Αυτό που μέχρι σήμερα φάνταζε σαν «πράσινο καύσιμο του μέλλοντος» αποκτά πλέον επιστημονική ταυτότητα
Μοιάζει με πετρέλαιο, αλλά δεν είναι. Έχει χρώμα που θυμίζει ιώδιο — αλλά μόνο εξωτερικά.
Αυτό που μέχρι σήμερα φάνταζε σαν «πράσινο καύσιμο του μέλλοντος» αποκτά πλέον επιστημονική ταυτότητα, καθώς οι ερευνητές κατάφεραν να αποκαλύψουν με ακρίβεια τη χημική σύνθεση του βιοκαυσίμου από φύκια — με αποτελέσματα που μπορεί να φέρουν επανάσταση στον τρόπο παραγωγής του.
Βιοκαύσιμο νέας γενιάς σε εποχή κλιματικής κρίσης
Μέσα στον διαρκώς εντεινόμενο αγώνα κατά της κλιματικής αλλαγής, η επιστημονική κοινότητα στρέφεται ολοένα και περισσότερο στα βιοκαύσιμα.
Σε αντίθεση με το πετρέλαιο, τα βιοκαύσιμα προέρχονται από ανανεώσιμες πρώτες ύλες και εκπέμπουν λιγότερα αέρια του θερμοκηπίου.
Αν μέχρι τώρα οι βασικές πηγές ήταν το καλαμπόκι ή το κραμβέλαιο, τα φύκια — και κυρίως οι μικροάλγες του είδους Spirulina platensis — φαίνεται πως αποτελούν το πιο υποσχόμενο υλικό τρίτης γενιάς.
Τα φύκια αναπτύσσονται γρήγορα, απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και δεν ανταγωνίζονται την αγροτική παραγωγή, αφού δεν απαιτούν καλλιεργήσιμη γη ή καθαρό νερό.
Από τα φύκια… στο καύσιμο
Οι παραδοσιακές μέθοδοι εξαγωγής αποδείχθηκαν ενεργοβόρες, καθώς τα φύκια είναι πολύ υδαρή και απαιτούσαν υπερβολική ενέργεια για ξήρανση.
Η λύση βρέθηκε στην τεχνική υδροθερμικής υγροποίησης: η βιομάζα θερμαίνεται στους 300°C υπό πίεση 200 ατμοσφαιρών, παράγοντας δύο φάσεις — υγρή και στερεή.
Η διαδικασία αυτή μιμείται το φυσικό σχηματισμό του πετρελαίου στα έγκατα της Γης — αλλά σε επιταχυνόμενη μορφή.
Ωστόσο, το κρίσιμο ερώτημα ήταν: τι περιέχει πραγματικά αυτό το νέο καύσιμο;
Μαζική φασματομετρία: Το «ακτινογράφημα» του βιοκαυσίμου
Με τη χρήση της τεχνικής της μαζοσπεκτρομετρίας, όπου τα μόρια αναλύονται με βάση τη μάζα και το φορτίο τους, οι επιστήμονες κατάφεραν να αποκρυπτογραφήσουν τη σύσταση των παραγόμενων ουσιών.
Τα ευρήματα ήταν αποκαλυπτικά:
- Το υγρό μέρος περιέχει ενώσεις πλούσιες σε άζωτο
- Η στερεή φάση εμφανίζει μεγαλύτερη μοριακή ποικιλία
- Το τελικό προϊόν δεν μοιάζει χημικά με το αργό πετρέλαιο, αν και έχει παρόμοια καύσιμη απόδοση
Μοριακοί δεσμοί παρόμοιοι με... ιώδιο
Για πιο ακριβή εικόνα της μοριακής δομής, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια έξυπνη τεχνική: αντικατέστησαν άτομα υδρογόνου με δευτέριο (βαρύ υδρογόνο). Κανονικά, αυτή η αλλαγή αλλάζει το «αποτύπωμα» στο φάσμα. Όμως εδώ, ορισμένες κορυφές δεν άλλαξαν καθόλου.
Το φαινόμενο αυτό υποδεικνύει την ύπαρξη σταθερών ιονισμένων ενώσεων, παρόμοιων με εκείνες που βρίσκονται σε βαφές και αντισηπτικά — συμπεριλαμβανομένης της διάσημης "ζελένκα" (πράσινου οινοπνεύματος).
Γενετικά τροποποιημένα φύκια με υψηλά λιπίδια
Το συμπέρασμα της έρευνας δεν είναι απλώς ερευνητικό — είναι καθαρά πρακτικό. Σύμφωνα με τον Evgeny Nikolaev, καθηγητή στο Skoltech και μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (RAN):
«Αυτού του είδους η ανάλυση είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας. Το επόμενο βήμα είναι να εστιάσουμε σε είδη φυκιών με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπίδια και να αξιοποιήσουμε τη γενετική τροποποίηση για ακόμα μεγαλύτερη απόδοση».
