Alge se danas sve vie koriste u proizvodnji biodizela, bioplina, bioplastike te goriva za zrakoplove, ali i u prehrambenoj industriji. Kao dodatni proizvodi pri destiliranju ulja iz algi dobivaju se i korisni sastojci za farmaceutiku, kozmetiku, ili kao organska gnojiva. Alge su do nedavno bile uglavnom predmet znanstvenih i laboratorijskih istraivanja, no danas su proizvodni pogoni rasprostranjeni po sve ve?em broju zemalja. Australija se posljednjih nekoliko godina profilira kao "Saudijska Arabija biodizela ekstrahiranog iz algi", prije svega zahvaljuju?i efikasnom spoju klimatskih i terenskih uvjeta te mudre vladine politike i razumijevanja za veliki komercijalni potencijal tog novog ekoloki ?istog izvora energije.
Kada je u ljeto ove godine u australskom New South Walesu, tamonji ministar energetike slubeno otvorio prvu veliku elektranu koja destiliranjem zelenih algi dobiva biogorivo, interes svjetskih medija jo vie se okrenuo ka tom novom, alternativnom izvoru energije, koji ujedno nudi i dio odgovora na pitanje suo?avanja svijeta s daljnjim posljedicama klimatskih promjena.
Dosadanja nastojanja koritenja algi kao energenata
Australija, me?utim, nije bila prva. Potaknuto naftnim okovima, Ameri?ko ministarstvo energije jo je 1970-ih godina zapo?elo s projektima istraivanja mogu?e komercijalizacije uzgoja algi, no zbog previsokih cijena i nekonkurentnosti sa tada niskom cijenom sirove nafte projekti su dvadesetak godina kasnije obustavljeni. Tek s naglim porastom cijene nafte na svjetskom tritu do preko 100 USD po barelu, mogu?nosti novih tehnologija u?inile su spektar obnovljivih izvora znatno atraktivnijim, uklju?uju?i i uzgoj algi. No procjene jednog od vode?ih ameri?kih instituta u tom podru?ju, Lawrence Berkeley National Laboratory, su da barel biogoriva proizvedenog iz algi kota izme?u 240 i 332 USD (2010), to je i dalje ekonomski neopravdano u odnosu na naftu. Uska ekonomska ra?unica, naravno ne uklju?uje i brojne druge prednosti dobivanja biogoriva iz algi.
Ameri?ko ministarstvo energije sredinom prolog mjeseca izabralo je Sveu?ilite u Arizoni za koordinatora projekta u okviru javno-privatnog partnerstva u visini od 15 milijuna USD s ciljem pronalaenja optimalnog modela komercijalizacije uzgoja algi i proizvodnje biogoriva. Projekt nazvan ATP² podrazumijeva povezivanje sveu?ilinih istraiva?kih potencijala sa svim zainteresiranim tvrtkama u podru?ju energetike. Klju?nu znanstvenu ulogu imaju danas vode?i svjetski centri za uzgoj algi na Colorado dravnom sveu?ilitu te u okviru Arizona centra za tehnologiju i inovacije uzgoja algi (Algal Growth System).
Ameri?ka nacionalna asocijacija za alge upravo je ovih dana odrala godinji simpozij namijenjen svim poduzetnicima koji planiraju investirati i upustiti se u proizvodnju bioenergije iz algi. Interes za programe obuke eksponencijalno raste.
Ameri?ka tvrtka Aurora Algae objavila je prije nekoliko dana kako, nakon uspjenih pilot istraivanja, kre?e s novim velikim projektom uzgoja algi u zapadnom podru?ju Australije na planiranoj povrini od 400 hektara na kojoj kani proizvesti 600 metri?kih tona biomase mjese?no. Tvrtka procjenjuje da je tamonja klima, broj sun?anih dana, te razumijevanje i podrka australske vlade za nove alternativne izvore hrane i energije bili odlu?uju?i faktori za tamonju investiciju od oko 300 milijuna USD.
Royal Dutch Shell se jo prije par godina povezao sa novom vladinom start-up tvrtkom HR Biopetroleum na jednom havajskom otoku s namjerom uzgoja algi na 100,000 hektara koriste?i bazene s morskom vodom. Nedostaci tog projekta potaknuli su nove tehnologije uzgoja algi, pri ?emu se kao vode?a profilirala tvrtka Vertigo sa svojim Bio Reactor Systemom koji alge uzgaja u plasti?nim plosnatim balonima koji vise u staklenicima. Takva proizvodnja pove?ala je prinos za preko jedne tre?ine u odnosu na uzgoj u otvorenim bazenima. Sun?eva svjetlost dosezala je znatno ve?u povrinu algi nego kad su na povrini vode. Tim modelom, nakon ekstrakcije ulja, ostatak se koristi kao sto?na hrana ili u proizvodnji celuloznog etanola. Kanadska tvrtka International Energy otila je jedan tehnoloki korak dalje i razvila sustav koji iz algi izvla?i ulje bez da ih pri tome ubija.
