Водоросли, и микроскопические в частности, характеризуются наиболее высоким КПД усвоения световой энергии по сравнению с другими фотосинтезирующими организмами… Продуктивность водорослей, особенно микроскопических, приближается к потенциально возможной. Так, у хлореллы в закрытых полностью автоматизированных опытных установках при искусственном освещении она составляет 100–140 г сухого вещества на 1 м2 в сутки. Это соответствует 1–1,4 т/га (в сухой массе) в сутки или 360–500 т/га в год. Средняя продуктивность микроводорослей при их массовом культивировании в установках открытого типа при естественном освещении находится в пределах 14–35 г/м2 (в сухой массе) в сутки, максимальная достигает 60 г/м2 в сутки. Если исходить из средней суточной продуктивности 20 г/м2 и продолжительности вегетационного периода 6 месяцев, среднегодовая продуктивность установок этого типа составит 72 т/га (в сухой массе) в год. Практически такой показатель (50–80 т/га в год) достигнут во многих странах в открытых культиваторах разного типа. Культивирование видов рода Spirulina позволяет получать 128 т/га белка в год. Продуктивность культуры микроводорослей на порядок выше по сравнению с продуктивностью пшеничного поля. [8–2].
Исследователям Аликантского университета в Испании удалось резко ускорить рост водорослей… Если в открытом море в естественной среде на каждый кубометр воды приходится до 300 экземпляров водорослей, каждая из которых наполовину состоит из жира, то исследователи получили 200 млн. экземпляров на тот же кубометр воды. Микроводоросли растут в пластиковом цилиндре диаметром в 70 см и длиной в 3 м. Это и есть водорослевая ферма. [8–3].
Один раз в день содержимое цилиндра подвергается центрифугированию. Остаток представляет собой практически стопроцентное биотопливо. Насыщенная жирами часть этой массы преобразуется в биодизель. Один килограмм пасты из водорослей имеет энергетическую ценность в 5700 килокалорий. В сосуде объемом всего в 2 куб. м можно получить 6 кг биомассы. Причем затраты энергии на ее получение значительно меньше, чем при выращивании сои или подсолнечника, а конечный результат намного выше.
Ученые планируют не только изготовлять из водорослей горючее, но и снижать уровень двуокиси углерода, который образуется при производстве электроэнергии с использованием органических видов топлива. Планируется выбросы СО2 и угарный газ направлять в биореакторы, наполненные водорослями. Эти газы действуют на водоросли как удобрения, способствуя их ускоренному размножению.[8–3]. Какой же вид водорослей лучше всего подходит для энергетических целей? Исследования в Регенсбургском университете в Германии показали, что одним из таких видов является Chlorella, которая способна отфильтровывать до 50 % СО2. Однако фотосинтез происходит только при постоянном освещении. Поэтому реальнее говорить о 20 % СО2, поглощённого из выбросов с помощью водорослей. Так, средней величины ТЭС могла бы в год производить до 20 тыс. тонн водорослей. [8–3].
Различные источники утверждают о высокой рентабельности производства по получению биотоплива из микроводорослей, в частности самой перспективной считается «Botryococcus braunii». Действительно микроводоросли это самые быстрорастущие организмы на Земле, некоторые виды могут содержать до 80 % липидов. Это факт. Но, 80 % липидов могут содержать далеко не все виды микроводорослей. В нормальном состоянии содержание липидов составляет 5 – 30 % и только в состоянии стресса микроводорсли увеличивают в своем организме содержание жира. Для получения 1 килограмма сухого вещества микроводоросли растущие организмы необходимо снабдить 10 % чистого азота или в пересчете на 100 г азота или 500 – 600 грамм азотосодержащих минеральных удобрений. Так же организм водорослей состоит из углерода (он является основной составляющей) и для получения того же 1 килограмма сухого вещества необходимо 50 % углерода или в пересчете на СО2 примерно 2,4 килограмма. Но это еще не основная часть статьи расходов. На 1 м2 освещаемой поверхности можно вырастить примерно 8 грамм водорослей в перерасчете на сухой вес и это при интенсивности освещения 150 Вт на м2 18 – 20 часов.
Израильские компании также активно работают над производством более экологичного топлива, получаемого из водорослей и других видов растений.
В научно-исследовательском центре Института им. Вайцмана компания Trans Algae разрабатывает и налаживает серийный выпуск генетически модифицированных водорослей, которые могут быть использованы как для производства энергии, так и в качестве корма для животных. Компания, основанная в 2008 году, утверждает, что ее технология “отделит качество жизни от зависимости от импорта нефти и от выбросов углекислого газа”.[8–5].
