іопаливо другого покоління буде поступово заміщати біопаливо першого покоління, що пов'язано з його більшої екологічністю, продуктивністю, а також з тим, що воно виробляється з нехарчової сировини. Росія, яка має величезні площі земель, не придатні для сільського господарства, може легко задіяти їх для посадок енергетичних рослин з метою отримання біомаси для біопалива.
На жаль, економічні, соціальні та етичні аспекти стримують розвиток виробництва перших двох поколінь біопалива. Чим гостріше ці проблеми, тим більший інтерес набуває розвиток третього покоління біопалива. Ефективною відновлюваної біомасою, для якої не потрібні орні землі і прісна вода, є водорості. Це прості організми, пристосовані до зростання навіть в забрудненій або солоній воді. Визначальними факторами для накопичення біомаси водоростями є:
інтенсивність сонячної радіації;
температура води;
наявність біогенних елементів;
концентрація вуглекислоти.
Водорості перетворять сонячну енергію і вуглекислий газ в дешеве і високопродуктивне сировину для отримання продуктів харчування, біопалива, кормів для тварин і високоцінних, біологічно активних речовин. Тобто ці організми мають ефективним апаратом биоконверсии сонячної енергії і є її природними біоаккумуляторамі. Продуктивність мікроводоростей по біомасі перевищує продуктивність наземних рослин [2, 3, 12]. Максимальні реальні величини приросту біомаси водоростей при інтенсивності сонячної радіації 5623-7349 МДж на м2 на рік (180-235 Вт/м2) складають 38-47 г сухої біомаси з квадратного метра на добу [19].
Водорості містять у собі безліч видів як одноклітинних, так і багатоклітинних організмів. Вони складаються з білків, вуглеводів, жирів і нуклеїнових кислот. Процентний вміст цих речовин залежить від виду водорості. Деякі штами водоростей ідеально підходять для виробництва біопалива завдяки високому вмісту в них масла [11, 20]. Мікроводорості по потенційному енергетичного виходу в 8-25 разів перевершують пальмове масло і в 40-120 разів - рапсове, що дозволяє відносити їх до типових представників рослинних олійних культур. Існують окремі види цих рослин, що містять до 40% жирних кислот. Водорості виду Botryococcus braunii здатні до 61% своєї біомаси переводити в масло. Це масло може бути вилучено з водоростей і перероблено на біодизель. Біопаливо, що отримується з водоростей, не містить сірки, нетоксично і добре піддається биоразложению. Перевага отримання біодизельного палива з водоростей полягає в їх високої швидкості росту і, отже, у високому виході біомаси на 1 га площі. Накопичення жирів у водоростях при цьому зазвичай відбувається в умовах дефіциту поживних речовин.
Десять переваг водоростей [3]:
водорості являють собою нехарчову біомасу, використання якої для виробництва палива не становить загрози продовольчої безпеки;
водорості ростуть в 20-30 разів швидше наземних рослин (деякі види можуть подвоювати свою масу кілька разів на добу);
вони виробляють в 15-100 разів більше масла з гектара, ніж альтернативні наземні культури - ріпак, олійна пальма, соя або ятрофа;
вони не мають жорсткої оболонки і практично лігніну, що технологічно робить їх переробку в рідкі види палива більш простою та ефективною, ніж переробка біомаси з будь-якого наземного сировини;
виробництво і використання водоростей в якості біопалива не вимагає зміни російського законодавства, як у вип...
