Άλγη: Βιοκαύσιμα τρίτης γενιάς

Οι άλγες είναι μικροσκοπικά βιολογικά εργοστάσια που χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα και το φως του ήλιου σε ενέργεια τόσο αποτελεσματικά που μπορούν να διπλασιάσουν το βάρος τους πολλές φορές μέσα σε μια ημέρα.

Η άλγη σαν πηγή καυσίμου που ανήκει στην κατηγορία των βιοκαυσίμων τρίτης γενιάς έχει διάφορα χαρακτηριστικά που την κάνουν να υπερτερεί σε σχέση με τα αμέτρητα στρέμματα διαφόρων φυτικών καλλιεργειών που χρησιμοποιούνται ως βιομάζα για την παραγωγή βιοκαυσίμων. Έτσι, οι άλγες δεν επηρέαζουν τα αποθέματα γλυκού νερού, μπορούν να παραχθούν με τη χρήση θαλασσινού νερού καθώς και νερού με απόβλητα, είναι βιοδιασπώμενες και σχετικά αβλαβείς για το περιβάλλον τους σε μια ενδεχόμενη διαρροή. Η άλγη αν και κοστίζει περισσότερο ανά μονάδα μάζας μπορεί να να αποδώσει εώς και 30 φορές περισσότερη ενέργεια ανά μονάδα περιοχής σε σχέση με άλλες δεύτερης γενιάς καλλιέργειες.

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Άλγη: Το βιοκαύσιμο του μέλλοντος;

Σε έναν κόσμο εναλλακτικών καυσίμων, ίσως δεν υπάρχει τίποτε πιο πράσινο από τη γλίτσα που επιπλέει στις λιμνούλες.

Οι άλγες είναι μικροσκοπικά βιολογικά εργοστάσια που χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα και το φως του ήλιου σε ενέργεια τόσο αποτελεσματικά που μπορούν να διπλασιάσουν το βάρος τους πολλές φορές μέσα σε μια ημέρα.

Σαν τμήμα της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης η άλγη παράγει έλαια και μπορεί να δημιουργήσει 15 φορές περισσότερα έλαια ανά ακρ (3,04671 τμ) σε σχέση με άλλα φυτά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοκαυσίμων, όπως το καλαμπόκι και το switchgrass(Panicum virgatum). Η άλγη μπορεί να αναπτυχθεί σε αλμυρό, γλυκό ή ακόμη και σε μολυσμένο νερό, στη θάλασσα ή σε λίμνες, καθώς και σε ξηρά μη κατάλληλη για την παραγωγή τροφής.

Στην κορυφή αυτών των πλεονεκτημάτων, η άλγη- τουλάχιστον στη θεωρία- θα μπορούσε να μεγαλώσει καλύτερα με τη χρήση διοξειδίου του άνθρακα ως τροφής και οργανικού υλικού όπως τα αστικά λύματα.

«Πρέπει να αποδείξουμε αυτά τα δύο πράγματα για να μπορούμε να πούμε ότι πράγματι έχουμε ένα δωρεάν γεύμα», αναφέρει χαρακτηριστικά η Lisa Colosi, καθηγήτρια πολιτικής και περιβαλλοντικής μηχανικής στο πανεπιστήμιο της Virginia.

Αποδεικνύοντας ότι η άλγη μπορεί να ανθίσει με αυξημένα ποσά είτε διοξειδίου του άνθρακα είτε με αστικά λύματα, επιβεβαιώνονται και οι οικολογικές-βιομηχανικές δυνατότητές της. Οι δυνατότητες αυτές είναι ο καθαρισμός των μολυσμένων υδάτων-κάτι που μέχρι τώρα αποτελεί αρκετά δαπανηρή διαδικασία- και η μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα. «Η κύρια αρχή στη βιομηχανική οικολογία είναι να προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε τα απόβλητά μας ώστε να παράγουμε κάτι με αξία», αναφέρει η Colosi.

• Μεταφρασμένο και προσαρμοσμένο από:

University of Virginia (2008, August 19). Algae: Biofuel Of The Future?. ScienceDaily. Retrieved August 21, 2008, from http://www.sciencedaily.com­ /releases/2008/08/080818184434.htm


earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Ενέργεια από αγελάδες μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό για εκατομμύρια ανθρώπους

Η μετατροπή της «κοπριάς» των εκτρεφόμενων ζώων σε μια οικιακή πηγή ανανεώσιμου καυσίμου θα μπορούσε να παράγει αρκετό ηλεκτρισμό ώστε να καλύψει το 3% ολόκληρων των ενεργειακών και καταναλωτικών απαιτήσεων της Βόρειας Αμερικής και να οδηγήσει σε μια σημαντική μείωση στις εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου σύμφωνα με μια νέα έρευνα.

Αυτή η έρευνα αφορά όλες τις χώρες με εκτρεφόμενα ζώα καθώς είναι η πρώτη προσπάθεια να επισημανθεί μια διαδικασία για την ποσοτικοποίηση του συνολικού ποσού ανανεώσιμης ενέργειας που μπορεί να αντληθεί από τα βοοειδή και άλλα ζωντανά.
Η κοπριά αυτών των ζώων, όταν αποικοδομείται φυσικά, απελευθερώνει δύο συγκεκριμένα, δυνητικά αέρια του θερμοκηπίου- το νιτρώδες οξείδιο και το μεθάνιο. Σύμφωνα με την Διακυβερνητική διάσκεψη για την κλιματική αλλαγή, το νιτρώδες οξείδιο ζεσταίνει την ατμόσφαιρα 310 φορές περισσότερο απ’ ότι το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο 21 φορές περισσότερο.

Η δημοσίευση δημιουργεί δύο υποθετικές εκδοχές και τις ποσοτικοποιεί για να συγκρίνει τις αποταμιεύσεις ενέργειας και τα οφέλη μείωσης των εκπεμπόμενων αερίων του θερμοκηπίου. Η πρώτη εκδοχή είναι η γνωστή “business” με το καμένο γαιάνθρακα για ενέργεια και με την κοπριά να αφήνεται στην φυσική της αποικοδόμηση. Η δεύτερη είναι αυτήν στην οποία η κοπριά πέπτεται αναερόβια για να δημιουργήσει βιο-αέριο και έπειτα καίγεται.

Μέσω της αναερόβιας πέψης που είναι παρόμοια με τη διαδικασία για τη δημιουργία κομπόστας, η κοπριά μπορεί να μετατραπεί σε βιοαέριο(biogas) πλούσιο σε ενέργεια, το οποίο συγκεκριμένες μικροτουρμπίνες(συμπιεστές) μπορούν να χρησιμοποιήσουν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι εκατοντάδες εκατομμύρια των εκτρεφόμενων ζώων που κατοικούν στις Η.Π.Α θα μπορούσαν να παράγουν περίπου 100 δισεκατομμύρια κιλοβάτ ώρες ηλεκτρισμού - ενέργεια ικανή να τροφοδοτήσει εκατομμύρια σπίτια και γραφεία. Και, καθώς η φυσική αποικοδόμηση της κοπριά έχει πολύ αρνητική επίδραση στο περιβάλλον(εννοείται δε συγκρίνεται συνολικά με το CO2), το νέο σύστημα διαχείρισης των αποβλήτων έχει μια δυνητική ικανότητα μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου κατά 99 εκατομμύρια μετρικούς τόνους.

Η καύση του βιοαερίου οδηγεί στην εκπομπή μερικών ποσοτήτων CO2 αλλά η συνολική παραγωγή θα είναι σίγουρα μικρότερη για παράδειγμα από το γαιάνθρακα. Οι συγγραφείς της έρευνας αναφέρουν ότι τώρα που ασκείται αρνητική κριτική τα βιοκαύσιμα, η παραγωγή του βιοαερίου από την κοπριά έχει το λιγότερο αμφισβιτήσιμο όφελος της επαναχρησιμοποίησης μια υπάρχουσας πηγής αποβλήτων και έχει τη δυναμική να βελτιώσει το περιβάλλον.

• Μεταφρασμένο και προσαρμοσμένο από: Institute of Physics. "Cow Power Could Generate Electricity For Millions." ScienceDaily 24 July 2008. 24 July 2008 http://www.sciencedaily.com­.

• Journal reference:
  Dr. Michael E. Webber and Amanda D Cuellar. Cow Power: The Energy and Emissions Benefits of Converting Manure to Biogas. Environmental Research Letters, 3 034002 (8pp), July 24, 2008 DOI: 10.1088/1748-9326/3/3/034002

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Ένας μύκητας δίνει πολλές υποσχέσεις για αποτελεσματικότερη παραγωγή βιοκαυσίμων

Ένας αραχνώδης μύκητας με περίεργα διατροφικά γούστα( στρατιωτικές φόρμες και τέντες)

κρατάει το κλειδί για βελτιώσεις στην παραγωγή βιοκαυσίμων-- όπως ανακοίνωσε μια ομάδα κυβερνητικών, ακαδημαϊκών και βιομηχανικών ερευνητών.

Σε μία εργασία που δημοσιεύθηκε χτες στο Nature Biotechnology, ερευνητές με χρηματοδότηση από Ινσιτούτα των Η.Π.Α ανακοίνωσαν ότι η γενετική ακολουθία του μύκητα Tricoderma reesei έδωσε σημαντικά στοιχεία για το πως ο οργανισμός σπάει τις φυτικές ίνες σε απλά σάκχαρα.

Η ανακάλυψη θα μπορούσε να ανοίξει το πεδίο για βιομηχανικές διεργασίες πιο αποτελεσματικές και λιγότερο δαπανηρές όσον αφορά τη μετατροπή καλαμποκιού, γρασιδιού ακόμη και λυμάτων(με βάση την κυτταρίνη), σε αιθανόλη. Η αιθανόλη από τα λύματα είναι πιο ουδέτερη σε άνθρακα και είναι μια εναλλακτική λύση έναντι του αερίου. Ο οργανισμός χρησιμοποιεί ένζυμα που δημιουργεί για να διασπάσει φυτικές ίνες, που δεν πέπτονται από τον ανθρώπινο οργανισμό σε μια απλούστερη μορφή σακχάρου, έναν μονοσακχαρίτη. Ο μύκητας έπειτα χωνεύει τα σάκχαρα σαν τροφή.

Οι ερευνητές αποκωδικοποίησαν τη γενετική ακολουθία του T. Reesei σε μια προσπάθεια να ανακαλύψουν γιατί ο πράσινος μύκητας ήταν τόσο καλός στο να χωνεύει φυτικά κύτταρα.

