|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 05/2009
Na Marsie nie ma przemysłu emitującego CO2, a klimat też się ociepla...
|
|
Glony – na paliwa płynne
W miarę rosnącej niejasności oraz niepewności co do perspektywy rytmiczności pozyskiwania ropy i poziomu jej cen, tak wytwórcy aut, jaki użytkownicy wykazują wzmagające się zainteresowania biopaliwami – a wśród nich bioetanolem. Dziś jest on wytwarzany głównie z roślin zawierających cukier lub skrobię – ale są to rośliny równie ważne dla przemysłu spożywczego. Towarzyszącą temu krytyczna dyskusję można ująć problemowym pytaniem „rośliny z upraw agrarnych na talerz, czy do baku”?
|
Tymczasem wytwórczość etanolu w świecie systematycznie wzrasta. I tak USA w 2007 roku produkcją 24,6 mld litrów stały się największym w świecie jego wytwórcą, wyprzedzając Brazylię. Podczas, gdy w Brazylii etanol produkuje się z trzciny cukrowej, to w Ameryce Północnej, w Chinach oraz wielu innych krajach ta wytwórczość bazuje głównie na kukurydzy.
Z niezrozumiałych powodów nie wykorzystuje się dla produkcji etanolu ogromnych możliwości uprawy glonów tak w morzach oraz oceanach, jak i słodkich wodach. Z jednego hektara powierzchni ich uprawy uzyskuje się rocznie aż 150 ton biomasy, która tworzy się na drodze fotosyntezy z 450 ton CO2 i odpowiedniej ilości wody.
Glony występują w ogromnej ilości różnorakich gatunków oraz klas, ale ostatnio prowadzone badania koncentrują się przede wszystkim na sinicy.
Naukowcom na Hawajach udała się genetyczna modyfikacja jednej
z odmian sinicy, dzięki której wytwarza ona w ramach fotosyntezy CO2 z H2O etanol jako produkt odpadowy (uboczny) (U. Manzke; Brennstoffspiegel, 48, 10, 2008 r.).
Badania na Hawajach nad genetycznie zmodyfikowanymi glonami sinicy z uboczną wytwórczością alkoholu etylowego ilustruje poniższa fotografia. Tworząca się w ramach fotosyntezy glonowa biomasa nadaje się do komponowania pasz i dzięki temu zamyka się obieg materii w przyrodzie z pokaźnym efektem gospodarki światowej. Tego typu badania podjął również – miedzy innymi – koncern Shell oraz jednostka naukowo-badawcza na terenie Niemiec.
Pod koniec listopada 2008 roku specjaliści i naukowcy z wszystkich kontynentów spotkali się w Południowej Afryce na konferencji „Carbon – Capture and Storage” z celem przedyskutowania uwarunkowań procesowo-technicznych przemysłowej produkcji biopaliw na bazie glonów.
Pierwszą instalację pilotowa tego typu wybuduje się w latach 2009 – 2010 w północno-wschodniej części Brazylii z foto-bio-reaktorem o powierzchni 4 ha. Jest to międzynarodowe przedsięwzięcie o nazwie „ALGAE-FUEL-NET”,realizowane przez instytucje naukowo-badawcze w Europie, Izraelu, USA, Brazylii oraz Chinach.
Zajmując się znacznym rozwojem produkcji glonów, nie powinno się tej problematyki rozpatrywać w oderwaniu od próby określenia wpływu emitowanego przez gospodarkę światową CO2 na zmiany klimatyczne. Rośliny oraz niektóre bakterie pobierają ditlenek węgla z otoczenia i via fotosynteza z woda przetwarzają w biomasę.
Nie wszyscy wiedzą o tym, że na naszej planecie znajduje się aż 135 biliardów (135.000.000.000.000.000) ton CO2, z czego 98% wiążą morza i oceany, a resztę, tj. 2,75 biliarda ton znajduje się w atmosferze. Jest on naturalnym składnikiem powietrza, w którym jego zawartość wynosi jedynie 0,04%. Absorbuje częściowo ciepło promieniowania słonecznego i przez to należy do gazów cieplarnianych obok pary wodnej, metanu i ozonu. Dzięki nim temperatura powierzchni ziemi wynosi +15C, a bez tego efektu ten parametr oscylowałby wokół przeciętnej – 18C, co wykluczałoby życie na naszej planecie.
Obecnie ludzkość wytwarza ponad 23 miliardy ton CO2 rocznie, emitując go do otaczającej nas atmosfery. Kraje, które emitują najwięcej tego składnika gazów cieplarnianych ujęto w przeliczeniu na jednego mieszkańca poniższą tabelą.
Emisja CO2 do atmosfery w następstwie ludzkiej działalności stanowi 0,000017% całkowitej masy ditlenku węgla naszej planety lub 0,0008% CO2 znajdującego się w atmosferze. 60% z tej ilości rozpuszcza się z biegiem czasu w wodach mórz i oceanów, a ponadto ulega częściowo fotosyntezie w roślinach (W. Ottlik; BRENNSOFFSPIEGEL und mineralolrundschau, 34, 12, 2008).
Dotychczas – na tle powyższych informacji – nie ma jednoznacznych dowodów, że emisja CO2 powodowana ludzką działalnością, wywołuje postępujący wzrost temperatury naszej planety. Wielu naukowców próbuje ten fakt wyjaśnić na innej drodze. Fotografie dwóch sond kosmicznych NASA: Surveyor oraz Odyssey wykazują, że pokrywa lodowa południowego bieguna Marsa ulega od trzech lat postępującym roztopom i podobnie jak na biegunie naszej planety pojawiają się tam gołe skały.
Po prostu wzrost promieniowania słonecznego nagrzewa efektywniej niż przed paroma laty obie planety, co dokumentuje Abdussamotov, dyrektor obserwatorium astronomicznego w St. Petersburgu. Tą hipotezę negują jednak inni naukowcy, domagając się maksymalnego ograniczania emisji CO2, powodowanego ludzką działalnością.
Niezależnie od zaprezentowanych wątpliwości odnośnie przyczyn wzrostu temperatury na naszej planecie, to maksymalne ograniczanie emisji CO2 w następstwie ludzkiej działalności ma swoje umotywowanie w etyce środowiska.
Jeżeli bowiem już dziś potrafimy na bazie promieniowania słonecznego, wiatru, czy energii wody, wytwarzać z niej wodór, a ten z odpadowym ditlenkiem węgla przerabiać katalitycznie do metanolu i ropy syntetycznej, to należy przestawiać gospodarkę światową z nieodnawialnych (coraz droższych i trudniej dostępnych) na odnawialne surowce oraz nośniki energii, co z powodzeniem realizuje już Hiszpania (rys. 2). Jest to gospodarczo istotna droga ograniczania emisji CO2 do atmosfery i z niej winna w niedalekiej przyszłości korzystać ludzkość na ogromna skalę.
Parlament Unii Europejskiej postanowił pod koniec 2008 roku zwiększenie udziału biokomponentów w paliwach silnikowych w okresie do 2020 roku do poziomu 10%. Wśród tych biokomponentów znaczącą pozycję stanowi bioetanol.
Dziś jest on wytwarzany z roślin spożywczych, aczkolwiek można go produkować z lignocelulozy (głównie z lasów), ale wszystko wskazuje na to, że najefektywniejsze będzie jego pozyskiwanie na bazie glonów.
Autorzy pracują na Politechnice Opolskiej
|
|
|
|
