믿거나 말거나, 언젠가 조류가 화석 연료에 대한 우리의 의존에 대한 해답의 적어도 일부를 제공할 수 있습니다. 그러나 조류를 바이오 연료로 사용하는 것은 연못 표면에서 녹색 물질을 걷어내서 우리의 가스 탱크로 펌핑하는 것만큼 간단하지 않습니다. 과학자들은 조류에서 기름을 추출하고 실제로 실행 가능한 연료로 전환하기 위해 다양한 기계적 및 화학적 방법(또는 둘의 조합)을 사용해야 합니다. 좋은 소식은 녹색 물질에 대한 연구에 미국 정부의 영향력이 있다는 것입니다. 2010년 중반, 미국 에너지부는 조류 기반 바이오연료의 상업화 방법을 모색하는 3개의 연구 그룹에 최대 2,400만 달러를 투자하기로 약속했습니다[출처:미국 에너지부].
과학자들이 의문을 제기하지 않는 한 가지는 조류에서 기름을 추출하는 방법입니다. 기계적 추출의 한 가지 일반적인 형태는 표현입니다. , 말 그대로 조류에서 기름을 짜내는 방식(올리브 기름을 추출하기 위해 올리브를 누르는 방법을 생각해 보십시오). 스크류, 익스펠러 및 피스톤 구성을 포함하여 여러 유형의 프레스가 있으며 각 균주는 물리적 특성이 다르기 때문에 사용되는 프레스 유형은 조류 균주에 따라 다릅니다. 식을 통해 조류에서 기름이 제거되면 화학적 방법을 사용하여 추출 과정을 계속할 수 있습니다. 연구원들은 발현 방법만을 사용하여 조류 기름의 최대 80%를 추출할 수 있었습니다[출처:Virtuoso Biofuels].
기계적 추출의 두 번째 유형은 초음파 방법입니다. , 누르는 것보다 빠른 프로세스입니다. 이 방법은 초음파를 사용하여 용매(다른 물질을 용해하는 데 사용되는 액체)에 기포를 생성합니다. 조류의 세포벽 근처에서 거품이 터지면 세포벽이 무너져 오일이 용매에 방출됩니다.
기계적 방법이 성공적인 것으로 입증되었지만 과학자들이 사용하는 유일한 기술은 아닙니다. 화학 용제 또한 일반적으로 조류에서 기름을 추출하는 데 사용됩니다. 이러한 용매는 효과적이지만 작업하기에는 종종 위험할 수 있습니다. 벤젠 예를 들어, 저렴한 용매이지만 발암성으로 분류되며 다른 화학 용매도 폭발의 위험이 있을 수 있습니다[출처:Oilgae].
헥산 자체적으로 또는 압축 방법과 함께 사용하여 조류에서 오일을 분리하는 데 사용할 수 있는 또 다른 화학 용매입니다. 압축 방법과 헥산 방법을 함께 사용하면 조류 오일 함량의 거의 95%를 추출할 수 있습니다[출처:Oilgae]. 그러나 헥산은 여기서 멈추지 않습니다. 헥산은 또한 추가 오일을 추출하기 위해 유축 후에 남아 있는 펄프와 혼합될 수 있습니다. 다른 화학적 방법에는 속슬렛 추출이 포함됩니다. , 유기용매를 사용하여 반복적인 세척을 통해 조류에서 기름을 제거하는 초임계 유체 추출 , 액체 이산화탄소를 가열하여 기름을 추출하는 용매로 사용합니다.
이러한 방법으로 추출한 오일을 "그린 원유라고 합니다. " 그리고 에스테르 교환이라는 또 다른 과정을 거치기 전까지는 연료로 사용할 준비가 되지 않았습니다. . 이 단계는 알코올과 알코올이 오일과 반응하도록 하는 화학 촉매를 포함하여 혼합물에 더 많은 물질을 추가합니다. 이 반응은 바이오디젤과 글리세롤의 혼합물을 생성합니다. 처리의 마지막 단계는 혼합물에서 글리세롤을 분리하고 연료로 사용할 준비가 된 바이오디젤을 남깁니다. 언젠가는 친환경적이 되기가 정말 쉬울 것입니다.
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