Zeleni biopaneli i biogoriva s algama - Prednosti i mane

(Foto: LunarRabbit/Pixabay)

Biogoriva su goriva koja se dobijaju preradom biomase. Njihova energija dobija se fiksacijom ugljenika, odnosno redukcijom ugljenika iz vazduha u organske spojeve. Iako su fosilna goriva dobijena fiksacijom ugljenika, ona se ne smatraju biogorivima zato što sadrže ugljenik koji se ne izmenjuje u prirodi već dugo vremena.

Prema podacima Internacionalne energetske agencije, do 2050.godine biogoriva bi mogla zadovoljiti četvrtinu svetske potrebe za gorivima. Postoje biogoriva iz prve generacije, druge generacije i treće generacije.

Biogoriva treće generacije proizvedena su iz algi. Na osnovu laboratorijskih ispitivanja, alge mogu proizvesti do 30 puta više energije po hektaru zemljišta od žitarica kao što je soja. Jedna od većih prednosti biogoriva je u tome što je biorazgradivo, tako da je relativno bezopasno za okolinu.

United States Department of Energy procenjuje kako će u budućnosti biogoriva zameniti gotovo sva naftna goriva u SAD-u.

Funkcionisanje zelenih biopanela s algama

Danas su solarni paneli vrlo popularni, čak i u Bosni i Hercegovini gde sve više pravnih i fizičkih lica želi da postavi solarne panele na krovovima svojih objekata kako bi se zagađenje i potrošnja električne energije smanjili. Međutim, nedavno su se pojavili zeleni biopaneli s algama, koji imaju bolja svojstva od komercijalnih solarnih panela.

Zeleni biopaneli funkcionišu tako što se CO2 pumpa kroz vodu koja sadrži alge. Ovi organizmi stvaraju vazduh kao nusproizvod koji se može osloboditi u objektu gde se postavljeni paneli nalaze. Kompanija Greenfludics koristi nanofluidiku u svom dizajnu kako bi nanočestice ugljenika cirkulisale u vodi.

Prema Greenfluidicsovom dizajnu, toplota prolazi kroz termoelektrični generator kako bi se proizvela električna energija koja se direktno koristi za napajanje objekta. Ovo je jednostavna metoda, što znači da je ove panele mnogo lakše koristiti nego konvencionalne panele s algama gde se biomasa treba izvući i pretvoriti u gorivo, u posebnom postrojenju.

Ova kompanija već dve godine razvija dizajn panela, a prototip je testiran u oktobru 2021. godine. Svaki panel može proizvesti 328 kWh/m² energije godišnje, te uštedi do 90kWh/m² energije tako što zadržava toplotu tokom hladnijeg perioda. Tokom letnjeg perioda, paneli mogu ponuditi efekat hlada i održavati nisku temperaturu objekta.

U vrlo interesantnu priču uključili su se i Splitwerk Architects koji su projektirali BIQ (Bio Intelligence Quotient) u Hamburgu, za IBA Hamburg (međunarodni sajam građevine), a nedavno je završena i nulta energetska stambena zgrada.

Mogu li novi paneli s algama zameniti solarne panele?

Nakon detaljnijeg proučavanja ovog pitanja, utvrđeno je da se slična tehnologija koristila već nekoliko vekova. Stanovnici obalnih područja u toplim krajevima aktivno suše alge i koriste ih za ukrašavanje krovova i zidova kuća. Danas se alge prerađuju pomoću visokotehnološke opreme. Ovaj materijal ima vrlo korisna svojstva. Dodavanjem savremenih tehnologija, dobijena je dobra izolacija sa prednostima:

- Apsolutna ekološka prihvatljivost je glavni adut ovakvih materijala. Potpuno su sigurni za decu i ljudi koji pate od raznih alergijskih bolesti. Zgrade završene ovakvim izolatorom su prozračne.

- Čak i kad sagorevaju, alge ne emituju štetne materije.

- Ne privlače glodare i insekte. Morske alge nisu privlačne, zbog visokog sadržaja joda, kalcijuma, kao i nekih drugih tvari plaše ovakve životinje.

- Izdržljivost. Prirodna hemijska ravnoteža osigurava prilično dug životni vek. Međutim, ovo je tipično samo u normalnim uslovima.

Ovde do izražaja dolaze i ozbiljni nedostaci, o kojima se uglavnom ćuti:

- Zapaljivo. Garancije proizvođača su tu, ali činjenica je da osušeni materijali od algi prilično dobro sagorevaju. Zato je njihova upotreba neopravdana, sa sigurnosnog stanovišta.

- Prosečna toplotna provodljivost. Da biste stvorili pouzdanu toplotnu izolaciju, moraćete podebljati sloj, što nije uvek opravdano (posebno kada je reč o unutrašnjoj izolaciji, jer je u ovom slučaju korisno područje prostorija).

- Loša otpornost na vlagu. U uslovima povećane kondenzacije, toplotna izolacija gubi svojstva, što smanjuje njenu efikasnost. Potrebno je stvoriti dodatni sloj izolacije od vlage, što nije racionalno s ekonomskog stanovišta.

Ovakva tehnologija je relevantna samo za regije s toplom klimom, jer će u težim uslovima biti potrebno stvoriti impresivan sloj. Korišćenje izolacije i biopanela od algi prihvatljivo je ukoliko je najvažniji kriterijum za osobu ekološka prihvatljivost materijala.