211service.com
NASA vill lansera flytande algfarmar
Nästa vecka kommer NASA att visa upp lite av sin senaste teknik: ett system för att odla alger i flytande plastpåsar. Systemet är resultatet av ett tvåårigt projekt på 10 miljoner dollar som undersökte om algerna kunde användas för att tillverka biobränslen, inklusive flygbränsle.
Systemet är utformat för att minska kostnaderna för att tillverka bränsle från alger genom att göra det möjligt att placera algodlingar nära avloppsanläggningar, som erbjuder en stor källa till näringsämnen.
Men det kan visa sig vara svårt att genomföra. Dels kommer det att krävas mycket plast. I en möjlig uppställning skulle fem kvadratkilometer plastpåsar användas för att producera 2,4 miljoner liter algolja per år - en droppe i hinken jämfört med de 800 miljoner liter olja som USA förbrukar varje dag. Och påsarna kommer sannolikt att behöva bytas ut varje år.
Upplägget har testats i fyra nio meter långa plastpåsar vid en avloppsanläggning nära San Francisco. Forskarna visade att de kan odla tillräckligt med alger för att producera nästan 2 000 liter bränsle per hektar och år - om vädret samarbetar. Så om ett kommersiellt system byggs kan det behöva vara på någon varmare och soligare plats.
Den ledande forskaren, Jonathan Trent, arbetar normalt med livsuppehållande system för rymdresor. Dessa system involverar återvinning av mänskligt avfall, och det gör även algbränsletekniken.
Trent planerar att pumpa avloppsvatten som blir över från rening av avloppsvatten i påsar gjorda av vanlig polyeten. Avloppsvattnet är ett bra gödningsmedel som ger näringsämnen som ammoniak och fosfater. Han planerar också att pumpa in koldioxid från kraftverk i systemet för att hjälpa alger att växa. San Francisco producerar tillräckligt med avloppsvatten för att mata en flytande algfarm som täcker 1 200 hektar, säger han.
Upplägget är tänkt att lösa några av svårigheterna med att tillverka billiga bränslen från alger. Alger behöver gödsel för att växa snabbt, och avloppsvatten är en utmärkt källa till det. Men stora källor till avloppsvatten – storstäder – har inte det utrymme som behövs för de konstgjorda dammar som alger vanligtvis odlas i. Att pumpa vattnet till områden där marken är billig och riklig är dyrt och energikrävande. Klara behållare som kallas fotobioreaktorer kan ta mindre plats, men de är också dyra.
För några år sedan undrade Trent om flytande plastpåsar kunde fungera som relativt billiga bioreaktorer. De behöver inte lika mycket stöd som landbaserade - åtminstone om de flyter på skyddade vikar. Och de löser ett annat stort problem med konventionella bioreaktorer, som blir för varma av att sitta i solen och kräver dyra kylsystem som ett resultat. I Trents plastpåssystem hjälper det omgivande vattnet till att hålla påsarna svala.
Men även om det kan lösa vissa problem - och det är långt ifrån klart att påsarna kommer att visa sig överlägsna dammar eller andra fotobioreaktorer - skapar systemet andra. Trent erkänner till exempel att det kommer att finnas en enorm mängd plast att slänga. Plasten skulle kunna återvinnas, även om det kan vara svårt att rensa ut algerna. Ett bättre alternativ kan vara att återanvända det, föreslår han. Den skulle till exempel kunna användas för att ersätta den svarta plasten som många bönder i Kalifornien täcker sina åkrar med för att minska ogräs och avdunstning.
Tillvägagångssättet kommer att möta flera andra utmaningar. Att arbeta i korrosiva saltvattenmiljöer är mycket svårt. Och det är inte klart hur väl väskorna skulle överleva stormar.
Om påsarna går sönder skulle avloppsvattnet – som normalt släpps ut direkt i viken från reningsverk – inte utgöra något problem. Och algerna de skulle använda skulle dö i saltvattnet, så det finns ett litet hot mot vikens ekosystem, säger Trent. Men det är svårt att förutsäga hur dyrt det skulle vara att ersätta påsar som skadats av stormar eller infekterade med konkurrerande mikrober.
Forskarna vet inte heller hur mycket systemet kommer att kosta i stor skala. Denna månad startade de en detaljerad ekonomisk analys baserad på deras resultat hittills. Projektet fick också $800 000 från California Energy Commission.