• HOME PAGE
• ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΛΓΗΣ
• ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
• ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
• ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΣΑΙΟΥ ΤΥΠΟΥ
• ΜΙΚΡΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
• ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
• ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ
• ΠΡΕΣΣΕΣ ΕΛ. ΣΠΟΡΩΝ
• VOLTAIC SOLAR BAGS
• ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ/CONTACT INFO

ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ ΑΠΟ ΑΛΓΗ
ΝΕΑ ΕΠΑΝΑΣΤΑΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ – ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ

Η αλματώδης ανάπτυξη της βιομηχανίας παραγωγής βιοκαυσίμων απο διάφορα είδη πρώτων υλών , όπως σπορέλαια, ζωικά λίπη, άμυλα, σάκχαρα, κ.α., προκάλεσε στενότητα προσφοράς λόγω της μεγάλης ζήτησης, αλλά και τις διεθνείς αντιδράσεις εναντίον της χρήσης προιόντων ανθρώπινης διατροφής.Η βιοτεχνολογία προχώρησε στην αναζήτηση εναλλακτικών μεθόδων παραγωγής πρώτων υλών με τα ακόλουθα 2 χαρακτηριστικά:

1. Υψηλότερες αποδόσεις ανά στρέμμα γης, και2. Τα παραγόμενα έλαια ή αμυλοσάκχαρα να μην αποτελούν στοιχείο τηςδιατροφής του ανθρώπου, ώστε να μην αναπτύσσεται ανταγωνισμόςμεταξύ ανθρώπινης διατροφής και παραγωγής βιοκαυσίμων.

Βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς: Μετά από έρευνες μεγάλων ερευνητικών ιδρυμάτων της Ευρώπης και των ΗΠΑ, η απάντηση στη λύση του προβλήματος έρχεται με την επιλογή μονοκύτταρων μικροφυκών κυρίως των γενών Chlorela, Botryococcus, Dunaliella, Nannochloropsis, κ.ά, τα οποία έχουν την ικανότητα να αποθηκεύουν στα κύτταρα τους πολύτιμες χημικές ουσίες (προιόντα φωτοσύνθεσης) σε μεγάλες ποσότητες, που φθάνουν το 70% του ξηρού βάρους τους.Οι αποδόσεις τους σε φυτικά λάδια ανά τέσσερα στρέμματα γης (acre), με την καλλιέργειά τους σε ειδικούς βιοαντιδραστήρες υπό ελεγχόμενες συνθήκες ανάπτυξης, με χορήγηση διοξειδίου του άνθρακα (αέριο θερμοκηπίου) και ειδικών αλάτων διατροφής, φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.

