Ученые Мичиганского университета работают над тем, чтобы изучить и улучшить этот процесс, чтобы ускорить развитие возможного биотоплива, который может заменить ископаемое топливо в современных двигателях.
Они также исследуют возможность других новых топливных источников, типа бактерий E. coli, которые питались бы ненужными продуктами.
"Мы хотим, чтобы вся биомасса многократно использовалась. Это - интегрированный процесс. Мы комбинируем гидротермальный, каталитический и биологический подходы, " сказал Филип Савадж, профессор кафедры химической технологии и основной исследователь этого проекта. Для этого проекта Национальный фонд науки выделил 2 миллиона долларов.
"Это исследование может сыграть ключевую роль в переходе к независимости от запасов нефти и уменьшению эмиссии углекислого газа от энергетического сектора, " добавляет Савадж.
Микроморские водоросли - микроскопические разновидности морских водорослей: плавающие растения, которые не имеют листьев, корней или стеблей. Они разлагаются намного легче, чем другие потенциальные источники биотоплива, потому что они не имеют жестких оболочек клеток, говорит Савадж.
В отличие от ископаемого топлива, биотопливо на основе морских водорослей является нейтральным по отношению к балансу углерода в окружающей среде. Морские водоросли питаются углекислым газом воздуха, и испускают его при сжигании биотоплива. Сгорание ископаемого топлива добавляет дополнительный углерод в воздух, не забирая ничего взамен.
Исследователи, изучая тенденции в переработке морских водорослей на топливо, останавились на "методе скороварки" (автоклавный метод) . Обычные методы получения биотоплива включают в себя культивирование специальных, масляных типы морских водорослей, их сушку и только затем извлечения из них нефти.
Гидротермальный процесс, который используется в этом проекте, позволяет исследователям начинать с менее маслосодержащих морских водорослей. Процесс также устраняет необходимость их сушки, устраняя два главных барьера к крупномасштабному преобразованию микроморских водорослей в жидкое топливо.
"Мы смешиваем морские водоросли с водой, " сказал Савадж. "Затем нагреваем раствор приблизительно до 300 градусов и держим его под достаточно высоким давлением. Этот процесс длится от 30 минут до часа, и мы получаем сырую бионефть. "
Высокая температура и давление позволяют морским водорослям реагировать с водой и расщепляться. Мало того, что освобождаются масла из водорослей, но и белки, и углеводы также, разлагаются, до элементарных соединений.
"Мы пробуем сделать то, что делает природа, когда это создает нефть, но мы не хотим ждать миллионы лет, " говорит Савадж . "Твердая часть берет смолу, которая выходит из плиты давления и превращается в топливо для Вашего автомобиля, изменяя свойства, таким образом это может течь более легко, и выполнение этого в способе, которым это является возможным. "
Савадж и его коллеги всесторонне исследуют этот процесс. Они изучают способы использования катализаторов для увеличения энергии из получившейся бионефти, а также очистить биотопливо, уменьшив в нем содержание серы и азота.
Кроме того, они исследуют процесс и для переработки других отходов биомассы. Это не должно быть морскими водорослями, рассказывает Савадж. Это может быть любая "влажная биомасса. " Они работают над ростом в ненужных продуктах бактерий E. coli, чтобы они могли потенциально использоваться наряду с морскими водорослями.
