Halofüüdid – läbimurre biokütuste tootmises

Artikli kuulamine on saadaval MINU TELEGRAM tellijatele

11. veebruar 2014 kell 16:47



1._Salicornia_photo_-_SBRC_briefingBoeingit ja selle partnereid häiris põlevkiviõlist ja naftaliivadest tehtud lennukikütuse halb kvaliteet ning naftaettevõtete keeldumine pakkuda neile paremat kütust. See viis firmad otsima rohelisemat alternatiivi, mis oleks odavam ja jätkusuutlikum ning selle nimel panustati üle nelja aasta erinevate alternatiivkütuste uurimisse. Nüüdseks on see end ära tasunud: nimelt avastati halofüütide – sooldunud pinnasel või kõrge soolsusega vees kasvavad taimed hea biomassi potentsiaal.

 

Boeingi jätkusuutlike lennukikütuste ja keskkonnastrateegia valdkonna juht Darrin Morgan on töötanud biokütuste programmi kallal juba 10 aastat. Nüüdseks on ta veendunud, et Masdari instituudis on uurijad saavutanud läbimurde biokütuste alal, mis annaks paljudele riikidele võimaluse muuta oma kõrbestunud alad biokütust tootvateks põllumajanduslikeks piirkondadeks. “Me oleme täielikult jätkusuutliku lahenduse äärel, mis ei nõua haritavat maad ning mis asendab suure osa kütusest, mida praegu transpordis kasutatakse,“ ütles Morgan.

 

Uuringud näitavad biokütuste tõhusust

Morgani sõnul on Boeing juba mitu aastat aktiivselt otsinud mooduseid, kuidas aidata biokütuste turul areneda. Aastatega on nad selles valdkonnas palju edasi arenenud, õppides ka eelnevatest probleemidest. Üks näiteid selle kohta on maisietanool, millest loodeti alternatiivi fossiilsetele kütustele. “Sellega juhtus nii, et poliitika pandi paika enne, kui süsteemist oli kujundatud selge arusaam ja see lahendus ei sobinud keskkonnale ega ka majanduslikust aspektist,” ütleb Morgan.

Ettevõte tegi koostööd mitmete mittetulundusühingutega (sh maailma looduse fond (WWF)) ning paljude põllumajandusteadlaste ja bioloogiaettevõtete ja arendajatega. Morgani sõnul on Boeingil ja selle partneritel ühine eesmärk – see, et jätkusuutlikele biokütustele oleks tugev turg, mida toetasid uurimused, et biokütused, mis on lennukites kasutamiseks heaks kiidetud, on tehniliselt paremate omadustega kui petrooleumipõhised lennukikütused. Biokütused osutusid ka kvaliteetsemaks kui eelnevalt arvati, samas kui traditsioonilisel nafta baasil saadud kütuste kvaliteet on langemas, sest näiteks naftaliivadest saadud nafta kvaliteet on madal.

“See trend on levimas mitmel pool maailmas, aga eriti Põhja-Ameerikas, kus toodetakse erinevat liiki toornaftat, mis aga paraku alandab lennukikütuste kvaliteeti,” ütles ta.

Kuigi lennutööstus on palunud naftaettevõtetel selle probleemiga tegeleda, ei suju koostöö kuigi edukalt. “Me oleme väike turg ja naftaettevõtted ei ole kuigi motiveeritud meid aitama,” sedastab Morgan. Seega on Boeing asunud otsima lahendust biokütuste näol, mis oleksid jätkusuutlikumad ning odavamad. “Need faktorid, mis muudavad esimese generatsiooni biokütuseid kalliks, nagu väärtusliku põllumaa ja magevee kasutamine, muudavad need ka vähem jätkusuutlikuks,“ selgitab Morgan, millistele põhimõtetele suuna valikul keskenduti.

2008. aastal moodustas Boeing koos teiste asjahuvilistega jätkusuutliku lennukikütuse kasutajate grupi (Sustainable Aviation Fuel Users Group – SAFUG), millega on nüüdseks liitunud ligi kolmandik kõikidest lennufirmadest.

 

Halofüüdid – hea biokütuste allikas

Masdari instituudi uurijad olid pöördunud halofüütide ehk soolataimede poole. Need taimed elavad soolases vees ning on suutelised kasvama ka kõrbetes. Halofüütide kasutamine biokütuste tootmiseks kõrvaldaks traditsiooniliste biokütuste kaks suuremat probleemi – need ei kasuta põllumajanduslikku maad ega magevett. “20% maismaast on kõrb või kõrbestumas,” selgitab Morgan, “ning 97% maailma veest on soolane vesi. Kui sa saad neid kahte faktorit kasutada, muudab see biokütuste nappuse probleemi vastupidiseks.”

