CO2 --> hiilivety

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Turun yliopiston tutkimushanke auringonvalon muuttamisesta polttoaineeksi on saanut lähes neljän miljoonan euron rahoituksen EU:lta.

Nelivuotisen hankkeen tarkoitus on kehittää menetelmä auringonvalon muuttamiseksi suoraan käyttövalmiiksi polttoaineeksi fotosynteettisten mikro-organismien avulla.

Hankkeen koordinaattorin Patrik Jonesin mukaan Turun yliopiston biokemian ja elintarvikekemian laitoksissa sekä biotekniikan keskuksessa tehtävässä tutkimuksessa tutkitaan auringonvalon ja hiilidioksidin muuttamista suoraan moottoreissa ja teollisuudessa käytettäväksi polttoaineeksi.
Tarkoituksena on muuntaa auringon energiaa biologisten prosessien avulla propaaniksi.
http://www.hs.fi/kotimaa/artikkeli/Turk ... 28?ref=rss

---------------------------------

Levien tutkimus NExBTL:n raaka-aineena on mielenkiintoisessa vaiheessa. Uuttokokeita tehdään jatkuvasti, ja jo tämän vuoden loppuun on kaavailtu ensimmäisen levä-NExBTL-koe-erän valmistumista. Levät vaikuttavat lupaavilta biopolttoaineen raaka-aineilta, ja niillä pystytään ratkaisemaan monia ympäristövastuullisuuteen liittyviä haasteita.

Levät jaetaan kokonsa puolesta makro- ja mikroleviin, joista ensin mainitut ovat jopa kymmenien metrien pituisia kasvustoja. Neste Oilin biopolttoainetutkimuksessa keskitytään kuitenkin mikroskooppisen pieniin leväeliöihin, joiden koko voi olla vain muutamia mikrometrejä.

Sekä makro- että mikrolevien kasvuympäristönä on vesi, joka yhdessä hiilidioksidin, auringon ja ravinteiden, kuten typen ja fosforin kanssa, on levän elinedellytys. Yhteyttämisprosessinsa tuloksena levät tuottavat happea. Levätuotannon raaka-aineet ovat pääosin halpoja tai ilmaisia, kun auringonvaloa ja valmiiksi ilmassa olevaa hiilidioksidia voidaan hyödyntää.
Suuri öljyntuottokyky

NExBTL-dieselin tarpeisiin sopivat tutkimuksen perusteella levälajit, jotka varastoivat itseensä rasvaa. NExBTL-tuotannossa raaka-aineeksi käy periaatteessa kaikki aines, jossa on öljyä, rasvaa tai rasvamaisia yhdisteitä. Käyttökelpoisimmillaan ne ovat triglyseridien muodossa, jolloin yhteen glyserolimolekyyliin on kiinnittynyt kolme rasvahappoketjua.

Ja käyttökelpoista ainetta löytyy: levien kuivamassasta on 30–50 prosenttia varastorasvoja, ja niistä on raportoitu jopa 80 prosentin triglyseridipitoisuuksia. Levän öljyntuottokyky on siis merkittävä, öljypalmuun verrattuna realistisillakin mittareilla jopa viisinkertainen. Siinä missä öljypalmun tuottokyky on 6 tonnia öljyä hehtaarilta vuodessa, voidaan hehtaarin leväviljelmästä saada jopa 10–50 tonnia öljyä. Öljyn tehokas erottaminen leväsolusta onkin kehityksen keskeisimpiä kysymyksiä.
Nopeaa kasvua ja synergiaetuja

Levien parissa tehtävä tutkimustyö on tärkeää ja tunnustettua, sillä uusia, ympäristövastuullisesti tuotettavia raaka-aineita tarvitaan. Levässä on öljyntuotantopotentiaalin lisäksi paljon muitakin lupaavia ominaisuuksia. Sen kasvu on esimerkiksi öljypalmuun verrattuna nopeaa – levä jakautuu parhaimmillaan jopa alle vuorokaudessa.

Lisäksi levän kasvussaan tarvitsema hiilidioksidi voidaan ottaa sieltä, missä sitä syntyy, esimerkiksi tehdastuotannon savukaasuista. Mahdollisia tuotantopaikkoja voisivat siten olla esimerkiksi betonitehdas, öljynjalostamo tai panimo, eli alat, joiden tehtaanpiipusta tupruaa hiilidioksidia. Synergiaetuja syntyisi myös kasvatuspaikasta jätevedenpuhdistamoiden yhteydessä, joskin jätevesialtaat sisältävät ehkä liiaksi orgaanista ainesta. Leväprosessin jätettä, kuten proteiineja voisi käyttää esimerkiksi rehuna.

Tuotantopaikkoina voidaan käyttää joko suoraa auringonvaloa hyödyntäviä avoaltaita tai suljettuja fotobioreaktoreita. Avoaltaissa viljelystä on jo kokemuksia. Tuotanto on yksinkertaista ja halvempaa, mutta vaatii paljon pinta-alaa. Suljetut ja kontrolloidummat reaktorit taas ovat tuottavuudeltaan parempia, mutta prosessi on kalliimpi. Lisäksi valon määrä tilavuutta kohden on avoaltaita suurempi.
Edessä loistava tulevaisuus

Levissä on useita mahdollisuuksia. Lajeja on lukuisia, joten silläkin saralla tutkimustyötä riittää. Oman kiinnostavan lisänsä tuo geneettisen muokkauksen mahdollisuus: sopivaa levälajia jalostamalla tuottoa voitaisiin lisätä. Geenimuuntelussa rajoitteina ovat kuitenkin eri maiden lait ja suhtautuminen geenimuunteluun sekä riskit, jos nopeakasvuiset muuntogeeniset levät pääsevät viljelmistä luontoon ja leviävät siellä.

Koska koko tutkimusala on vasta alkuvaiheessa, kokemukset levän käytöstä ovat vielä rajalliset. Myöskään kustannustehokkaita ratkaisuja tuotantoon ei alkutaipaleella ole vielä olemassa. Huomioon on otettava meriveden läheisyyden ja hiilidioksidin saannin lisäksi tuotantopaikan tilan tarve sekä logistiset näkökulmat.

Levä ei kilpaile ruokatuotannon kanssa esimerkiksi makeasta vedestä tai maa-alueista, sillä tuotantolaitoksia voi sijoittaa joutomaillekin. Rannikon läheisyys olisi kuitenkin eduksi, sillä levänviljelyssä vesimassat ovat valtavia: kuutiossa vettä on vain noin 1–10 grammaa kuiva-ainetta, josta öljyntuotanto voi alkaa.

10 faktaa levätuotannosta

1. Hehtaarin leväviljelmästä voidaan saada jopa 10–50 tonnia öljyä vuodessa, kun öljypalmun tuottokyky on 6 tonnia.
2. Levän kasvu on nopeaa ja se jakautuu parhaimmillaan alle vuorokaudessa.
3. Eri levälajien kasvunopeus ja rasvojen tuottokyky vaihtelevat paljon.
4. Levätuotannon raaka-aineet ovat pääosin halpoja tai ilmaisia. Raaka-aineet ovat auringonvalo,ilmassa oleva hiilidioksidi, vesi ja ravinteet, kuten typpi ja fosfori.
5. Levä tarvitsee kasvaakseen hiilidioksidia, joten viljelyssä voidaan hyödyntää tehdastuotannon
savukaasuja.
6. Levä ei kilpaile ruokatuotannon kanssa esimerkiksi makeasta vedestä tai maa-alueista, sillä tuotantolaitoksia voidaan sijoittaa joutomaille.
7. Levätutkimus on vasta alkuvaiheessa ja kokemukset levien käytöstä ovat vielä rajallisia.
8. Neste Oilissa leviä ja mikrobeja on tutkittu muutaman vuoden ajan, mutta Yhdysvalloissa levätutkimus on alkanut jo 1970-luvun lopulla.
9. Levätutkimuksessa tehdään yhteistyötä yliopistojen ja tutkimuslaitosten kanssa ympäri maailman.
10. Neste Oilin ensimmäinen levästä tehty NExBTL-koe-erä valmistunee tämän vuoden loppuun mennessä. Koe-erään tarvitaan 10 kiloa leväöljyä, jotta testaus on mahdollista.
http://www.nesteoil.fi/default.asp?path ... 7849,14361

Kommentit (2)

sinnipirtti
Seuraa 
Viestejä5161
Liittynyt1.7.2007

Mielenkiintoista olisi tietää onko viljelyllä vaikutusta veteen? Tarvitseeko vettä vaihtaa vai vain lisätä haihtumisen vuoksi? Nopeutuuko levien kehittyminen omaksi haaraksi altaissa jolloin ne voivat kääntyä vaarallisiksi päästessään vapaiksi?

toisen polven pilkkuvirhe

Vierailija

Jos laskeskelin oikein niin tuolla 50 öljytonnin/ha tuotannolla tarvisi käyttää vain 0.1% maapallon pinta-alasta jotta päästäisiin eroon öljy ja kaasuriippuvaisuudesta. Jos olettaa hieman realistisemmin että tuotanto kuluttaa puolet tuottamastaan energiasta ja hehtaarilta saadaan vain 10 tonnia niin siltikin luku on vain 1% kokonais pinta-alasta. Tämähän voisi olla jopa toimiva ratkaisu isossa mittakaavassa.

Uusimmat

Suosituimmat