Το νέο καύσιμο καίγεται σαν πετρέλαιο, αλλά είναι ανανεώσιμο, πιο καθαρό, και χωρίς τις τοξικές παρακαταθήκες του ορυκτού καυσίμου. Αν οι τεχνικές παραγωγής συνεχίσουν να βελτιώνονται, τότε δεν μιλάμε πια για ένα πράσινο εναλλακτικό σενάριο, αλλά για μια ρεαλιστική ενεργειακή λύση του αύριο.
www.bankingnews.gr
Αυτό που μέχρι σήμερα φάνταζε σαν «πράσινο καύσιμο του μέλλοντος» αποκτά πλέον επιστημονική ταυτότητα, καθώς οι ερευνητές κατάφεραν να αποκαλύψουν με ακρίβεια τη χημική σύνθεση του βιοκαυσίμου από φύκια — με αποτελέσματα που μπορεί να φέρουν επανάσταση στον τρόπο παραγωγής του.
Βιοκαύσιμο νέας γενιάς σε εποχή κλιματικής κρίσης
Μέσα στον διαρκώς εντεινόμενο αγώνα κατά της κλιματικής αλλαγής, η επιστημονική κοινότητα στρέφεται ολοένα και περισσότερο στα βιοκαύσιμα.
Σε αντίθεση με το πετρέλαιο, τα βιοκαύσιμα προέρχονται από ανανεώσιμες πρώτες ύλες και εκπέμπουν λιγότερα αέρια του θερμοκηπίου.
Αν μέχρι τώρα οι βασικές πηγές ήταν το καλαμπόκι ή το κραμβέλαιο, τα φύκια — και κυρίως οι μικροάλγες του είδους Spirulina platensis — φαίνεται πως αποτελούν το πιο υποσχόμενο υλικό τρίτης γενιάς.
Τα φύκια αναπτύσσονται γρήγορα, απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και δεν ανταγωνίζονται την αγροτική παραγωγή, αφού δεν απαιτούν καλλιεργήσιμη γη ή καθαρό νερό.
Από τα φύκια… στο καύσιμο
Οι παραδοσιακές μέθοδοι εξαγωγής αποδείχθηκαν ενεργοβόρες, καθώς τα φύκια είναι πολύ υδαρή και απαιτούσαν υπερβολική ενέργεια για ξήρανση.
Η λύση βρέθηκε στην τεχνική υδροθερμικής υγροποίησης: η βιομάζα θερμαίνεται στους 300°C υπό πίεση 200 ατμοσφαιρών, παράγοντας δύο φάσεις — υγρή και στερεή.
Η διαδικασία αυτή μιμείται το φυσικό σχηματισμό του πετρελαίου στα έγκατα της Γης — αλλά σε επιταχυνόμενη μορφή.
Ωστόσο, το κρίσιμο ερώτημα ήταν: τι περιέχει πραγματικά αυτό το νέο καύσιμο;
Μαζική φασματομετρία: Το «ακτινογράφημα» του βιοκαυσίμου
Με τη χρήση της τεχνικής της μαζοσπεκτρομετρίας, όπου τα μόρια αναλύονται με βάση τη μάζα και το φορτίο τους, οι επιστήμονες κατάφεραν να αποκρυπτογραφήσουν τη σύσταση των παραγόμενων ουσιών.
Τα ευρήματα ήταν αποκαλυπτικά:
- Το υγρό μέρος περιέχει ενώσεις πλούσιες σε άζωτο
- Η στερεή φάση εμφανίζει μεγαλύτερη μοριακή ποικιλία
- Το τελικό προϊόν δεν μοιάζει χημικά με το αργό πετρέλαιο, αν και έχει παρόμοια καύσιμη απόδοση
Μοριακοί δεσμοί παρόμοιοι με... ιώδιο
Για πιο ακριβή εικόνα της μοριακής δομής, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια έξυπνη τεχνική: αντικατέστησαν άτομα υδρογόνου με δευτέριο (βαρύ υδρογόνο). Κανονικά, αυτή η αλλαγή αλλάζει το «αποτύπωμα» στο φάσμα. Όμως εδώ, ορισμένες κορυφές δεν άλλαξαν καθόλου.
Το φαινόμενο αυτό υποδεικνύει την ύπαρξη σταθερών ιονισμένων ενώσεων, παρόμοιων με εκείνες που βρίσκονται σε βαφές και αντισηπτικά — συμπεριλαμβανομένης της διάσημης "ζελένκα" (πράσινου οινοπνεύματος).
Γενετικά τροποποιημένα φύκια με υψηλά λιπίδια
Το συμπέρασμα της έρευνας δεν είναι απλώς ερευνητικό — είναι καθαρά πρακτικό. Σύμφωνα με τον Evgeny Nikolaev, καθηγητή στο Skoltech και μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (RAN):
«Αυτού του είδους η ανάλυση είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας. Το επόμενο βήμα είναι να εστιάσουμε σε είδη φυκιών με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπίδια και να αξιοποιήσουμε τη γενετική τροποποίηση για ακόμα μεγαλύτερη απόδοση».
Το νέο καύσιμο καίγεται σαν πετρέλαιο, αλλά είναι ανανεώσιμο, πιο καθαρό, και χωρίς τις τοξικές παρακαταθήκες του ορυκτού καυσίμου. Αν οι τεχνικές παραγωγής συνεχίσουν να βελτιώνονται, τότε δεν μιλάμε πια για ένα πράσινο εναλλακτικό σενάριο, αλλά για μια ρεαλιστική ενεργειακή λύση του αύριο.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών