Al meer dan 60 jaar, algen zijn onderzocht als een potentiële grondstof voor de productie van biobrandstoffen, maar de cellulose in hun celwand maakt het moeilijk om toegang te krijgen tot de kritische moleculen binnenin en ze om te zetten in biogas.

In de Tijdschrift voor hernieuwbare en duurzame energie , een internationaal onderzoeksteam meldt hun succes bij het gebruik van ureum en natriumhydroxide (NaOH, algemeen bekend als loog of bijtende soda) als voorbehandeling van algen, die cellulose afbreekt en de productie van biogas meer dan verdubbelt onder hun oorspronkelijke experimentele omstandigheden.

"We werden geïnspireerd door eerder gepubliceerde resultaten die de belofte van NaOH en ureum aantonen bij het veranderen van de oplosbaarheid van cellulose, " zei co-auteur Yue Shi. "We wilden onderzoeken of dit ons zou kunnen helpen een van de grote uitdagingen van het verteren van algen te overwinnen."

Voor de productie van biogas uit algen, onderzoekers gebruiken vaak een natuurlijk voorkomend proces dat anerobe spijsvertering wordt genoemd, waarbij een soort bacterie de algen afbreekt en een methaanrijk gasmengsel produceert dat gezuiverd kan worden. Het resulterende methaan kan worden gebruikt voor de productie van warmte, elektriciteit, methanol, auto brandstof, en andere schone energiebronnen.

Deze studie presenteert de eerste stappen naar het optimaliseren van de voorwaarden voor dergelijke energieproductie, variaties in de tijd testen, temperatuur, en concentratie van loog-ureum voorbehandeling. specifiek, de meest effectieve combinatie in deze studie was een voorbehandeling van 50 minuten bij -16°C met een loog-ureumconcentratie van 5,89%.

"De interacties tussen variabelen waren ook duidelijk in onze resultaten, " zei Shi. "De microstructurele veranderingen die het gevolg waren van voorbehandeling waren duidelijk bij beeldvorming met behulp van scanning-elektronenmicroscopie."

Te midden van groeiende bezorgdheid over de beperkte beschikbaarheid van fossiele brandstoffen en hun potentieel schadelijke effecten op ons milieu, de wereldwijde belangstelling voor betaalbare en hernieuwbare energie groeit. Bovendien, het identificeren van milieuonvriendelijke materialen als grondstoffen voor deze processen zou een tweeledig doel kunnen hebben.

Het circulaire economiemodel, bijvoorbeeld, stelt voor terugwinning van afvalbronnen en milieuonvriendelijke producten bij de bron te gebruiken als grondstof voor materialen die bestaande hulpbronnen kunnen vervangen.

In de studie, de grondstof was Enteromorpha, een macroalg of zeewier die verantwoordelijk is voor groen getij, een algengroei die schadelijk is voor het toerisme, aquacultuur, en natuurlijke ecosystemen. De wereldwijde economische en ecologische effecten van groen getij nemen sinds de jaren zestig in omvang en frequentie toe.

Het opvangen van deze seizoensgebonden en opkomende algen en het omzetten ervan in een kosteneffectieve en duurzame biobrandstof zou sociale en economische voordelen hebben die verder gaan dan schone energie en ons dichter bij een circulaire economie brengen.