Produce idrogeno dalle microalghe, una nuova forma di energia più pulita

I ricercatori del Dipartimento di ingegneria chimica della Monash University, della IITB-Monash Research Academy di Mumbai e del Dipartimento di ingegneria chimica dell’Indian Institute of Technology hanno utilizzato la tecnologia di gassificazione della volatilizzazione a flash reattivo (RFV) per produrre idrogeno dalle microalghe, dando sorgere a forme di energia più nuove e pulite.

I risultati mostrano che le emissioni di gas serra dalla produzione di idrogeno utilizzando RFV nelle microalghe sono inferiori del 36% rispetto al miglior sistema attuale per la produzione di idrogeno. Se si integrano altri processi di energia rinnovabile, le emissioni di carbonio potrebbero diminuire fino all’87%.

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La ricerca, pubblicata sul Journal of Cleaner Production, mostra anche che, con l’attuale costo dell’idrogeno, $ 10 / kg, e utilizzando RFV, il periodo di recupero dell’investimento iniziale è di soli 3,78 anni, con un tasso interno del 22% di ritorno. Il team guidato da Monash è il leader mondiale nella tecnologia e nell’analisi di gassificazione RFV.

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RFV è un processo di gassificazione che utilizza ossigeno e vapore per convertire biomasse o materiali di carbonio a base di combustibili fossili in gas. Attualmente, la produzione di microalghe non soddisfa la domanda commerciale. Tuttavia, la crescita di microalghe per applicazioni energetiche potrebbe anche fornire ulteriori fonti di reddito per le comunità rurali, rendendole potenzialmente autosufficienti, affermano i ricercatori.

L’idrogeno e il metano sono fonti pulite di carburante e sintesi chimica verde solo se prodotti da risorse rinnovabili. Oggi il 96% dell’idrogeno e tutto il metano sono prodotti da risorse non rinnovabili. Le microalghe come materia prima sono attraenti per la loro elevata efficienza di fissazione dell’anidride carbonica, il loro tasso di crescita, la loro efficienza fotosintetica, la loro capacità di crescere in acque salmastre e la possibilità di coltivarle su terreni non adatti all’agricoltura.

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L’integrazione di elettricità e acqua rinnovabili con la raccolta di microalghe può ridurre i costi e aumentare la sostenibilità della produzione di idrogeno da questo processo. Akshat Tanksale, professore alla Monash University, coautore della ricerca.
La dott.ssa Yogendra Shastri, del Dipartimento di ingegneria chimica presso l’Accademia di ricerca IITB-Monash di Mumbai, ha affermato che le preoccupazioni per il cambiamento climatico hanno portato a una crescente ricerca di opzioni energetiche più pulite e le microalghe potrebbero essere un potenziale candidato per la produzione di combustibile rinnovabile .

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L’idrogeno è riconosciuto come un combustibile pulito, poiché non emette gas serra quando viene utilizzato. Tuttavia, anche la produzione di idrogeno deve essere sostenibile. La produzione di biodiesel da microalghe è limitata a causa della bassa efficienza di estrazione dei lipidi, inferiore al 20%, e dell’elevato costo di raccolta ed essiccazione delle microalghe. Inoltre, la produzione di idrogeno e metano da microalghe non è stata ancora commercializzata a causa di costosi pretrattamenti come la raccolta, l’essiccazione e l’estrazione dei lipidi; efficienza di conversione a basse emissioni di carbonio e accumulo di catrame.

I ricercatori hanno eseguito la RFV delle microalghe a temperature comprese tra 550 e 650 gradi utilizzando il vapore come agente gassificante. In questo modo non è stato necessario disidratare o essiccare le microalghe e il consumo energetico è stato notevolmente ridotto. Utilizzando la società indiana JSW Steel come caso di studio per la loro fonte di CO2 per la coltivazione di microalghe, il team di ricerca ha calcolato che poco meno di 12.800 kg l’ora di microalghe sarebbero disponibili per la produzione di idrogeno a una velocità di 1.240 kg / h. Sebbene i costi di sviluppo dell’infrastruttura per la coltivazione di microalghe e la loro successiva raffinazione in idrogeno e metano siano costosi, il ritorno sull’investimento complessivo a lungo termine potrebbe rendere l’idrogeno e il metano fonti di combustibile redditizie e rispettose dell’ambiente.

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Ipotizzando un prezzo di mercato di $ 10 / kg per l’idrogeno compresso a una pressione di 700 bar, il periodo di ammortamento per la produzione di idrogeno è stato di 3,78 anni, con un ritorno sull’investimento vicino al 25%. Inoltre, l’impatto del ciclo di vita sul cambiamento climatico è stato di 7,56 kg di anidride carbonica per ogni chilogrammo di idrogeno prodotto. È uno sguardo entusiasmante alle risorse e alla tecnologia a disposizione del mondo nella nostra ricerca per ridurre l’uso di combustibili fossili e ridurre drasticamente le emissioni di carbonio.” Dr. Pratik Gholkar, uno studente di ricerca presso l’Accademia di ricerca IITB-Monash di Mumbai.

Fonte: ecoinventos.com

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