Η εντυπωσιακή παραγωγική ικανότητα των φυκών οφείλεται στο γεγονός ότι διπλασιάζουν τη μάζα τους κάθε 24 ώρες και έτσι παίρνουμε 365 εσοδείες αντί μιας εσοδείας το χρονο που έχουμε με τα κλασσικά ενεργειακά φυτά.Η διεθνής επιστημονική κοινότητα έχει αποδείξει ότι τα μικροφύκη που φωτοσυνθέτουν είναι μονόδρομος για την υποκατάσταση του ορυκτού πετρελαίου που σχηματίστηκε πριν εκατομμύρια χρόνια, απο παρόμοια είδη φυκών και άλλων φυτών απο την ίδια τη φύση. Η μοντέρνα βιοτεχνολογία κάνει σε ώρες ότι έκανε η φύση σε αμέτρητους αιώνες. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΦΥΚΗ Για την φωτοσυνθετική παραγωγή βιομάζας απο τα φύκη απαιτούνται:Ηλιακό φως, Διοξείδιο του Άνθρακα (CO2), νερό και ανόργανα άλατα, όπως Αζωτο, Φώσφορος, Σίδηρος και άλλα ιχνοστοιχεία. Οι optimum θερμοκρασίες κυμαίνονται απο 20 – 30 C.Δεδομένου ότι η βιομάζα των μικροφυκών περιέχει περίπου 50% άνθρακα (επί ξηρού βάρους), για την παραγωγή 100 τόνων βιομάζας μικροφυκών απαιτούνται (απορροφούνται) 183 τόνοι CO2, που χορηγούνται κατά τη διάρκεια της ημέρας (φωτοσύνθεση), μέσω συστήματος ειδικών αισθητήρων, για ελαχιστοποίηση απωλειών CO2. Το παραγόμενο κατά τη φάση της φωτοσύνθεσης οξυγόνο απομακρύνεται (συλλέγεται) με τη βοήθεια άλλων αισθητήρων, ώστε να μη σημειώνονται υπερβολικές συγκεντρώσεις που μπορούν να γίνουν τοξικές. ΦΩΤΟ – ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ Οι «κλειστοί» φωτοβιοαντιδραστήρες επιτρέπουν την επιτυχή καλλιέργεια επιλεγμένων ειδών μικροφυκών, είτε μεμονωμένων, είτε ομάδων ειδών, που αποδίδουν βιομάζες με περιεκτικότητες σε π.χ. φυτικό λάδι για παραγωγή βιοντήζελ, της τάξεως του 50-65% του ξηρού βάρους. Ο διπλασιασμός της βιομάζας γίνεται σε 24 ώρες, οπότε επιτυγχάνεται μια συγκομιδή κάθε ημέρα.Οι πλέον παραγωγικοί είναι οι κυλινδρικοί φωτο-βιοαντιδραστήρες, οι οποίοι αποτελούνται απο μία διάταξη διάφανων σωληνώσεων, όπου το ηλιακό φως «συλλέγεται» απο τα φωτοσυνθέτοντα μικροφύκη, τα οποία με τα θρεπτικά άλατα και το CO2 που τους παρέχονται, σχηματίζουν φυτικά λάδια. Η βιομάζα του 24ώρου συλλέγεται με χρήση ειδικών μικροφίλτρων, σε συνδιασμό με υπερφυγοκέντρηση, υπό μορφή υδαρούς «πάστας». Η «πάστα» αποδίδει το φυτικό λάδι με πίεση κατά 70%, ενώ το υπόλοιπο 30% εξάγεται με χημική κατεργασία (εξάνιο). Το στερεό κέικ που μένει είναι άριστη ζωοτροφή, με πάρα πολλές βιταμίνες, ιχνοστοιχεία και άλλα θρεπτικά στοιχεία, με σημερινή εμπορική αξία στην ευρωπαική ένωση 1.5-2.5 Ευρώ / κιλό.Ο προσανατολισμός των κυλινδρικών φωτο-βιοαντιδραστήρων γίνεται έτσι ώστε να μεγιστοποιείται η ηλιακή ενέργεια που θα αξιοποιηθεί φωτοσυνθετικά απο τα μικροφύκη, ενώ το έδαφος κάτω από αυτούς βάφεται λευκό ώστε να συνεισφέρει φωτόνια εξ αντανακλάσεως. Μια ειδική ζώνη αποκατάστασης της ισορροπίας των αερίων της φωτοσύνθεσης (O2 και CO2), με ειδικούς αισθητήρες, διατηρεί την επιθυμητή ισορροπία (πηλίκον) των αερίων εντός του κλειστού κυκλώματος του βιοαντιδραστήρα. Για τη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας για maximum φωτοσύνθεση, οι μονάδες διαθέτουν συστήματα ψύξης, είτε με διαδρομή υπόγεια (γεωθερμική ψύξη), είτε με τοποθέτηση «εναλλακτών θερμότητας» (heat exchangers) ανά τακτά διαστήματα. Ενα τυπικό διάγραμμα ροής παρουσιάζεται σχηματικά παρακάτω.

