Glony zwiększają masę trzy, czterokrotnie w ciągu doby. Można z nich zrobić paliwo

Zielona alternatywa

Zasoby paliw kopalnych powoli się wyczerpują. Nic dziwnego, skoro w ciągu ostatnich 200 lat eksploatowaliśmy je bez opamiętania. Węgiel, gaz i ropa naftowa zbudowały potęgę gospodarczą krajów bogatej Północy, ale ich spalanie zwiększyło ilość dwutlenku węgla w atmosferze o ponad 33% i jest główną przyczyną efektu cieplarnianego, który zmienia klimat całej Planety. Dziś już wiemy, że trzeba się przestawić na źródła energii odnawialnej, coraz częściej mówimy o świadomej konsumpcji, z determinacją szukamy alternatywy dla tradycyjnych paliw. Czy biopaliwa produkowane z glonów spełnią pokładane w nich nadzieje?

Zamiast soi i rzepaku

Biopaliwa nie są żadną nowością. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego w sprawie wspierania użycia w transporcie biopaliw lub innych paliw odnawialnych wspomina o miastach, w których transport publiczny już w 2003 roku funkcjonował w całości na paliwach pozyskiwanych z biomasy. Do tej pory jednak podstawowymi surowcami do produkcji biopaliw są rośliny jadalne: soja, kukurydza, rzepak. To budzi wiele moralnych wątpliwości. Zabieramy areał uprawny pod rośliny, które nas nie żywią. W krajach bogatej Północy to nie jest problem, ale w krajach ubogiego Południa to tragedia.

W tej sytuacji hodowla glonów wydaje się salomonowym rozwiązaniem: potrzebują stosunkowo niewielkiej powierzchni, mogą być hodowane na nieużytkach, substancje odżywcze (a potrzebują - tak jak rośliny uprawne - przede wszystkim potasu, fosforu i azotu) mogą czerpać ze ścieków miejskich (i niektórych przemysłowych) lub nieczystości powstających przy chowie zwierząt. Poza tym potrzebują już tylko słońca, odpowiednich temperatur (średnia roczna temperatura co najmniej 15 st. C) i dwutlenku węgla. Wiele gatunków może rozwijać się w wodach zasolonych, mocno zasadowych lub kwaśnych.

Do produkcji biopaliw nadają się glony jednokomórkowe. Mają zdolność do fotosyntezy (a więc pochłaniają CO2), szybko rosną i są w stanie produkować i akumulować duże ilości lipidów. Tłuszcz stanowi 10-30% ich suchej masy; 25-40% to białka, a 5-30% węglowodany (jak widać, glonowe "wytłoki" można więc wykorzystać do produkcji pasz).

Technologiczne bariery

Do poszukiwania nowych źródeł energii zmobilizował rządy państw wysoko uprzemysłowionych kryzys naftowy z 1973 roku. W 1978 roku w Stanach Zjednoczonych ruszył rządowy program badawczy (Aquatic Species Program), dzięki któremu:

- przebadano ponad 3 tys. form glonów pochodzących z różnych siedlisk i wyselekcjonowano ok. 300 gatunków najlepiej nadających się do hodowli;

- odkryto enzym odpowiedzialny za syntetyzowanie tłuszczów oraz sterujący nim gen. To otwiera pole dla modyfikacji genetycznych, mających na celu uzyskanie organizmów najbardziej wydajnie produkujących lipidy;

- uruchomiono pilotażową hodowlę glonów w Kalifornii i na Hawajach, a następnie w Nowym Meksyku. Zebrane doświadczenia pozwoliły określić warunki hodowli (okazało się np. że nie da się hodować glonów w otwartych zbiornikach na pustyni ze względu na zbyt duże dobowe wahania temperatur).

Aquatic Species Program wykazał też, niestety, że produkcja biopaliwa z glonów jest niezwykle kosztowna. Litr kosztowałby dwa, trzy razy więcej niż litr oleju napędowego. Nic zatem dziwnego, że w 1996 roku program zamknięto.

Reaktywacja

W nowym millenium temat biopaliw z glonów powrócił. Ruszyły pierwsze zakłady produkujące paliwo na niewielką skalę. W Stanach Zjednoczonych jest ich dzisiaj niemal 200, w Australii działa przedsiębiorstwo wykorzystujące glony z jeziora Cherry Lake pod Melbourne. Latem 2015 roku w Kadyksie uruchomiono oczyszczalnię ścieków, która zarazem produkuje biopaliwo z glonów. Projekt otrzymał dofinansowanie unijne.

W Polsce w algi wierzy prof. dr hab. Jerzy Tys. W 2010 w Lublinie powstało Środowiskowe Laboratorium Energii Odnawialnej. Kosztowało 25 mln zł, większość dała Unia Europejska. Laboratorium składa się z 12 fotobioreaktorów, w których hodowane są algi - dostarcza się im dwutlenek węgla i mikroelementy, które są ich pożywieniem, oraz zapewnia światło konieczne do fotosyntezy. Naukowcy z Lublina chcą jednak z alg otrzymać nie olej napędowy, ale metan, czyli główny składnik gazu ziemnego. Mógłby on uniezależnić Polskę od importu z Rosji. Algi szybko się mnożą i można je przerobić na biomasę - coś w rodzaju "zupy algowej", z której po fermentacji łatwo uzyskać gaz. W 2012 roku polskie media obiegła deklaracja Aleksandra Gudzowatego, który zamierzał uruchomić zakład produkcji biopaliw z glonów pod Bełchatowem. Jak dotąd to się nie udało.

Prawdopodobnie w końcu uda się opracować technologię taniej produkcji glonowego biopaliwa. Na razie jedynym ekologicznym zakładem wydaje się być Chiclana de la Frontera w Kadyksie, w której energię potrzebną w procesie produkcji czerpie się wyłącznie z baterii słonecznych. Obawy może budzić także to, że hodowlane glony są modyfikowane genetycznie, a najbardziej wydajne gatunki już są objęte patentami. W produkcję biopaliwa z glonów zaangażowały się wielkie koncerny: Shell i ExxonMobil. Czy rzeczywiście mamy uznać, że uwierzyły w nową technologię i chcą ją finansować, czy raczej myśleć, że chcą być kojarzone z działaniami ekologicznymi, by poprawić w ten sposób swój wizerunek?