“Γνωρίζαμε τη φήμη του T. Reesei σαν παραγωγό τεράστιων ποσοτήτων από ένζυμα διάσπασης, αλλά είμαστε έκπληκτοι από το πόσους τύπους ενζύμων παράγει- αυτό σημαίνει ότι το εκκριτικό σύστημα πρωτεϊνών του είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό”, εξηγεί ο Diego Martinez, βιοεπιστήμονας στο Los Alamos και βασικός συντελεστής της δημοσίευσης.

Μιλώντας σε βιομηχανική κλίμακα, ο T. Reesei θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να εκκρίνει ένζυμα που μπορούν να καθαριστούν και να προστεθούν σε ένα υδάτινο μίγμα πολτού κυτταρίνης και άλλων υλικών με στόχο την παραγωγή σακχάρου. Το σάκχαρο έπειτα μπορεί με ζύμωση να παράγει αιθανόλη.

Οι πληροφορίες που περιέχονται στο γονιδίωμα του Ttichoderma reesei είναι ένα μεγάλο βήμα στο δρόμο για την παραγωγή πράσινων καυσίμων και χημικών. Τα οφέλη σε χρόνο και χρήμα θα είναι πολύ μεγάλα αν αξιοποιηθούν κατάλληλα οι πληροφορίες και οι μηχανισμοί του μύκητα.Πηγή:DOE/Los Alamos National Laboratory

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Βιοκαύσιμα και αύξηση τιμών των τροφίμων

Chrysanthemum
Originally uploaded by satel444

Τον τελευταίο καιρό αναφέρονται συνεχώς στις ειδήσεις τα βιοκαύσιμα. Ας μιλήσουμε λίγο γι'αυτά. Ας αρχίσουμε με τα αυτονόητα δίνοντας τον ορισμό που έχει και η ελληνική wikipedia: "Βιοκαύσιμα (αγγλ. biofuels) ονομάζονται τα καύσιμα εκείνα στερεά, υγρά ή αέρια τα οποία προέρχονται από τη βιομάζα, το βιοδιασπόμενο δηλαδή κλάσμα προϊόντων ή αποβλήτων διαφόρων ανθρώπινων δραστηριοτήτων".
Τα βιοκαύσιμα είναι μια εναλλακτική λύση που θα βοηθήσει πολύ στην σημαντική μείωση εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου.. Παρ'όλα αυτά πάντα θα υπάρχουν αρνητικές συνέπειες σε οτιδήποτε έχει καλές προθέσεις. Σε οποιοδήποτε θέμα αυτό που στο τέλος πρέπει κατά τη γνώμη μου να γίνεται είναι ένα "ζύγισμα" των θετικών και των αρνητικών ώστε να αποφασιστεί τι θα γίνει περαιτέρω.
Ας δούμε μερικούς τίτλους ειδήσεων..
"Τα βιοκαύσιμα βάζουν «φωτιά» στις τιμές των τροφίμων"
"Εκρηκτικό πρόβλημα με τις τιμές τροφίμων"
"Φτωχοί και πεινασμένοι κατά βιοκαυσίμων"
Δυστυχώς η δραματική αύξηση των φυτικών καλλιεργείων που έχουν ως στόχο την παραγωγή βιομάζας που θα προοριστεί για βιοκαύσιμα οδήγησε στην αύξηση των τιμών των τροφίμων. Αν συνδυάσουμε και την αύξηση στην τιμή του του πετρελαίου, και την αύξηση του ανθρώπινου πληθυσμού τα πράγματα γίνονται πιο απαισιόδοξα. Ήδη υπάρχουν νέες πιο αποτελεσματικές τεχνολογίες για τα βιοκαύσιμα όπως είναι η άλγη και οι γενετικά τροποποιημένοι μικροοργανισμοί:
Γενετικά τροποποιημένος μικροοργανισμός παράγει κυτταρίνη και σάκχαρα για βιοκαύσιμα
To στομάχι της αγελάδας, κλειδί για την μετατροπή του καλαμποκιού σε βιοκαύσιμο
Βρίσκοντας μια λύση θα εμφανίζεται κι ένα πρόβλημα. Στο τέλος η πιο κατάλληλη λύση είναι αυτή που δημιουργεί τις λιγότερες και πιο ασήμαντες συνέπειες.

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Γενετικά τροποποιημένος μικροοργανισμός παράγει κυτταρίνη και σάκχαρα για βιοκαύσιμα