Alates 2009. aastast on Masdari teadlased uurinud halofüütide potentsiaali. Üllatuslikult avastati, et eelnevalt ei olnud soolataimi kuigi palju uuritud. “Me hakkasime uurima, kes selle kallal töötab, sest selles on palju biomassi potentsiaali. Asjakohased uuringud olid juba olemas, aga selgus, et patenti polnud keegi võtnud. See oli terve uus ala, mida keegi ei olnud veel rakendanud,“ ütles Morgan.

Konkreetsed uurimustulemused rõõmustasid lennuettevõtteid veelgi rohkem. Selgus, et halofüüte, saab väga lihtsalt suhkruteks muuta ning seega saab taimedest energiat toota väga kuluefektiivselt. “Taimed sisaldavad ligniini ja suhkrute vabastamiseks tuleb eraldada tselluloos ligniinist. Tootmiskulusid mõjutab väga tugevalt see, kui lihtne või keeruline seda teha on,“ ütles Morgan. “Teadlased tuvastasid, et halofüütide perekond on madala ligniini- ja kõrge õiget tüüpi suhkrusisaldusega, mida saab muuta süsivesinikeks. Kuna taimed vabastavad neid suhkruid suhteliselt kergesti, on tootmisprotsessis vaja suhteliselt madalaid temperatuure. Keegi ei teadnud seda varem. See on suur avastus, mis tehti siin,“ ütles Morgan.

 

Akvakultuuri areng

Katsetootmiseks rajatakse Abu Dhabisse tehas, kus kombineeritakse halofüütidest biokütuse tootmist akvakultuuriga. “Maailma ookeane tühjendatakse üha rohkem kaladest ning seetõttu areneb akvakultuur kiirelt üle kogu maailma. Aga sellega on üks probleem – nimelt selle toodetud jäätmed, mis lähevad otse ookeanisse ja tekitavad palju keskkonnaprobleeme,“ ütles Morgan. Need jäätmed on põhimõtteliselt väetis, mis sisaldab lämmatist, fosforit ja kaaliumit ning jääb soolavette. Õnneks vajavad halofüüdid just neid aineid, et edukalt kasvada. “Nende kahe süsteemi sidumisega saame jätkusuutliku akvakultuuri, mis ei reosta ookeane, ning biomassi, mida saab kasutada kütuste tootmiseks,“ lisas ta.

Infographic_-_SBRC_pilot_project

 

Katse-ökosüsteemis istutatakse kaks põldu halofüüte. Ühte otsa rajatakse kala- ja krevetifarm, mille jäätmevesi suunatakse halofüütide juurde, mis puhastavad vett ja saavad sellest ise toitaineid. Vesi voolab edasi kõrvalasuvale mangrooviväljale, kus puud puhastavad vee lõplikult ära, enne kui see tagasi ookeanisse voolab. Mõlemad taimed muudetakse biokütuseks.

Morgan loodab, et kahehektariline projekti maa-ala saadakse valmis ja töökorras aasta jooksul ning kui seal läheb kõik plaanipäraselt, asutakse Abu Dhabis projekti edasi arendama. Selle projekti õnnestumine võib muuta maailma kõrbed põllumajanduslikeks aladeks, mis toodaksid jätkusuutlikke biokütuseid, mis võiksid asendada transpordisõidukites kasutatavaid fossiilkütuseid.

Boeingi novaatorlik idee on tekitanud internetis rohket arutelu ning osa inimesi on veendunud, et otstarbekam oleks siiski paigaldada kõrbetesse päikesepaneele, et elektrit saada. Samuti tuntakse muret selle üle, kas halofüütide kasvatamine on ikka tõhus ning kas see võib avaldada nende kasvukeskkonnale pikemas plaanis negatiivset mõju. Muidugi leidub ka positiivset vastukaja ning üheks lennukamaks ideeks on kõrbe serva rajada halofüütidest “roheline sein”, mis peataks piirkonna edasise kõrbestumise. Riigid võiksid rentida seda maad biokütuseettevõtetele, mis tasuksid edasised tootmiskulud. See aitaks edendada kohalikke majandusi, luua paremat infrastruktuuri, aidata lahendada maailma kütuseprobleeme ning elavdada kohalikku elusloodust.

 

 

Allikad: Energy Post, Masdari instituut

Fotod: masdar.ac.ae

 

Toimetas Marlen Laanep