Нефть из водорослей за минуты
Биомасса, поступающая в реактор, превращается в сырую нефть, воду и побочный продукт менее, чем за час. В дальнейшем нефть может быть переработана в различные виды топлива, а отходы, содержащие питательные для водорослей вещества (фосфор, калий, азот), наряду с очищенной водой могут быть использованы для выращивания новой биомассы и получения горючих газов.
Топливо, полученное из водорослей, никогда не обещало быть дешевым, однако технология PNNL значительно снижает производственные затраты по сравнению с уже существующими методами переработки, более эффективно используя энергетический потенциал морских водорослей.
Во-первых, несколько стадий переработки было объединено в непрерывный технологический процесс. Во-вторых, сырьем могут служить сырые водоросли (суспензия, содержащая 80−90% воды), тогда как многие существующие методы требуют предварительного высушивания водорослей, что само по себе — длительный, энергоемкий процесс.
Технологии обработки сырого материала существуют, однако они предполагают получение конечного продукта партиями — некоторый объем за раз. А реактор PNNL может работать непрерывно. Лабораторная установка обрабатывает всего 1,5 л «пасты» из водорослей в час, однако технология может быть отмасштабирована до коммерческих объемов.
Система также позволяет обойтись без сложного процесса обработки водорослей химическими растворителями, такими как гексан, зачастую необходимого для извлечения растительных жиров. Вместо этого исследователи из PNNL подвергают биомассу воздействию воды с температурой 350 °C под давлением около 200 атм. В процессе гидротермального сжижения и каталитической термальной газификации исходное сырье преобразуется в:
— сырую нефть, которая может быть переработана в различные виды топлива;
— чистую воду, которая может быть использована для выращивания водорослей;
— топливный газ, который можно запасать или сжигать для производства электроэнергии;
— питательные вещества, необходимые для роста водорослей (такие как азот, фосфор и калий).
Строительство промышленных установок высокого давления — сложный и дорогой процесс, однако разработчики полагают, что конечная экономия оправдает инвестиции. Научиться производить биотопливо, которое по цене будет способно конкурировать с ископаемым — непростая задача. Однако Genifuel и PNNL сделали большой шаг в этом направлении.