red tide
Originally uploaded by satel444

Ένα μικρόβιο που δημιουργήθηκε πρόσφατα στο εργαστήριο παράγει κυτταρίνη που μπορεί να μετατραπεί σε αιθανόλη και άλλα βιοκαύσιμα, αναφέρουν επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν. Το συγκεκριμένο μικρόβιο μπορεί να καλύψει ένα σημαντικό ποσοστό των αναγκών που υπάρχουν σε καύσιμα.
Εκτός από την κυτταρίνη, τα κυανοβακτήρια που αναπτύχθηκαν από τον καθηγητή R. Malcolm Brown Jr. και τον Dr. David Nobles Jr., εκκρίνουν γλυκόζη και σουκρόζη. Αυτά τα απλά σάκχαρα είναι οι κύριες πηγές που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αιθανόλης. «Το κυανοβακτήριο είναι μια πολύ φθηνή πηγή για σάκχαρα που χρησιμοποιούνται για την αιθανόλη και τα καύσιμα», εξηγεί ο Nobles, ερευνητικός βοηθός στον τομέα Μικροβιολογίας και Μοριακής Γενετικής.
Οι Brown και Nobles λένε ότι τα κυανοβακτήρια τους μπορούν να μεγαλώσουν σε εγκαταστάσεις παραγωγής, σε μη αγροτικά εδάφη χρησιμοποιώντας αλμυρό νερό το οποίο είναι ακατάλληλο για ανθρώπινη κατανάλωση ή φυτικές καλλιέργειες.
Επίσης:
-Τα νέα κυανοβακτήρια χρησιμοποιούν το φως του ηλίου ως πηγή ενέργειας για την παραγωγή και έκκριση των σακχάρων και της κυτταρίνης.
-Η γλυκόζη, η κυτταρίνη και η σουκρόζη μπορούν να «μαζεύονται» συνεχώς χωρίς να βλάπτουμε ή να καταστρέφουμε τα κυανοβακτήρια.(θερίζοντας κυτταρίνη και σάκχαρα από αληθινή άλγη ή φυτείες, όπως το καλαμπόκι και το σακχαροκάλαμο, απαιτεί τη θυσία των οργανισμών και τη χρησιμοποίηση ενζύμων και μηχανικών μεθόδων για την εξαγωγή των σακχάρων).
-Τα κυανοβακτήρια που μπορούν να διορθώσουν το ατμοσφαιρικό άζωτο μπορεί να αναπτυχθούν χωρίς προσθήκη λιπάσματος που έχει ως βάση το πετρέλαιο.
Ο Nobles τροποποίησε τα κυανοβακτήρια( γνωστά και ως μπλε-πράσινη άλγη) δίνοντας τους ένα σετ γονιδίων παραγωγής κυτταρίνης από ένα μη φωτοσυνθετικό βακτήριο του «ξυδιού», Acetobacter xylinum, γνωστό και ως "πλούσιοσ" παραγωγός κυτταρίνης.
Τα νέα κυανοβακτήρια παράγουν μια σχετικά φτωχή, σαν ζελέ, μορφή κυτταρίνης που μπορεί εύκολα να σπάσει σε γλυκόζη. « Το πρόβλημα με την κυτταρίνη που λαμβάνεται από τα φυτά είναι το ότι δε μπορεί να διασπαστεί εύκολα διότι είναι υψηλά κρυσταλλικό και ανακατεμένο με λιγνίνη(για τη δομή) και άλλα συστατικά», αναφέρει ο Nobles.
Χωρίς τα κυανοβακτήρια το μεγάλο οικονομικό κόστος για την παραγωγή κυτταρινικής αιθανόλης και βιοκαυσίμων βρίσκεται στα ένζυμα και τις μηχανικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση της κυτταρίνης.
Χρησιμοποιώντας την άλγη σαν βιοκαύσιμο δε χρειάζεται να θερίζονται μεγάλες εκτάσεις γης. Οι πιέσεις που ασκούνται στους καλλιεργητές καλαμποκιού ώστε να παράγουν καλαμπόκι για τα καύσιμα δε θα υπάρχουν. Επίσης η ζήτηση για σουκρόζη που ωθεί την Βραζιλία να θερίζει τροπικά δάση του Αμαζονίου καλλιεργώντας σακχαροκάλαμο, θα σταματήσει με πιο θετικές περιβαλλοντικές συνέπειες.
Λαμβάνοντας υπόψη τις σημερινές ικανότητες παραγωγής των κυανοβακτηρίων( μπορούν να αυξηθούν), για να παραχθεί μια συγκεκριμένη ποσότητα βιοκαυσίμων απαιτείται έκταση μισή για την καλλιέργεια των κυανοβακτηρίων σε σχέση με μια φυτική καλλιέργεια.
Πηγή:
University of Texas at Austin (2008, April 24). Newly Created Microbe Produces Cellulose And Sugars For Biofuels.

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

To στομάχι της αγελάδας, κλειδί για την μετατροπή του καλαμποκιού σε βιοκαύσιμο

Ένα ένζυμο που προέρχεται από ένα μικρόβιο που ζει στο στομάχι της αγελάδας είναι το κλειδί που μπορεί να μετατρέψει το καλαμπόκι σε καύσιμα, σύμφωνα με επιστήμονες του πολιτειακού πανεπιστημίου του Μίσιγκαν(Michigan State).

Το ένζυμο που επιτρέπει σε μια αγελάδα να πέψει το γρασίδι και άλλες φυτικές ίνες μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αιθανόλης με τελικό αποδέκτη τα αυτοκίνητα και φορτηγά. Οι ερευνητές στο MSU ανακάλυψαν έναν τρόπο να μεγαλώσουν φυτά καλαμποκιού που περιέχουν αυτό το ένζυμο. Έκαναν το εξής: Εισήγαγαν ένα γονίδιο από ένα βακτήριο που ζει στο στομάχι της αγελάδας, σε ένα φυτό καλαμποκιού. Τώρα, τα σάκχαρα που ήταν «κλειδωμένα» μέσα στα φύλλα και το μίσχο των φυτών μπορούνα να μετατραπούν σε χρηστικά σάκχαρα χωρίς τη συμβολή των ακριβών συνθετικών χημικών ουσιών.

«Το γεγονός ότι μπορούμε να πάρουμε ένα γονίδιο που δημιουργεί ένα ένζυμο στο στομάχι της αγελάδας και να το βάλουμε σε ένα φυτικό κύτταρο σημαίνει ότι μπορούμε να μετατρέψουμε αυτό που ήταν άχρηστο σε βιοκαύσιμο», αναφέρει η Μάριαμ Στίκλεν, καθηγήτρια στο MSU. H εργασία αυτή θα παρουσιαστεί επίσης στο τεύχος Ιουνίου του Nature Review Genetics, στο κεφάλαιο: "Plant Genetic Engineering for Biofuel Production: Towards Affordable Cellulosic Ethanol".

