Om du har varit i Texas och sett stora, tomma fält översållade med tunga maskiner, vet du förmodligen att en hel del av landets eldningsolja kommer rakt upp ur marken och sprutar genom brunnar som borrar och pumpar svart guld från djupt under jordens yta. Det är inte på något sätt billigt eller lätt att få upp all den råoljan till ytan, och eftersom råoljepriserna förblir höga vänder energiproducenterna alltmer andra energikällor. Faktum är att en av de mest attraktiva alternativa bränslekällorna inte kommer från marken alls. Istället hittar du den i öppet vatten -- och kanske till och med i ditt eget akvarium.
Forskare använder termen alger för att hänvisa till en stor och varierad grupp av växtliknande organismer som ofta finns i vatten. Liksom växter är alger fotosyntetiska:De omvandlar koldioxid till mat med hjälp av solljusets kraft. Däremot har alger inte stjälkar eller rötter.
För oss andra är alger mest kända som det där slemmiga gröna som växer ovanpå dammvatten och vid ytan av smutsiga simbassänger. Alger är också ett gissel för akvarievårdare vida omkring, som utkämpar en oändlig kamp för att minimera spridningen i deras tankar. Förutom dammar, sjöar, bassänger och akvarier växer alger även i jord, snö och till och med moln.
Även om de kan vara ett stort irritationsmoment för vissa, fyller alger ett antal viktiga miljöfunktioner. Enligt Encyclopedia of Biological Invasions producerar alger mer än 70 procent av världens syre och förbrukar stora delar av koldioxid.
Kanske viktigare för en planets befolkning som alltmer förlitar sig på olja, alger kan också användas för att tillverka ett antal biobränslen, inklusive etanol och biodiesel. Metoderna varierar, men enligt tidningen Esquire, för att göra biodiesel från alger, börjar en energiproducent ofta med att välja den stam av alger den vill använda eftersom vissa är mer produktiva eller effektiva än andra. Oilgae rapporterar att energiföretagen har börjat ägna sig åt att genmanipulera de mest produktiva algstammarna, varav en liten mängd tillsätts en vattenfylld tank tillsammans med gödande näringsämnen. Algerna utsätts sedan för solljus, vilket startar fotosyntesprocessen. Koldioxiden omvandlas från luften till socker och sedan metaboliserar algerna sockret till olja, vilket tar ungefär en vecka. I slutet av denna process kommer algerna att ha skapat upp till 60 procent av sin vikt i olja.
Därefter måste bränsletillverkaren utvinna oljan. Pressning är en vanlig extraktionsmetod. Detta åstadkoms genom att antingen använda en maskin för att fysiskt pressa ut oljan (tänk på att oliver krossas och pressas för att få sin olja) eller genom att använda komprimerad koldioxid, som separerar oljan genom förångning. Bränsletillverkaren använder sedan en katalysator - natriumhydroxid och metanol, till exempel - för att ta bort syre från oljan och ersätta det med väte för att skapa dieselbiobränsle.
Raffinaderierna kan också omvandla algolja till andra former av biobränsle, inklusive metan, bensin och flygbränsle. Enligt Smart Planet hjälpte jetbränsle skapat från alger till att driva ett United Airlines-flyg från Chicago till Houston i november 2011, det första kommersiella inrikesflyget som använde algbaserat bränsle. Flygbolagen är inte de enda som går (slemmigt) grönt. Oilgae uppskattar att ungefär 100 amerikanska företag och lika många universitet för närvarande undersöker algbaserad bränsleproduktion.
Är vi redo att börja fylla våra flygplan, tåg och bilar med dammavskumsdrivmedel? Läs vidare för att ta reda på det.
Alger har länge ansetts vara ett bättre alternativ till olja än andra naturliga bränslekällor som sojabönor, majs och vete, främst för att alger kan ge en mycket större avkastning (upp till 100 gånger mer olja per hektar). Även om användningen av dessa häftklamrar för bränsle har haft den oavsiktliga effekten att driva upp livsmedelspriserna genom att göra grödorna mer knapphändiga, kan alger skördas för olja i olika vattendrag utan att ta upp mark som annars skulle användas för jordbruk.
Men är algolja ett lönsamt alternativ till råolja? Det korta svaret är ja, men algers långsiktiga lönsamhet beror på priserna vid bensinpumpen. Eftersom petroleumpriserna förblir höga och algeroljans odling, utvinning och raffinering blir billigare, utgör alger ett allt mer lönsamt alternativ till olja som bränslebas.
Även om forskare för decennier sedan började titta på alger som en bränslekälla, ansågs algolja tills nyligen vara för dyr för att producera i en skala som är tillräckligt stor för att sätta ett snäpp i den nationella petroleumförbrukningen. 1996 avbröt US Department of Energy (DOE) ett program som i nästan 20 år hade fokuserat på att utveckla förnybara transportbränslen från alger, och upptäckte - som National Renewable Energy Laboratory noterade i en slutrapport - att "den höga kostnader för algproduktion är fortfarande ett hinder." DOE:s mest optimistiska uppskattning satte priset på ett fat algolja till dubbelt så mycket som ett fat petroleum.
År 2008 hade dock råoljekostnaderna skjutit i höjden, vilket gjorde algolja till ett attraktivt och inte så dyrt alternativ. DOE återupplivade algbränsleprogrammet och har samarbetat med Chevron för att fortsätta forskningen. Tabellerna har vänt till en sådan omfattning att en nyligen genomförd studie av DOE:s Pacific Northwest National Laboratory indikerar att om 5,5 procent av USA:s landarea - särskilt i de stora sjöarna, sydöstra kusten och Gulf Coast - var dedikerade till algodling, landet skulle kunna använda nuvarande produktionsmetoder för att ersätta så mycket som 17 procent av den olja som det för närvarande importerar för transportändamål med algolja.
Allt eftersom forskningen fortsätter förväntas kostnaderna för att tillverka bränsle från alger sjunka. Forskare arbetar på effektivare sätt både att odla alger och att utvinna dess olja. Biodeisel är för närvarande den mest kostnadseffektiva bränsleanvändningen för algolja eftersom processen kräver mindre energi än att omvandla oljan till metan, etanol och andra typer av bränsle. Målet är att göra algolja till ett ekonomiskt lönsamt alternativ till petroleum i händelse av att råoljepriset sjunker.
Det är ännu inte dags att ersätta alla oljekällor i Amerika med algodlande dammar, men det är inte långt borta att byta svart guld mot grönt slam.
Rädda planeten med Slimy Green StuffNär det kommer till alger är beroende bra. De växtliknande organismerna kan helt enkelt inte få i sig tillräckligt med koldioxid. Enligt Scientific American uppskattar algbränsleproducenten Sapphire Energy att algerna som den använder tar i sig cirka 14 kilo växthusgas för varje gallon olja som produceras. Medan själva processen fortfarande förbränner kol vid transport och användning av det producerade bränslet anses algeroljeproduktionsprocessen vara mycket mer energieffektiv än traditionell oljeproduktion. Algernas miljöfördelar är inte begränsade till ren luft. Organismerna har också visat sig behandla avloppsvatten genom att ta bort gifter.
AutobränsleekonomiHur fungerar alternativa bränslepriserAutoAlternativa bränslenAlternativa bränsleAutoAlternativa bränslen10 Alternativa bränsleidéer som aldrig kom ur labbetAutohybridteknikVilka är de svåraste standarderna att uppfylla för en alternativbränslebil?AutohybridteknikHur alternativa bränsletankstationer ArbeteAutohybridbilsteknikVad är billigast världens alternativa bränsle? AutoBiobränslenÄr algerbiobränsle ett lönsamt alternativ till olja?AutoBiobränslen Främjar oljebolag alternativ energi?AutohybridteknikTopp 10 alternativa bränslen på vägen just nuBiobränslenÄr biobränsle ett rimligt (och säkert) flygbränslealternativ?Autoalternativa bränslenAlternativa bränslenAlternativa bensinfordonAlternativa bränslenAlternativa bränslenAlternativa bränslenAutomatiska bränslenAlternativa bränslen Bränsleceller ArbeteAutoalternativa bränslenHur biodiesel fungerarAutoalternativa bränslenÄr etanol verkligen mer miljövänligt än gas?Autoalternativa bränslenHur mycket majs för etanolAutoalternativa bränslenKan saltvattenbränsle ca. rs?AutoAlternative FuelsHur fungerar naturgasfordonAutoAlternative FuelsE85 Etanol Flex Fuel ÖversiktAutoAlternative FuelsKan etanol skada din motor?AutoAlternative FuelsVad är toppbränsle och hur skiljer det sig från bensin?AutoAlternative FuelsKan en bil köras på kärnkraft?
