Инженеры разработали быстрый метод превращения водорослей в бионефть

Исследователи из Университета Юты разработали быстрый и экономически эффективный метод получения бионефти из водорослей в больших количествах с помощью специального струйного смесителя.

Проблема традиционных методов

Микроорганизмы, такие как микроводоросли, содержат липиды — жирные кислоты, из которых можно получить масло (бионефть) для питания дизельных двигателей. Однако до сих пор процесс извлечения липидов из водорослей требовал больше энергии, чем можно было получить из конечного биотоплива. Самой энергозатратной частью была необходимость сначала удалить воду из водорослей, получая суспензию или сухой порошок биомассы.

Новое решение: струйный смеситель

Команда химических инженеров создала реактор-экстрактор нового типа — струйный смеситель (confined impinging jet mixer). В нём струи растворителя направляются на струи водорослей, создавая локальную турбулентность. В этом потоке липиды «перепрыгивают» на короткое расстояние в поток растворителя, после чего растворитель можно отделить и использовать повторно.

  • Скорость: процесс извлечения липидов занимает секунды.
  • Эффективность: метод требует значительно меньше энергии, чем традиционные способы, поскольку исключает этап предварительной сушки водорослей.

Значение и перспективы

  • Энергетический паритет: Технология является важным шагом к достижению энергетического паритета, когда на производство биотоплива тратится меньше энергии, чем оно даёт.
  • Коммерческий потенциал: Метод может изменить экономическое уравнение и сделать производство биотоплива из водорослей коммерчески привлекательным.
  • Широкое применение: Технология применима не только к водорослям, но и к другим микроорганизмам (бактериям, грибам) или любому маслу микробного происхождения.

Контекст

В 2017 году около 5% от общего потребления первичной энергии в США приходилось на биомассу. Водоросли — перспективный источник, так как их можно выращивать в прудах или биореакторах в больших количествах, что также может положительно влиять на атмосферу, сокращая количество CO2.

Исследование опубликовано в рецензируемом журнале Chemical Engineering Science X в статье «Algal Lipid Extraction Using Confined Impinging Jet Mixers».