Οι αγελάδες, με τη βοήθεια των βακτηρίων μετατρέπουν φυτικές ίνες, που ονομάζονται κυτταρίνη σε ενέργεια και αυτό είναι ένας σημαντικός παράγοντας βοήθειας για την παραγωγή βιοκαυσίμων. Μέχρι τώρα στην εμπορική βιομηχανία βιοκαυσίμων, μόνο οι πυρήνες των φυτών καλαμποκιού μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή αιθανόλης. Αυτή η νέα ανακάλυψη όμως θα επιτρέψει τη χρησιμοποίηση ολόκληρου του φυτού που σημαίνει ότι μπορούν να παραχθούν περισσότερα καύσιμα με λιγότερο κόστος.

Η μετατροπή φυτικών ινών σε σάκχαρα απαιτεί τρία ένζυμα. Η νέα ποικιλία καλαμποκιού που δημιουργήθηκε για την παραγωγή βιοκαυσίμων(ονομάζεται Spartan Corn III) στηρίζεται σε παλαιότερες ποικιλίες της Στίκλεν, στις οποίες έχουν προστεθεί τα τρία απαραίτητα ένζυμα. Η πρώτη ποικιλία(2007), κόβει την κυτταρίνη σε μεγάλα κομμάτια με ένα ένζυμο μικροβίων που ζουν κοντά σε ζεστό νερό.

Έπειτα το Spartan Corn II με ένα γονίδιο που υπάρχει σε έναν μύκητα, παίρνει τα μεγάλα κομμάτια κυτταρίνης του πρώτου ενζύμου και τα σπάει σε ζεύγη σακχάρων.

Το Spartan Corn ΙΙΙ, με το γονίδιο του μικροβίου της αγελάδας παράγει ένα ένζυμο που αποχωρίζει τα ζευγάρια σακχάρων σε απλά σάκχαρα. Αυτά τα απλά σάκχαρα μπορούν να μετατραπούν σε αιθανόλη. Η Στίκλεν αναφέρει ότι το Spartan Corn III είναι ένα βήμα μπροστά για την επιστήμη-τεχνολογία.

Michigan State University (2008, April 10). Gut Reaction: Cow Stomach Holds Key To Turning Corn Into Biofuel. ScienceDaily. Retrieved April 10, 2008, from http://www.sciencedaily.com­ /releases/2008/04/080408085453.htm

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Πρόγραμμα παραγωγής βιοκαυσίμων στο θεσσαλικό κάμπο

radial symmetry
Originally uploaded by satel444

Σε εξέλιξη βρίσκεται πρόγραμμα παραγωγής βιοκαυσίμων στη Θεσσαλία, το οποίο θα περιλάβει όλο το κύκλωμα από την παραγωγή των ενεργειακών φυτών μέχρι την παραγωγή των τελικών προϊόντων και μελέτη της χρήσης από τους τελικούς χρήστες. Διάφορα σενάρια θα αναλυθούν για να μελετηθούν οι επιπτώσεις στους αγρότες και στην οικονομία της περιοχής, η συμβολή στη συμμόρφωση της χώρας στις διεθνείς της υποχρέωσες και οι επιπτώσεις στο περιβάλλον της Θεσσαλίας.
Για την υλοποίηση του προγράμματος θα καλλιεργηθούν σε διάφορα Θεσσαλικά μικροκλίματα φυτά για παραγωγή υγρών καυσίμων. Για το παρόν πρόγραμμα επελέγησαν οι καλλιέργειες της ελαιοκράμβης, του ηλίανθου για παραγωγή λαδιών και σόργου για παραγωγή αλκοόλης. Υπεύθυνος της εργασίας είναι ο κ. Θ. Α. Γέμτος Διευθυντής του Εργαστηρίου Γεωργικής Μηχανολογίας του Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας.
περισσότερα εδώ
πηγή: ert3.gr