Lufthansa je, tako?er, me?u prvima prepoznala komercijalni interes i sredinom rujna ove godine potpisala ugovor s ameri?ko-australskom tvrtkom AlgeaTec za izgradnju nove bioelektrane koja bi zelene alge pretvarala u gorivo za njihove zrakoplove.
to ?ini alge tako atraktivnim energentom?
Alge rastu i do stotinu puta bre od biljnih kultura koje se tradicionalno koriste za proizvodnju biogoriva. Alge apsorpcijom sunca i CO2 proizvode ugljikohidrate koji se jednostavno pretvaraju u biodizel ili bioplin, koji se zatim postoje?om infrastrukturom lako prevozi na daljnje koritenje. Uzgoj algi ne trai ni zemlju niti pitku vodu, to dodatno pove?ava atraktivnost takvih projekata.
Uzgoj algi i njihova prerada u biogorivo ne lu?i nikakve tetne plinove i bezopasne su za okoli. Alge konzumiraju CO2 i time jo dodatno smanjuju zaga?enje, tako da je njihovo instaliranje i uzgoj optimalan upravo gdje postoji ve?a koli?ina uglji?nog dioksida, a to naravno mogu biti i gradska okruenja. Jednako tako, idealne lokacije mogle bi biti i neposredno uz neku klasi?nu elektranu na kruta goriva ili postrojenje za preradu otpadnih voda gdje bi se alge dodatno opskrbljivale nitratima i fosfatima. No glavna prednost koritenja algi jest da se uzgajalita mogu instalirati prakti?ki bilo gdje na svijetu gdje je dovoljno sunca. Pomislimo li na ogromna prostranstva Afrike i relativno jednostavni proces instaliranja takvih sustava, logi?no se name?e potreba da se tehnologija uzgoja i prerada algi pokua to vie popularizirati i pribliiti onima koji bi od nje mogli imati najve?e neposredne koristi.
Alge kao mogu?e rjeenje prehrane stanovnitva
U nedavnom izvje?u FAO-a upozorava se, naime, kako u svijetu danas gladuje preko 870 milijuna ljudi, te kako proizvodnja hrane postaje klju?ni globalni prioritet. Tradicionalna poljoprivredna proizvodnja je vrlo slabo prilago?ena klimatskim promjenama i porastu temperature kao i naglim i nepravilnim oscilacijama klju?nih klimatskih parametara. Dovoljno je samo jednokratno naglo zahla?enje ili prejaki toplinski val da do?e do unitavanja plodova. Jednako teke posljedice donose i sve ?e?e oluje te velike koli?ine padalina i popratne poplave. Proces fotosinteze mogu? je samo unutar odre?enih temperaturnih raspona, to zna?i da opada iznad 35 stupnjeva celzija, a prakti?ki prestaje iznad 40 stupnjeva. Isto pravilo vrijedi i za proces polenizacije.
Zna?aj koritenja algi slijedom njihovog energetskog i prehrambenog potencijala neki podiu i na razinu nacionalne sigurnosti. Tako Mark Edward, ugledni profesor sa ve? spomenutog Sveu?ilita u Arizoni, koji je upravo objavio novu knjigu Mikrofarme mira: Strategija zelene alge za prevenciju rata zastupa tezu da ?e se zbog posljedica klimatskih promjena te porasta svjetske populacije sve vie ratova u budu?nosti voditi zbog nestaice pitke vode i hrane, odnosno zbog tu?e plodne zemlje na kojoj se moe uzgajati potrebna hrana. Kao mogu?e rjeenje za izbjegavanje sukoba, on sugerira upravo mikrofarme za uzgoj zelenih algi i mikro-sjemenki uz primjenu novih visokih tehnologija uzgoja. Cijena instaliranja takvih farmi, uz primjenu danas ve? poznatih novih tehnologija uzgoja, kao i educiranje onih koji ?e s njima upravljati neusporedivo je manja nego cijena vo?enja sukoba ili post-ratne obnove.