Τα μικροφύκη μπορούν να καλλιεργηθούν και σε ανοικτά συστήματα επίμηκων αβαθών λιμνών. Ομως οι αποδόσεις σε φυτικό λάδι είναι 30-50 φορές μικρότερες, δημιουργούνται πολλά προβλήματα απο βροχές και επιμολύνσεις μέσω αέρα, εντόμων κλπ. με ανεπιθύμητα είδη φυκών, ακόμα και τοξικών. ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΛΑΔΙΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ Το βιοντήζελ που θα παραχθεί απο φυτικά λάδια μικροφυκών πρέπει να πληροί τις προδιαγραφές των standards (ΕΝ 14214) που έχει θέσει η Ε.Ε.Αναλύσεις λαδιών μικροφυκών έχουν δείξει ότι η σύνθεση των λιπαρών οξέων τους είναι παρόμοια με τη σύνθεση του σογιελαίου. Η διαφορά τους συνίσταται στην ύπαρξη μερικών πολυακόρεστων με τέσσερεις διπλούς δεσμούς. Η αντιμετώπιση ενός τέτοιου προβλήματος, είναι εύκολη μέσω της γνωστής και σε καθημερινή εφαρμογή μεθόδου της υδρογόνωσης. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΦΥΚΗ Το κόστος παραγωγής φυτικών λαδιών απο μικροφύκη είναι ανταγωνιστικό του κόστους όλων των χρησιμοποιούμενων σπορελαίων (φοινικέλαια, ηλιέλαια, κραμβέλαια, βαμβακέλαια, κλπ). Ο βασικός λόγος είναι ότι στα μικροφύκη έχουμε μία εσοδεία ανά 24 ώρες και όχι μία εσοδεία το έτος, που έχουμε στα κλασσικά σπορέλαια.Μεγαλύτερο κόστος υπάρχει στις μικρές μονάδες παραγωγής το οποίο μειώνεται πάρα πολύ στις μεγάλες μονάδες, που παράγουν άνω των 10 τόνων ξηρής ουσίας την ημέρα.Επιπλέον του λαδιού, το παραγόμενο κέικ αποφέρει σημαντική πρόσοδο πωλούμενο ως συμπλήρωμα διατροφής των αγροτικών ζώων, όπως προαναφέρθηκε.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η διεθνής επιστημονική κοινότητα έχει αποδείξει ότι η παραγωγή βιοντήζελ απο μικροφύκη, είναι η μόνη ανανεώσιμη πηγή παραγωγής βιοντήζελ που μπορεί να ανταγωνιστεί με επιτυχία τα ορυκτά καύσιμα.Ηδη μεγάλα πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα του εξωτερικού έχουν σε εξέλιξη προγράμματα, τόσο για τη βελτίωση των καλλιεργούμενων ποικιλιών μικροφυκών, κυρίως προς την κατεύθυνση της βελτίωσης των φωτοσυνθετικών και μεταβολικών ικανοτήτων τους, όσο και για τη βελτίωση των μηχανολογικών των φωτο-βιοαντιδραστήρων, ώστε να παρέχουν το άριστο κλειστό-ελεγχόμενο περιβάλλον (όπως στα θερμοκήπια), που θα επιτρέπει την απρόσκοπτη σταθερή και υψηλή παραγωγή βιοντήζελ. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Handbook of microalgal culture: biotechnology and applied phycology,Richmond A. editor. Blackwell, 2004.2. Photobioreactors: production systems for phototrophic micro-organisms.Pulz O. Appl. Microbiology and Biotechnology 2001; 57: 287-293.3. Commercial applications of microalge. Spolaore P., Joannis-Cassan C.,Duran E., Isambert A. J. Bioscience and Bioenginnering 2006; 101: 87-96.Enclosed outdoor photobioreactors: light regime, photosynthetic efficiency, scale –up and future prospects. Janssen M., Tramper J., Mur LR, Wijffels RH. Biotechnology Bioengineering 2003; 81: 193-210.

ΓΙΑ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
ΚΑΙ ΓΙΑ ΝΑ ΔΕΙΤΕ ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΛΓΗΣ ΤΗΣ ALGAELINK
ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