Μετατρέποντας φυτά σε καύσιμα

Σήμερα μια νέα μέθοδος είναι ικανή να μετατρέψει τα φυτά σε καύσιμα, συνδυάζοντας τη διαδικασία της ζύμωσης και τις χημικές αντιδράσεις
Συνταγή για καύσιμα: Συγκεντρώστε ορισμένα αμυλούχα συστατικά, όπως κυτταρίνη, που αποτελούν το μεγαλύτερο ποσοστό των φυτών. Χρησιμοποιήστε ένζυμα για να τα μετατρέψετε σε φρουκτόζη, τη ζάχαρη που βρίσκεται μέσα στα φρούτα και το μέλι.
Ανακατέψτε αυτή τη φρουκτόζη με αλμυρό νερό και υδροχλωρικό οξύ. Προσθέστε έναν διαλύτη, σε αυτή την περίπτωση βουτανόλη, που προέρχεται επίσης από φυτά, στη συνέχεια για να αποτρέψετε το παράγωγο, (HMF), να αντιδράσει με το νερό, προχωρήστε σε εκχύλιση.
Το ασταθές αυτό μόριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη δημιουργία πλαστικών πολυμερών ή χημικών. Εκτός των άλλων, προσθέτοντας έναν καταλύτη, όπως το ρουθένιο, είναι δυνατή η μετατροπή του HMF σε DMF, ένα καύσιμο που προσφέρει περισσότερη ενέργεια από την αιθανόλη.
«Θα πρέπει να είναι ένα καταπληκτικό καύσιμο. Η ουσία DMF διαθέτει παρόμοια ενεργειακή πυκνότητα με το πετρέλαιο», σχολιάζει ο James Dumesic, χημικός μηχανικός από το πανεπιστήμιο Wisconsin–Madiso, ο οποίος μαζί με συναδέλφους του, ανακάλυψαν τη νέα μέθοδο.
Επίσης τονίζει ότι η DMF θα μπορούσε να αντικαταστήσει άμεσα την αιθανόλη, επειδή δεν εξασφαλίζει μόνο περισσότερη ενέργεια αλλά έχει και υψηλότερο σημείο βρασμού (επιτρέποντας την καλύτερη ανάμιξη του DMF με τη βενζίνη) και δεν αντιδρά με το νερό (η αιθανόλη απορροφά την ατμοσφαιρική υγρασία κάτι το οποίο οδηγεί στην μείωση της δραστικότητας της). Επιπροσθέτως, η διαδικασία αυτή, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature πρόσφατα, είναι πολύ πιο γρήγορη σε αντίθεση με τις μέρες που χρειάζεται ο ζυμομύκητας Saccharomyces cerevisiae για να μετατρέψει τα σάκχαρα των φυτών σε αιθανόλη, επειδή ελέγχεται χημικά και για αυτό το λόγο μπορεί να ολοκληρωθεί μέσα σε λίγες ώρες.
Ωστόσο η ουσία DMF, παρά τα προφανή οφέλη της, θα πρέπει να μελετηθεί εκτενέστερα ως καύσιμο σε μηχανές.
«Προς το παρόν είμαστε σε θέση να παράγουμε μικρές ποσότητες. Δεν είμαστε σίγουροι για την συμπεριφορά της ουσίας αυτής ως καύσιμο σε πολύ μεγάλες ποσότητες. Όμως θα μπορούσε χρησιμοποιηθεί άμεσα ως επιπρόσθετο συστατικό σε συνδυασμό με την αιθανόλη».
Επίσης η DMF υστερεί σε έναν επιπλέον τομέα. Αν και η διαδικασία παραγωγής μπορεί να είναι περιβαλλοντικά φιλική, η χρήση της βουτανόλης από τα φυτά, υδρογόνου όπως και απλού αλμυρού νερού δεν είναι το ίδιο φιλική με το περιβάλλον.
«Δεν είμαστε ακόμα σε θέση να πραγματοποιήσουμε ταξινόμηση των θετικών και αρνητικών τοξικολογικών επιπτώσεων της DMF. Η όλη διαδικασία θα πρέπει να μελετηθεί εκτενέστερα», σχολιάζει ο Dumesic.
Υπάρχει όμως όφελος από περιβαλλοντική άποψη ή δημιουργούμε άλλο ένα MTBE; (Μεθυλο Τριτοταγής Βουτυλαιθέρας, ο οποίος προστέθηκε στην βενζίνη τις αρχές του 1979 για την ενίσχυση της καύσης, όμως η καρκινογόνος αυτή ουσία απαγορεύτηκε σύντομα αφού ανακαλύφθηκε ότι μπορούσε να διαρρεύσει και να μολύνει τα υπόγεια νερά.)
Εάν η DMF ελεγχθεί και επιτύχει σε όλες τις δοκιμές, θα είναι πολύ σύντομα διαθέσιμη και δε θα κοστίζει περισσότερο από την αιθανόλη. «Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να επιτευχθεί μέσα στα επόμενα χρόνια εάν αποδειχθεί ότι είναι μια περιβαλλοντικά φιλική μέθοδος».
Ο Dumesic, αναφέρει: «Η διαδικασία για την οποία συζητάμε μοιάζει αρκετά με αυτή του πετρελαίου, οι γνώσεις που έχουμε αποκτηθεί για την ανάπτυξη της βιομηχανία του πετρελαίου θα μπορούσαν να φανούν ιδιαίτερα χρήσιμες για την ανάπτυξη και εφαρμογή της νέας μεθόδου».
πηγή: pathfinder.gr(scientific american)

Περισσότερη «πράσινη» ενέργεια: Αποδοτικότερο βιοκαύσιμο παράγεται από σάκχαρα φρούτων

