Создано устройство для получения биотоплива из микроскопических водорослей
Микроскопические водоросли
Разработка биологического топлива – перспективное направление современной энергетики. Один из видов такого топлива основан на жирах, добываемых из микроскопических водорослей. Выделение жиров из них до настоящего момента считалось дорогим и трудоёмким процессом, поэтому, как говорится, овчинка не стоила выделки.
А вот американские инженеры-химики вознамерились добывать эти жиры более дешёвым способом, да таким, что полученное топливо покроет затраты на разработку жиров. Для этого они собрали устройство – особый струйный миксер. Их работа была описана в журнале Chemical Engineering Science X.
Клеточные жиры представляют собой соединения жирных кислот и глицерина, относящегося к группе спиртов. Их молекулы являются ценным источником энергии, поскольку при расщеплении жиров (отделении от них атомов углерода) выделяется большое количество тепла. В клетках микроорганизмов есть особые структуры – митохондрии, которые и осуществляют процесс расщепления жиров с помощью окисления; полученная энергия запасается клетками в виде молекул АТФ. Характерно, что очень похожий процесс происходит и в бензобаке обычного автомобиля. Поэтому клеточные жиры вполне можно использовать для производства биотоплива. Однако их необходимо для начала выделить. До настоящего момента научная общественность мирилась с парадоксальным фактом: клеточных липидов (тех самых жиров) имеется огромное количество, но выделить их не представлялось возможным.
Пока что разработка дешёвого способа добычи липидов не доведена до конца, однако большая часть работы учёными уже проделана.
Как происходит добыча жиров? Вначале клеточное вещество нужно избавить от воды. Образуется сухая смесь, в которую добавляется экстрагирующий раствор, вытесняющий липиды из всей остальной смеси. Эти жиры остаётся затем смешать с дизельным топливом – и можно заливать всё это в бак автомобиля. И вот самый первый пункт – выделение липидов – и является слишком дорогим, чтобы можно было продолжать производство. Решить эту проблему призван особый миксер-экстрактор, созданный американскими учёными.
Это устройство создаёт локальные участки турбулентности в растворе. В этих участках молекулы липидов могут буквально «выпрыгивать» из клеток прямо в растворитель. Миксер позволяет обойтись без просушивания биомассы в специальных сушильных печах, а этот этап и был самым сложным и дорогим во всём процессе. Теперь выделение липидов станет более быстрым и дешёвым.
Авторы работы указывают, что с помощью их устройства можно перерабатывать и клетки других организмов – бактерий, грибов и других. Из них тоже можно добывать биотопливо. В принципе, источником биологического топлива может стать любое живое существо, хотя обычно для этого используют те или иные микроорганизмы. Когда миксер будет выпущен в массовое производство, нас, возможно, ожидает целая энергетическая революция. Если, конечно, богатейшие корпорации не воспрепятствуют этому или не захватят над новыми разработками контроль. Как бы то ни было, традиционному топливу уже давно требуется замена.
