افزایش شهرنشینی و استفاده از سوخت، میزان نیاز به سوخت‌های فسیلی را به شکل چشمگیری افزایش داده است. این موضوع با تولید میزان بالایی آلودگی برای محیط زیست، در خطر قرار گرفتن آن و کاهش منابع سوخت‌های طبیعی همراه است. از این رو استفاده از سوخت‌های تجدیدپذیر و پاک الزامی به نظر می‌رسد. ماکروجلبک‌ها در حال حاضر برای مصارف مختلف صنعتی و غذایی در مناطق مختلف جهان کشت می‌شود.

ماکروجلبک‌ها باتوجه به میزان بالای ترکیباتی مانند کربوهیدرات، لیپید و پروتئین می‌توانند منبع مناسبی برای تولید سوخت باشند. روش‌های مختلف بیوتکنولوژی برای تولید انرژی از ماکروجلبک وجود دارد. در این روش‌ها بسته به نوع روش، ترکیبات گازی، مایع و جامد ارزشمندی تولید می‌شود که کاربردهای فراوانی دارند. در این تحقیق با عنوان «استفاده از ماکروجلبک‌ها به‌عنوان منبع زیست توده برای تولید انرژی‌های تجدید پذیر» مطالعات مختلفی بر روی تولید انرژی از گونه‌های مختلف ماکروجلبک انجام شده است.

در این پژوهش که توسط مهران پارسا، کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، مریم پازوکی استادیار دانشکده محیط زیست تهران، حسن هویدی دانشیار دانشکده محیط زیست تهران انجام شده، آمده است: «میزان تولید انرژی‌های تجدیدپذیر در کشورهای خاورمیانه مانند ایران بسیار پایین است. در این کشورها توجه اصلی تولید سوخت بر روی سوخت‌های فسیلی متمرکز است که این مسأله با کاهش مخازن نفتی پیش‌بینی شده در سال 2030 میلادی در تناقض است. لزوم بکارگیری هرچه سریعتر روش‌های جایگزین برای سوخت‌های فسیلی به‌ویژه نفت برای تامین امنیت انرژی حتمی به نظر می‌رسد».

محققان خاطر نشان کرده‌اند: «زیست توده به عنوان منبعی برای تولید انرژی دارای مزایای خاصی است که در مقابل دیگر منابع سوخت تجدید پذیر یا سوخت‌های فسیلی جلب توجه می‌کند. زیست توده حاوی کربنی است که به‌صورت پایدار در دسترس است، توزیع جغرافیایی مناسبی در تمام جهان دارد، می‌تواند در نزدیکی تاسیسات تولید انرژی رشد کند، توانایی تولید مواد جدیدی را دارد، نقش اساسی در توسعه روستایی دارد و از لحاظ اقتصادی می‌تواند قابل دسترس باشد. سوخت زیستی که از زیست توده تولید می‌شود به عنوان سوخت جایگزین امیدبخش در نظر گرفته می‌شود و در سه دسته جامد(بایو چار)، مایع (نفت خام زیستی، اتانول، روغن‌های گیاهی و بیودیزل) و گازی (بیوگاز، گاز سنتز زیستی، بیوهیدروژن) طبقه بندی می‌شود».

در این پژوهش آمده است: «جلبک‌ها به عنوان نسل سوم زیست توده مطرح هستند. آنها دارای دو گروه اصلی ماکروجلبک(چندسلولی) و میکروجلبک(تک سلولی) هستند. جلبک‌ها ارگانیسم‌های فوتوسنتزی هستند که در محیط‌های دریایی یا ‌آبهای شیرین یافت می‌شوند. در طبیعت سه گونه ماکروجلبک یا گیاه دریایی وجود دارد که شامل کلروفیتا(جلبک سبز)، فاوفیکوفیتا(جلبک قهوه‌ای) و ردوفیکوفیتا(جلبک قرمز) هستند. استفاده از ماکروجلبک‌ها به منظور تولید انرژی نسبت به میکرو جلبک‌ها دارای مزایایی مانند سادگی در برداشت و هزینه پایین سیستم جداسازی جلبک از محیط کشت آبی هستند».

محققان دریافته‌اند: «رشد بیش از اندازه ماکروجلبک‌ها در سراسر جهان افزایش یافته است و بیم می‌رود که این موضوع باعث تغییر اکوسیستم و اثرات نامطلوب بر آن گردد. افزایش بیش از حد ماکروجلبک‌ها باعث بروز تاثیرات نامطلوب بر روی ماهی‌ها و دیگر جانداران می‌گردد. ماکروجلبک‌ها به عنوان یک پسماند طبیعی عمل کرده و برای محیط زیست خطراتی را ایجاد می‌کنند. به منظور تولید انرژی از زیست توده به‌طور کلی دونوع فرایند وجود دارد. دسته اول فرایندهای بیوشیمیایی است که شامل هاضم بی‌هوازی و تخمیر و ترانس استریفیکاسیون است. دسته دوم فرایندهای گرمایی‌شیمیایی هستند که با بالا رفتن دما در انجام واکنش‌های شیمیایی ترکیبات سوختی تولید می‌شوند. این فرایندها شامل سوزاندن، پیرولیز، روش‌های هیدروترمال(کرینیزایسیون، مایع سازی و گازی سازی) است».

بر اساس این پژوهش: «ماکروجلبک‌ها به دلیل دارا بودن خواص بیوشیمیایی گزینه مناسبی برای تولید انرژی تجدید پذیر محسوب می‌شوند. تحقیقاتی که بر روی تولید بیوگاز از ماکروجلبک‌ها صورت گرفته است نشان می‌دهد که تولید متان از آن با موفقیت همراه است. استفاده از جلبک برای تولید بیواتانول توسط تخمیر به عنوان یک روش پایدار و دوست‌دار محیط زیست برای تولید سوخت زیستی مطرح است. در بین فرایندهای بیوشیمیایی فراید پیرولیز نسبت به دیگر روش‌ها دارای بازدهی بیشتری برای تولید نفت زیستی است. رطوبت اولیه موجود در ماکروجلبک‌ها نیز استفاده از آن را برای تولید سوخت با روش‌های هیدروترمال قابل توجیه‌تر نشان می‌دهد».

این مقاله در دوره دوم  مجله پژوهش و فناوری محیط زیست، در  تابستان سال 1396 منتشر شده است.

انتهای پیام