Upotreba morskih algi u industriji tek se otkriva, a svi indikatori pokazuju da se radi o vrlo plodnom resursu budućnosti koji pritom skladišti CO2 iz atmosfere, usprkos tome, prepreke uzgoju su izrazito birokratizirane
Morske alge, ono što preziremo dok ulazimo u more i smatramo
vlastite plaže neodržavanima i lošima jer su pune morske trave,
zapravo su jedna od većih nada za skladištenje CO2 iz atmosfere.
Osim toga, njihova upotreba je praktički beskonačna: od hrane,
preko kozmetike do biogoriva, alge imaju potencijal postati
jednim od najpopularnijih resursa budućnosti.
Alge troše ugljični dioksid i proizvode kisik fotosintezom te
hrane ribe i školjke. Jednog dana bi se morske alge mogle
koristiti i za izradu široko dostupne ekološke plastike ili
goriva. Ali, uzgoj algi u komercijalne svrhe – koji se naziva
akvakultura – često zahtijeva mnogo ugljičnog dioksida da bi se
ubrzao rast.
Akvakultura
Kako pišu znanstvenici u nedavno objavljenoj studiji:
“Taj ugljični dioksid obično dolazi iz rafinerija
prirodnog plina, gdje se komprimira u spremnike i transportira za
ubrizgavanje u jezerca koja se koriste za uzgoj algi. Obrada i
transport tog ugljičnog dioksida stvara dovoljno emisija da
poništi svaku korist od uklanjanja ugljičnog dioksida uzgojem
algi”.
Drugim riječima, biznis s algama osmišljen samo i jedino oko
ideje profita, ne ispunjava svoje potencijale. Alge je moguće
hraniti s CO2 iz atmosfere, što je “win-win” situacija, jer
zarada može biti veća nego, primjerice, od ribarstva, a zbog toga
što bi u budućnosti industrijske primjene uzgojenih algi mogle
biti praktički neograničene.
Glavno pitanje studije koju ovdje prepričavamo je kako
akvakulturu učiniti neutralnijom ugljikom? Američki istraživači
iz Pacifičkog sjeverozapadnog nacionalnog laboratorija (PNNL)
Ministarstva energetike (DOE) možda imaju odgovor: spojite uzgoj
algi s uklanjanjem morskog ugljičnog dioksida (mCDR). Istraživači
iz PNNL-ovog laboratorija Sequim pokazali su da se kiselinski
nusprodukt elektrokemijskog procesa koji se koristi za povećanje
alkalnosti oceana može koristiti za brži rast više algi:
“Ne samo da su ovi rezultati moguća blagodat za
industriju akvakulture, već bi se također mogli pozabaviti
potrebom za održivim načinom korištenja kiselih nusproizvoda —
što je danas glavna prepreka za povećanje nekih elektrokemijskih
mCDR tehnika.”
“Udruživanjem tehnoloških i prirodnih metoda uklanjanja
ugljičnog dioksida, možemo stvoriti održiviji proces. Alge
neutraliziraju kiselinu, čineći potok pogodnim za povratak u
ocean, a kombinirani proces povećava ukupni ugljični dioksid
uklonjen iz atmosfera”, kazala je za Phys.org Chinmayee
Subban, kemičarka na PNNL-u i koautorica istraživanja objavljenog
u Environmental Science & Technology Letters.
Uklanjanje kiseline, stvaranje baze
Zakiseljavanje oceana jedan je od najprožimajućih učinaka
klimatskih promjena. Oceanska voda je prirodno blago alkalna, ali
kako apsorbira višak ugljičnog dioksida iz atmosfere, njezin pH
pada, što dovodi do zakiseljavanja oceana. Kisela morska voda
razgrađuje materijal koji morska stvorenja poput puževa, školjki
i dagnji koriste za izgradnju svojih školjki, kao i granate i
gomoljaste strukture koralja.
Kako bi uklonili kiselost iz morske vode, znanstvenici su razvili
elektrokemijsku tehnologiju nazvanu bipolarna membranska
elektrodijaliza, koja koristi električnu energiju za razdvajanje
morske vode. Proces je povezan s tehnologijama koje se naširoko
koriste za pročišćavanje vode za piće ili za koncentriranje
voćnih sokova. Sustav koristi kombinaciju električne energije i
membrana za pretvaranje morske vode u kiseli tok, bazični tok i
deionizirani tok.
U teoriji, osnovni i deionizirani tokovi mogu se vratiti u ocean
kako bi se povećala njegova lužnatost—taj je proces poznat kao
povećanje lužnatosti oceana. Dodavanje veće alkalnosti oceanu
moglo bi neutralizirati povećanu kiselost oceana. S druge strane,
alkalnija morska voda mogla bi apsorbirati dodatni ugljični
dioksid iz atmosfere bez pogoršanja zakiseljavanja. To je kao da
uzimate tabletu antacida za žgaravicu: osnovne molekule u
antacidu reagiraju s želučanom kiselinom i neutraliziraju je. No,
što učiniti s velikim količinama struje kiseline koju stvara
proces?
Višak ugljičnog dioksida
Tu na scenu dolaze alge, piše Phys.org. Moć algi da probavljaju
ugljik. Oceanske alge fotosintetske su elektrane, gutaju ugljični
dioksid i proizvode goleme količine kisika. Zapravo, 50-60 posto
kisika u zraku koji sada udišete vjerojatno su proizvele morske
alge, rekao je Scott Edmundson, biolog u PNNL-Sequimu i koautor
novog rada. Zbog sposobnosti usisavanja ugljičnog dioksida i
brzog rasta, istraživači su posljednjih godina počeli istraživati
uzgoj algi kao prirodnog načina za uklanjanje viška ugljičnog
dioksida iz atmosfere:
“Možemo se jako zakomplicirati u svim našim tehnološkim
rješenjima za hvatanje gigatona ugljičnog dioksida iz atmosfere,
ali alge i biljke ga mogu koristiti u fotosintezi, što je ovaj
prekrasan prirodni proces koji već osigurava osnovu za većinu
naših ljudskih potreba”, kazao je Edmundson.
U laboratoriju su istraživači prvo pustili morsku vodu kroz
elektrokemijski uređaj na stolu kako bi proizveli kiseli tok.
Zatim su dodali mlaz u boce za uzgoj Picochlorum celeri,
brzorastuće vrste mikroalgi. Kiselina je reagirala s morskom
vodom kako bi ugljični dioksid postao dostupniji, a alge su ga
potom koristile za bržu fotosintezu. Naposljetku, istraživači su
otkrili da su alge hranjene kiselom tekućinom rasle oko tri puta
brže od algi bez dohrane:
U Hrvatskoj problemi
“Znali smo da je algama potreban ugljični dioksid. Znali
smo da je poznato da povećava stopu rasta ako upumpate taj
ugljični dioksid iz spremnika u jezerce za rast algi. Ali, ocean
već sadrži mnogo ugljičnog dioksida”, kazala je Subban.
“Kiselina je samo katalizator koji je oslobađa, au ovom
konkretnom slučaju, pokazali smo da možete koristiti ovaj tok
otpadne kiseline za uzgoj više algi,” dodaje.
Ipak, ako mislite pokušati ovakvo nešto u Hrvatskoj, zadnji put
kada smo provjeravali, i usprkos suprotnim nastojanjima Europske
unije da pojednostavi procese za uzgoj algi, kod nas za uzgoj u
moru treba više dozvola nego što nogometna reprezentacija ima
članova, a u praksi: dozvole pet različitih nadležnih tijela. To
je nepametan, nepromišljen i praktički nevjerojatan razlog
stopiranja razvoja zelene industrije koja stvarno može
doprinijeti i klimi i ljudima.