Mikroalga diidentifikasi sebagai sumber produksi hidrogen yang bersih
Green Tech

Mikroalga diidentifikasi sebagai sumber produksi hidrogen yang bersih


Glaucocystis sp. Gambar: Wikipedia.

Para peneliti di Departemen Teknik Kimia Universitas Monash, Akademi Riset IITB-Monash Mumbai, dan Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi India telah menggunakan teknologi gasifikasi penguapan kilat reaktif (RFV) untuk menghasilkan hidrogen menggunakan mikroalga, sehingga menghasilkan bentuk yang lebih baru dan lebih bersih dari energi.

Temuan menunjukkan emisi gas rumah kaca dari produksi hidrogen menggunakan RFV pada mikroalga adalah 36% lebih sedikit dibandingkan dengan steam reforming dari gas metana — praktik terbaik saat ini untuk produksi hidrogen.

Dengan proses energi terbarukan tambahan, seperti pembangkit listrik tenaga air, yang terintegrasi dengan proses produksi hidrogen para peneliti, emisi karbon dapat turun sebanyak 87%.

Penelitian yang dipublikasikan di Jurnal Produksi Bersih, juga menunjukkan bahwa dengan biaya hidrogen yang berlaku pada $ 10 per kilo, dan menggunakan RFV untuk memproduksi gas, waktu pengembalian modal awal hanya 3,78 tahun dengan tingkat pengembalian internal 22%.

Tim yang dipimpin Monash adalah pemimpin dunia dalam teknologi dan analisis gasifikasi RFV. RFV adalah proses gasifikasi yang menggunakan oksigen dan uap yang mengubah biomassa atau bahan karbon berbasis bahan bakar fosil menjadi gas.

Saat ini, produksi mikroalga tidak memenuhi permintaan komersial. Namun, budidaya mikroalga untuk aplikasi energi juga dapat memberikan aliran pendapatan tambahan bagi masyarakat pedesaan, berpotensi membuat mereka mandiri, kata para peneliti.

“Hidrogen dan metana adalah sumber bahan bakar yang bersih dan sintesis bahan kimia hijau hanya jika diproduksi dari sumber daya terbarukan. Saat ini, 96% hidrogen dan semua metana diproduksi menggunakan sumber daya yang tidak dapat diperbarui,” Associate Professor Akshat Tanksale dari Monash University dan penelitian kata rekan penulis.

“Mikroalga sebagai bahan baku menarik karena efisiensi fiksasi karbon dioksida yang tinggi, laju pertumbuhan, efisiensi fotosintesis, kemampuan tumbuh di air payau — seperti sungai dan danau — dan kemampuan membudidayakannya di lahan yang tidak cocok untuk pertanian.

“Integrasi air dan listrik terbarukan dengan pemanenan mikroalga dapat menurunkan biaya dan meningkatkan keberlanjutan produksi hidrogen dari proses ini.”

Dr. Yogendra Shastri dari Departemen Teknik Kimia di IITB-Monash Research Academy Mumbai mengatakan kekhawatiran perubahan iklim telah mendorong peningkatan pilihan energi yang lebih bersih, dan mikroalga dapat menjadi kandidat potensial untuk menghasilkan bahan bakar terbarukan.

“Hidrogen diakui sebagai bahan bakar bersih karena tidak menimbulkan emisi gas rumah kaca saat digunakan. Namun, produksi hidrogen juga harus berkelanjutan,” kata Dr. Shastri.

“Produksi biodiesel dari mikroalga terbatas karena efisiensi ekstraksi lipid yang rendah, kurang dari 20%, dan tingginya biaya panen dan pengeringan mikroalga.

“Selain itu, produksi hidrogen dan metana berbasis mikroalga belum dikomersialkan karena pengolahan awal yang mahal, seperti pemanenan, pengeringan dan ekstraksi lipid; efisiensi konversi karbon rendah; dan akumulasi tar.”

Peneliti melakukan RFV pada mikroalga menggunakan suhu berkisar antara 550-650 ° C menggunakan uap sebagai agen gasifikasi. Ini berarti pengurasan atau pengeringan mikroalga tidak diperlukan dan secara signifikan mengurangi konsumsi energi.

Menggunakan JSW Steel yang berbasis di India (badan pendanaan untuk penelitian ini) sebagai studi kasus untuk sumber CO mereka2 untuk budidaya mikroalga, tim peneliti memperkirakan hanya di bawah 12.800 kg per jam mikroalga akan tersedia untuk produksi hidrogen dengan kecepatan 1240 kg / jam.

Meskipun biaya untuk mengembangkan infrastruktur untuk membudidayakan mikroalga dan kemudian memurnikannya menjadi hidrogen dan metana mahal, keseluruhan laba atas investasi dalam jangka panjang dapat menjadikan hidrogen dan metana sebagai sumber bahan bakar yang hemat biaya dan ramah lingkungan.

“Dengan asumsi harga pasar $ 10 / kg untuk hidrogen yang dikompresi menjadi tekanan 700 bar, waktu pengembalian modal untuk produksi hidrogen adalah 3,78 tahun dengan pengembalian investasi hampir 25%. Selain itu, dampak perubahan iklim siklus hidup adalah 7,56 kg karbon dioksida untuk setiap kilogram. hidrogen yang dihasilkan, “kata Dr. Pratik Gholkar, mahasiswa peneliti di IITB-Monash Research Academy Mumbai.

“Ini adalah pandangan yang menarik tentang sumber daya dan teknologi yang tersedia untuk dunia dalam upaya kami untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan secara drastis mengurangi jumlah emisi karbon.”


Ilmuwan menimbang manfaat dari peningkatan produksi hidrogen


Informasi lebih lanjut:
Pratik Gholkar dkk. Produksi hidrogen dan metana terbarukan dari mikroalga: Studi penilaian tekno-ekonomi dan siklus hidup, Jurnal Produksi Bersih (2020). DOI: 10.1016 / j.jclepro.2020.123726

Disediakan oleh Monash University

Kutipan: Mikroalga yang diidentifikasi sebagai sumber bersih produksi hidrogen (2021, 15 Februari) diambil pada 15 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-microalgae-source-hydrogen-production.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagutogel