית ביניים שעדיף לסלק.

    בברכת חברים,
    עמי בכר

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן