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La NASA quiere lanzar granjas flotantes de algas
La próxima semana, la NASA mostrará algunas de sus últimas tecnologías: un sistema para cultivar algas en bolsas de plástico flotantes. El sistema es el resultado de un proyecto de dos años de $ 10 millones que investigó si las algas podrían usarse para producir biocombustibles, incluido el combustible para aviones.
El sistema está diseñado para reducir el costo de producción de combustible a partir de algas al permitir colocar granjas de algas cerca de las instalaciones de aguas residuales, que ofrecen una gran fuente de nutrientes.
Pero puede resultar difícil de implementar. Por un lado, requerirá mucho plástico. En una posible configuración, se usarían cinco kilómetros cuadrados de bolsas de plástico para producir 2,4 millones de galones de aceite de algas por año, una gota en el balde en comparación con los 800 millones de galones de aceite que Estados Unidos consume todos los días. Y es probable que las bolsas deban reemplazarse todos los años.
La configuración se ha probado en cuatro bolsas de plástico de nueve metros de largo en una planta de aguas residuales cerca de San Francisco. Los investigadores demostraron que pueden cultivar suficientes algas para producir casi 2,000 galones de combustible por acre por año, si el clima coopera. Entonces, si se construye un sistema comercial, es posible que deba estar en un lugar más cálido y soleado.
El investigador principal, Jonathan Trent, normalmente trabaja en sistemas de soporte vital para viajes espaciales. Esos sistemas implican el reciclaje de desechos humanos, al igual que la tecnología de combustible de algas.
Trent planea bombear las aguas residuales que sobraron del tratamiento de las aguas residuales en bolsas hechas de polietileno común. Las aguas residuales son un buen fertilizante, aportando nutrientes como amoniaco y fosfatos. También planea bombear dióxido de carbono de las plantas de energía al sistema para ayudar al crecimiento de las algas. San Francisco produce suficientes aguas residuales para alimentar una granja de algas flotantes que cubre 1,200 acres, dice.
La configuración está destinada a resolver algunas de las dificultades para producir combustibles económicos a partir de algas. Las algas necesitan fertilizantes para crecer rápidamente y las aguas residuales son una excelente fuente de eso. Pero las grandes fuentes de aguas residuales, las grandes ciudades, no tienen el espacio necesario para los estanques artificiales en los que generalmente se cultivan las algas. Bombear el agua a áreas donde la tierra es barata y abundante es costoso y consume mucha energía. Los contenedores transparentes llamados fotobiorreactores pueden ocupar menos espacio, pero esos también son caros.
Hace unos años, Trent se preguntó si las bolsas de plástico flotantes podrían servir como biorreactores relativamente baratos. No necesitan tanto apoyo como los terrestres, al menos si están flotando en bahías protegidas. Y resuelven otro problema importante con los biorreactores convencionales, que se calientan demasiado al sentarse al sol y, como resultado, requieren costosos sistemas de enfriamiento. En el sistema de bolsas de plástico de Trent, el agua circundante ayuda a mantener las bolsas frescas.
Pero si bien puede resolver algunos problemas, y no está nada claro que las bolsas resulten superiores a los estanques u otros fotobiorreactores, el sistema crea otros. Trent reconoce, por ejemplo, que habrá una enorme cantidad de plástico que desechar. El plástico podría reciclarse, aunque limpiar las algas puede resultar complicado. Una mejor opción puede ser reutilizarlo, sugiere. Por ejemplo, podría usarse para reemplazar el plástico negro con el que muchos agricultores en California cubren sus campos para reducir las malezas y la evaporación.
El enfoque enfrentará varios otros desafíos. Trabajar en ambientes corrosivos de agua salada es muy difícil. Y no está claro qué tan bien las bolsas sobrevivirían a las tormentas.
Si las bolsas se rompen, las aguas residuales, que normalmente se liberan directamente a la bahía desde las plantas de tratamiento, no plantearían ningún problema. Y las algas que usarían morirían en el agua salada, por lo que hay poca amenaza para el ecosistema de la bahía, dice Trent. Pero es difícil predecir qué tan caro sería reemplazar las bolsas dañadas por las tormentas o infectadas con microbios competidores.
Los investigadores tampoco saben cuánto costará el sistema a gran escala. Este mes, comenzaron un análisis económico detallado basado en sus resultados hasta el momento. El proyecto también recibió $ 800,000 de la Comisión de Energía de California.