Λονδίνο

Αμερικανοί χημικοί πέτυχαν μια σημαντική πρόοδο στα βιοκαύσιμα, μετατρέποντας τη φρουκτόζη των φρούτων σε ένα υγρό καύσιμο που δίνει 40% περισσότερη ενέγεια από ό,τι η αιθανόλη.
«Υπάρχουν ακόμα μερικές προκλήσεις που θα πρέπει να αντιμετωπίσουμε, ωστόσο αυτή η μελέτη δείχνει ότι μπορούμε να παράξουμε υγρό καύσιμο κίνησης από βιομάζα το οποίο έχει παρόμοια ενεργειακή πυκνότητα με το πετρέλαιο» δήλωσε ο Δρ Τζέιμς Ντούμεσικ, μηχανικός καυσίμων στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν στο Μάντισον.
Η έρευνά του παρουσιάζεται στο περιοδικό Nature.
Το μόνο βιοκαύσιμο για οχήματα που παράγεται σήμερα σε μεγάλες ποσότητες είναι η αιθανόλη (οινόπνευμα), η οποία συνήθως προέρχεται από βιομάζα καλαμποκιού ή σακχαρότευτλου. Η κυτταρίνη και το άμυλο της βιομάζας διασπώνεται με ένζυμα σε γλυκόζη, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε αιθανόλη μέσω ζύμωσης από έναν ζωντανό σακχαρομύκητα.
Το πρόβλημα είναι ότι η αιθανόλη περιέχει αρκετά άτομα οξυγόνου, τα οποία μειώνουν την ενεργειακή πυκνότητα, αυξάνουν την πτητικότητα και επιτρέπουν την απορρόφηση νερού από τον ατμοσφαιρικό αέρα.
Η ομάδα του Δρ Ντούμεσικ ξεπέρασε τα προβλήματα αυτά μετατρέποντας τη φρουκτόζη σε 2,5-διμεθυλφουράνιο (DMF), το οποίο όγκο προς όγκο προσφέρει 40% περισσότερη ενέργεια από τη μεθανόλη. Είναι επίσης σταθερό και αδιάλυτο στο νερό.
Όπως αναφέρει το Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων, η διαδικασία περιλαμβάνει τη μετατροπή της κυτταρίνης και του αμύλου σε φρουκτόζη και τελικά σε DMF με τη βοήθεια καταλυτών και διαλυτών.
Η μέθοδος θα μπορούσε θεωρητικά να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε είδος βιομάζας.
Τα βιοκαύσιμα θεωρούνται γενικά πιο καθαρά από τα συμβατικά ορυκτά καύσιμα, παρόλο που κι αυτά απελευθερώνουν κατά την καύση τους διοξείδιο του άνθρακα, το κύριο αέριο του θερμοκηπίου. Η διαφορά είναι ότι το διοξείδιο του άνθρακα από το πετρέλαιο παραμένει στην ατμόσφαιρα, ενώ το διοξείδιο των βιοκαυσίμων απορροφάται εκ νέου από τα φυτά στις καλλιέργειες βιοκαυσίμων.
Πάντως η προώθηση των βιοκαυσίμων συναντά αντιδράσεις, καθώς η στροφή των αγροτών στη νέα αγορά έχει ήδη οδηγήσει σε άνοδο τιμών για ορισμένα είδη τροφίμων.
πηγή: Newsroom ΔΟΛ

Βρετανία - Διεθνής Υπηρεσία Ενέργειας: Τα βιοκαύσιμα δεν συνιστούν απειλή για τον ΟΠΕΚ

Ο επικεφαλής της IEA Κλοντ Μαντίλ δήλωσε στην εφημερίδα "Φαϊνάνσιαλ Τάιμς" ότι ακόμη και στην περίπτωση του χειρότερου σεναρίου για τον ΟΠΕΚ, θα υπάρξει "δραματική" ανάγκη για αύξηση της παραγωγής του. Ακόμη και αν οι καταναλώτριες χώρες υλοποιήσουν πολιτικές για μείωση της κατανάλωσης πετρελαίου, οι εκτιμήσεις της IEA κάνουν λόγο για αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης, το 2015, σχεδόν κατά 10 εκατομμύρια βαρέλια την ημέρα, η οποία αναμένεται να ανέλθει σε 94,8 εκατομμύρια βαρέλια τη ημέρα.
Βρετανία - ΔιεΤο 2015, η ζήτηση για πετρέλαιο από τον ΟΠΕΚ θα ανέλθει σε 38,8 εκατομμύρια βαρέλια την ημέρα, ενώ τα βιοκαύσιμα θα καλύπτουν ανάγκες ύψους 3 εκατομμυρίων βαρελιών την ημέρα. Στην περίπτωση που οι καταναλώτριες χώρες δεν προχωρήσουν σε υλοποίηση νέων πολιτικών για την ενθάρρυνση παραγωγής βιοκαυσίμων και την εξοικονόμηση ενέργειας, η ζήτηση για πετρέλαιο του ΟΠΕΚ θα ανέλθει σε 48 εκατομμύρια βαρέλια τη ημέρα.
Ο ΟΠΕΚ, ο οποίος έχει ήδη δρομολογήσει επενδύσεις ύψους περίπου 120 δισ. δολαρίων μέχρι το 2012 για αύξηση της παραγωγικής δυναμικότητάς του, φοβάται επανάληψη του λάθους στα τέλη της δεκαετίας του '70, όταν, σε μία συγκυρία υψηλών τιμών πετρελαίου στις διεθνείς αγορές, ανταποκρινόμενος θετικά στην προτροπή της Δύσης, επένδυσε σε αυτή την κατεύθυνση, για να διαπιστώσει στη συνέχεια ότι οι ίδιες χώρες επένδυσαν σε εναλλακτικές λύσεις, όπως πυρηνική ενέργεια και φυσικό αέριο.
Σύμφωνα με τον Φρεντερίκ Λασέρ της Societe Generale, το αποτέλεσμα ήταν ότι "ο ΟΠΕΚ επένδυσε τεράστιους πόρους σε νέα παραγωγική δυναμικότητα, για να διαπιστώσει απλά ότι, όταν η νέα αυτή δυναμικότητα άρχισε να ρέει προς τις αγορές, στα μέσα της δεκαετίας του '80, η ζήτηση είχε εξανεμιστεί".
Ο ΟΠΕΚ αυτή τη φορά προειδοποίησε ότι οι νέες επενδύσεις ύψους περίπου 500 δισ. δολαρίων που σχεδιάζει για την περίοδο 2013-2020, θα εξαρτηθούν από τις νέες τάσεις στη ζήτηση (πυρηνική ενέργεια, βιοκαύσιμα, "καθαρό" κάρβουνο, εξοικονόμηση ενέργειας).
Ωστόσο, το δυναμικό της τρέχουσας γενιάς βιοκαυσίμων περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό λόγω του ανταγωνισμού με τη βιομηχανία τροφίμων για καλλιέργειες σίτου και καλαμποκιού. "Έτσι όπως είναι στημένη η βιομηχανία βιοκαυσίμων σήμερα, τα όρια της είναι σαφή", τονίζει ο ειδικός σε θέματα εναλλακτικών πηγών ενέργειας στην KBC Peel Hunt 'Αντριου Σέπερντ-Μπάρον. "Σε περίπου πέντε χρόνια από σήμερα θα έχουμε την πιθανότητα να παράγουμε βιοκαύσιμα με ένα τελείως διαφορετικό τρόπο, με γκάμα από αιθανόλη από κυτταρίνη (γρασίδι και ξυλώδη φυτά) μέχρι από φύκια. Αυτές οι τεχνολογίες δεν έχουν, όμως, ακόμη δοκιμαστεί", συμπλήρωσε.
Ακόμη και εάν υπερπηδηθούν τα εμπόδια σε αυτά τα βιοκαύσιμα "δεύτερης γενιάς", οι αναλυτές στην εταιρία συμβούλων Wood Mackenzie εκτιμούν ότι θα καλύψουν, μέσα στην επόμενη δεκαετία, ποσοστό έως 4% της παγκόσμιας ζήτησης μόνον. Εκτιμούν, ωστόσο, ότι ακόμη και μία οριακή αλλαγή θα έχει ισχυρό αντίκτυπο στις τιμές του πετρελαίου στις διεθνείς αγορές.
πηγή: ert3.gr(ΑΠΕ)

