211service.com
NASA wil drijvende algenboerderijen lanceren
Volgende week laat NASA enkele van haar nieuwste technologie zien: een systeem voor het kweken van algen in drijvende plastic zakken. Het systeem is het resultaat van een tweejarig project van $ 10 miljoen, waarin werd onderzocht of de algen konden worden gebruikt om biobrandstoffen te maken, waaronder vliegtuigbrandstof.
Het systeem is ontworpen om de kosten van het maken van brandstof uit algen te verlagen door het mogelijk te maken om algenkwekerijen in de buurt van afvalwaterfaciliteiten te plaatsen, die een grote bron van voedingsstoffen bieden.
Maar het kan moeilijk zijn om te implementeren. Om te beginnen is er veel plastic nodig. In één mogelijke opstelling zou vijf vierkante kilometer plastic zakken worden gebruikt om 2,4 miljoen gallons algenolie per jaar te produceren - een druppel in de emmer vergeleken met de 800 miljoen gallons olie die de VS elke dag consumeren. En de zakken zullen waarschijnlijk elk jaar moeten worden vervangen.
De opstelling is getest in vier negen meter lange plastic zakken bij een afvalwaterzuiveringsinstallatie in de buurt van San Francisco. De onderzoekers toonden aan dat ze genoeg algen kunnen kweken om bijna 2.000 liter brandstof per hectare per jaar te produceren - als het weer meewerkt. Dus als een commercieel systeem wordt gebouwd, moet het misschien ergens warmer en zonniger zijn.
De hoofdonderzoeker, Jonathan Trent, werkt normaal gesproken aan levensondersteunende systemen voor ruimtereizen. Die systemen omvatten het recyclen van menselijk afval, en dat geldt ook voor de algenbrandstoftechnologie.
Trent is van plan om afvalwater dat overblijft bij de zuivering van afvalwater in zakken van gewoon polyethyleen te pompen. Het afvalwater is een goede meststof en levert nutriënten als ammoniak en fosfaten. Hij is ook van plan om koolstofdioxide van energiecentrales in het systeem te pompen om algen te helpen groeien. San Francisco produceert genoeg afvalwater om een drijvende algenkwekerij van 1200 hectare te voeden, zegt hij.
De opzet is bedoeld om enkele van de problemen op te lossen bij het maken van goedkope brandstoffen uit algen. Algen hebben mest nodig om snel te groeien, en afvalwater is daar een uitstekende bron van. Maar grote bronnen van afvalwater - grote steden - hebben niet de ruimte die nodig is voor de kunstmatige vijvers waarin algen worden gekweekt. Het water pompen naar gebieden waar land goedkoop en overvloedig is, is duur en energie-intensief. Doorzichtige containers, fotobioreactoren genaamd, nemen misschien minder ruimte in beslag, maar ook die zijn duur.
Een paar jaar geleden vroeg Trent zich af of drijvende plastic zakken zouden kunnen dienen als relatief goedkope bioreactoren. Ze hebben niet zoveel ondersteuning nodig als op het land, tenminste als ze op beschermde baaien drijven. En ze lossen een ander groot probleem op met conventionele bioreactoren, die te warm worden door in de zon te zitten en daardoor dure koelsystemen nodig hebben. In het plastic zakkensysteem van Trent helpt het omringende water de zakken koel te houden.
Maar hoewel het een aantal problemen kan oplossen - en het is verre van duidelijk dat de zakken superieur zullen zijn aan vijvers of andere fotobioreactoren - creëert het systeem andere. Trent erkent bijvoorbeeld dat er enorm veel plastic moet worden weggegooid. Het plastic kan worden gerecycled, hoewel het schoonmaken van de algen moeilijk kan zijn. Een betere optie is misschien om het opnieuw te gebruiken, suggereert hij. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om het zwarte plastic te vervangen waarmee veel boeren in Californië hun velden bedekken om onkruid en verdamping te verminderen.
De aanpak zal met een aantal andere uitdagingen worden geconfronteerd. Werken in corrosieve zoutwateromgevingen is erg moeilijk. En het is niet duidelijk hoe goed de tassen stormen zouden overleven.
Als de zakken breken, zou het afvalwater - dat normaal gesproken vanuit zuiveringsinstallaties rechtstreeks in de baai wordt geloosd - geen probleem vormen. En de algen die ze zouden gebruiken, zouden in het zoute water afsterven, dus er is weinig bedreiging voor het ecosysteem van de baai, zegt Trent. Maar het is moeilijk te voorspellen hoe duur het zou zijn om zakken te vervangen die beschadigd zijn door stormen of besmet zijn met concurrerende microben.
De onderzoekers weten ook niet hoeveel het systeem op grote schaal gaat kosten. Deze maand zijn ze begonnen met een gedetailleerde economische analyse op basis van hun resultaten tot nu toe. Het project ontving ook $ 800.000 van de California Energy Commission.