زيستشناسان ميگويند رشد سريع جلبكها براي استفاده انساني بسيار اميدبخش است. جلبكهاي ريز در ساختمان سلولي خود ميزان زيادي چربي دارند كه ميتوان از آن به عنوان ماده خام براي توليد سوخت زيست (بيوديزل) استفاده كرد. توليد سوخت از جلبك نيازمند مقادير زيادي بيومس جلبكي است.براي رشد، جلبكها نيازمند نور، آب، دياكسيدكربن و نمكهاي معدني هستند، البته برخي جلبكها نيازمند نور نيستند و از منابع كربن آلي سريعتر مثل دياكسيدكربن استفاده كرده و رشد هتروتروفي دارند. دماي بهينه رشد آنها 15 تا 30 درجه است. محيط رشد آنها بايد داراي منابع ارزشمند غذايي مثل نيتروژن، فسفر، آهن و مقاديري سيليسيوم باشد. براي توليد در مقياس وسيع سلولهاي جلبك بايد مداوم مخلوط شوند و از ساكن شدن بيومس جلوگيري شود.
مهندسان آزمايشگاه ملي انرژي شمالغرب اقيانوس آرام، فرآيند شيميايي جديدي اختراع كردند كه ميتواند از جلبك، نفت خام توليد كند. آنها موفق شدند ارگانيسمهاي گياهي را در كمتر از يك ساعت به نفت خام تبديل كنند. در اين فرآيند، مخلوط جلبك و آب به انتهاي يك رآكتور شيميايي پمپاژ ميشود. به محض اينكه برنامه سيستم رآكتور اجرا شود، نفت خام به همراه آب و مواد جانبي حاوي فسفر در كمتر از اين ساعت از رآكتور خارج ميشود. اين مواد بازيافت شده و به رشد جلبكهاي بيشتر كمك ميكنند، سپس با پالايش معمولي، روغن جلبك خام به سوخت حمل و نقل هوايي، بنزين يا سوخت ديزل تبديل ميشود. آب مورد استفاده در اين فرآيند نيز كه حاوي گازهاي قابل اشتعال و موادي چون پتاسيم و ازت و آب تميز است، ميتواند پس از بازيافت براي رشد بيشتر جلبكها استفاده شود.
هر جاكه خيس يا مرطوب باشد، محل رشد و نمو موجوداتي گياهمانند آبي و گياهاني بدون گل است. از اين رو آب محيطي است كه بيشترين جلبكها را در خود جاي داده است. در سطح خاكهاي مرطوب نيز تعداد بسيار زيادي جلبك يافت ميشود. بخشهاي هوايي درختان و همچنين سنگها و صخرهها محلهاي ديگري هستند كه جلبكها ميتوانند روي آنها رشد كنند. بعضي از جلبكها ميتوانند در محيطهاي غيرمعمولي، مثل درياچههاي نمك، چشمههاي آبگرم و يخچالهاي طبيعي و حتي در درون بدن و بافتهاي موجودات زندهزيست و از نور و دي اكسيد كربن براي توليد بيومس استفاده كنند. بيومس جلبكها داراي سه تركيب اصلي كربوهيدرات، پروتئين و چربي (روغن طبيعي) است. اين روغن طبيعي ساخته شده در جلبكهاي ريز به صورت تريگلسيريد است. اين تركيبات روغني 25 تا 20 درصد وزن خشك جلبك را به خود اختصال ميدهند. اين در حالي است كه برخي جلبكها ميتوانند تا 80 درصد نيز داراي اين تركيبات روغني باشند. وجود تركيباتي مفيد به ميزان زياد مثل كربوهيدرات، چربي، پروتئين در جلبكها سبب شده آنها كاربردهاي زيادي در صنايع غذايي، توليد سوخت زيستي و پاكسازي محيط داشته باشند.
جلبكها سادهترين موجودات واجد كلروفيل و فاقد ريشه، ساقه و برگ هستند. اشنه دريايي غولپيكر، طويلترين و زودرشدترين علف دريايي است كه در سواحل كاليفرنيا يافت ميشود و در يك فصل ميتواند به طول ۹۱ متر رشد كند.
در اطراف اندامها يا ساختارهاي زايشي جلبكها ياختههاي محافظ وجود ندارد و جنين در جلبكها ديده نميشود.
برخي جلبكها قادرند طي شرايط هتروتروفيكي رشد كنند. در اين شرايط جلبكها كربن مورد نياز خود را از منابع آلي كربني در محيط كشت به دست آورده و به منبع نوري نياز ندارند. اين دسته از جلبكها سطح بيشتري چربي و ميزان كمتري پروتئين نسبت به جلبكهاي فتوسنتزي توليد ميكنند. كشتهاي هتروتروفيكي بايد كاملاً استريل و غني باشند. در يك محيط غني با منابع كربن آلي مثل كربوهيدرات و اسيدهاي آلي جلبكها قادرند به راحتي رشد كنند.
در حال حاضر فقط يك شركت سوختهاي زيستي مجوز استفاده از اين فناوري را دارد و در حال همكاري با يك شريك صنعتي براي توليد انبوه آن است. در بيشتر فرآيندهاي فعلي از جلبك خشك استفاده ميشود. در نتيجه اين فرآيند بسيار زمانبر بوده و به مقدار زيادي انرژي نياز دارد. علاوه براين هزينه آن نيز بسيار گران است. فرآيند جديد با استفاده از جلبك مرطوب كه شامل ۸۰ تا ۹۰ درصد آب است عمل كرده و هزينهها را كاهش ميدهد، همچنين در اين روش امكان استخراج گازهاي مفيد از آب و سپس بازيافت آب باقي مانده براي كمك به رشد جلبكها بيشتر است كه اين امر سبب كاهش بيشتر هزينهها ميشود. به گفته سازندگان اين سوخت، رآكتور ميتواند به طور مداوم، حدود 5/1 ليتر مخلوط آب و جلبك را در رآكتور تحقيقاتي در مدت يك ساعت به سوخت تبديل كند. اين روش جديد گام بزرگي براي توليد سوختهاي گياهي است و خودروسواران به زودي قادر خواهند بود باك خودروي خود را با سوخت گياهي پر كنند.
منبع: sciencedaily. com