Τα νέας γενιάς καύσιμα δείχνουν το δρόμο για τον περιορισμό των επικίνδυνων ρύπων

Η εφαρμογή του βιοντίζελ, κυρίως στα φορτηγά, και η αντικατάσταση του πετρελαίου από φυσικό αέριο σε άλλα οχήματα, όπως λεωφορεία, ταξί και σχολικά, θα συνεισφέρει σημαντικά στον περιορισμό της περιβαλλοντικής ρύπανσης, η οποία στα αστικά κέντρα προκαλείται κατά 60% από την κυκλοφορία των αυτοκινήτων.
Την άποψη αυτή διατύπωσε ο χημικός περιβαλλοντολόγος, διδάκτωρ και καθηγητής του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου, Κώστας Νικολάου, μιλώντας σε ημερίδα που διοργάνωσε η Ένωση Ελλήνων Χημικών στη Θεσσαλονίκη. Σύμφωνα με τον κ. Νικολάου, τα οχήματα είναι οι βασικοί υπαίτιοι για τις μεγάλες συγκεντρώσεις αιωρούμενων σωματιδίων στα αστικά κέντρα της Ελλάδας. Πρόσθεσε, επίσης, πως το φωτοχημικό νέφος δημιουργείται κυρίως εξαιτίας των καυσαερίων των αυτοκινήτων. Διότι, όπως είπε, αυτά περιλαμβάνουν οξείδια του αζώτου και του όζοντος και, μάλιστα, πάνω από τα επιτρεπόμενα ανώτατα όρια, ενώ καταγράφουν διαχρονικά αυξητικές τάσεις.
Βιοκαύσιμα β’ γενιάς
Σε ό,τι αφορά στα βαρέα οχήματα και τη χρήση από αυτά του βιοντίζελ, ο κ. Νικολάου επισήμανε πως τα δεδομένα δείχνουν ότι θα μειωθούν οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, ενώ θα περιοριστούν λίγο και τα αιωρούμενα σωματίδια. Αντίθετα, ελαφρά αύξηση αναμένεται να σημειωθεί στα οξείδια αζώτου.
Αναφορικά με τη χρήση του φυσικού αερίου στα πετρελαιοκίνητα οχήματα που πραγματοποιούν κυρίως αστικές μετακινήσεις, ο κ. Νικολάου σημείωσε ότι θα οδηγήσει σε μείωση των εκπομπών αιωρούμενων σωματιδίων, οδηγώντας έτσι και στην εκπλήρωση των σχετικών προδιαγραφών ποιότητας αέρα.
Από την πλευρά του, ο λέκτορας του τμήματος Χημείας του ΑΠΘ, Κώστας Τριανταφυλλίδης, μιλώντας στην ίδια ημερίδα, αναφέρθηκε στα βιοκαύσιμα δεύτερης γενιάς. Όπως είπε, προέρχονται από λιγνοκυτταρινούχες πρώτες ύλες, όπως ξυλεία, αγροτικά και δασικά προϊόντα, καθώς και αστικά οργανικά υπολείμματα. Τόνισε, δε, ότι μελετάται η ανάπτυξη νέων βιοχημικών ή και θερμοχημικών διεργασιών, μέσα από τις οποίες, φυτικά παραπροϊόντα και υπολείμματα ανθρώπινων και βιομηχανικών δραστηριοτήτων, μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή φιλικών προς το περιβάλλον καυσίμων.

πηγή: pathfinder.gr