Profesor Edward u svojoj novoj knjizi navodi kako je klju?ni problem klasi?ne poljoprivrede u tome to se temelji na zemlji i korijenju. Biljke naime oko 30 posto ukupne dostupne energije troe upravo na korijenje, ?etvrtinu na stabljiku i preko tre?ine na sjemenje. U nedostatku dovoljnih izvora energije, biljka ?e kao prioritete postaviti korijenje zbog izvora vlastite prehrane te samu stabljiku kao strukture na kojoj se nalazi sjemenje. U kona?nici, upravo sjemenje najvie trpi pri nedostatku energije i potrebne vode.
Sve biljke na zemlji nastale su iz alga u procesu koji je zapo?eo prije 500 milijuna godina. Alge, za razliku od biljaka na zemlji, nisu toliko podlone klimatskim promjenama jer su gotovo potpuno neovisne o zemlji, a njihova struktura ne uklju?uje suvine dijelove koji troe veliki dio dostupne energije.
Proizvodnja hrane, a primarno itarica, zahtijeva iznimno velike povrine plodne zemlje, a samo jedna tona zrna itarica zahtijeva preko 10,000 tona vode. Uspjeni uzgoj sjemenja i bilja trai i iznimno velika sredstva uloena u umjetna gnojiva. Samo cijena fosfora koji se masovno koristi u poljoprivredi porasla je za ?ak 7 puta u posljednjih dvije godine. Zatita bilja i itarica trai i velike iznose uloene u pesticide i razli?ita sredstva koja dodatno podiu cijenu proizvodnje hrane. Pri proizvodnji genetski modificirane hrane potrebna je i ve?a koli?ina vode. Umjetna gnojiva pak vrlo brzo propadnu na dubinu znatno ispod korijenja bilja to im naravno smanjuje u?inkovitost. Tome treba dodati kako se tek oko 5 posto pesticida u?inkovito iskoristi, dok prakti?ki velika ve?ina propada u zemlju i truje podzemne vode, ?ine?i iznimno velike tete irem podru?ju. Povrine pesticide pak raznosi vjetar i dodatno zaga?uje okoli.
Nove znanstvene spoznaje i suvremeni pristupi poljoprivrednoj proizvodnji temeljeni na zemlji, prema profesoru Edwardu, ne pridonose zna?ajno pove?anju efikasnosti proizvodnje, niti rjeavaju klju?no pitanje velikih nestaica hrane s kojima ?e se ?ovje?anstvo suo?iti. Zato se u posljednje vrijeme sve vie pozornosti pridaje mogu?im promjenama globalne strategije proizvodnje hrane, prema novim oblicima prehrambene proizvodnje koji ne bi ovisili o klimatskim promjenama i vremenskim uvjetima.
Prijedlog rjeenja nudi se u instaliranju alternativnih mikrofarmi koje bi proizvodile 20 do 30 puta vie alternativne hrane po hektaru nego klasi?ne itarice uzgojene na zemlji. Umjesto klasi?nih modela uzgoja s koritenjem umjetnih gnojiva, pesticida i navodnjavanja, model mikorfarmi nudi okretanje ka sun?evoj energiji, uglji?nom dioksidu i steriliziranim otpadnim vodama. Mikro-plodovi koji se mogu uzgajati uklju?uju iroki spektar razli?itih mikroorganizama kao to su alge, gljive, planktoni i drugo.
Hrvatska i energetski potencijal uzgoja zelenih algi
Hrvatski centar obnovljivih izvora energije (HCOIE) godinama promi?e sve prednosti koritenja alternativnih izvora energije, pa tako i koritenje energije iz zelenih algi. Upravo s tim ciljem osnovan je i poseban Hrvatski centar za biogorivo iz alga. Iako su alge vrlo otporne na razli?ite klimatske uvjete, idealnim se smatra umjerena temperatura u rasponu od 20-30 stupnjeva celzija uz puno sun?anih dana.
Hrvatskoj je, naravno, potrebno vie stru?njaka upu?enih u to podru?je, ali i snaniji poduzetni?ki duh te adekvatno zakonodavstvo i mehanizam koji bi poticali razvoj svih novih alternativnih tehnologija za koritenje novih i obnovljivih izvora energije. Prije svega potrebno je bolje informirati javnost o svim novim globalnim trendovima, kako u podru?ju obnovljivih izvora energije, tako i o novim tehnologijama proizvodnje hrane.
Prije nekoliko godina njema?ki istraiva?ki tim sa Sveu?ilita u Bremenu predloio je da se na podru?ju od 20-30 km uzdu mediteranske obale izgradi serija bioreaktora u kojima bi alge apsorbirale CO2 i proizvodile ?istu bioenergiju. Podru?je s dosta sunca i blizu mora idealna je lokacija za takve energetske instalacije. Iako je njihova prvobitna ideja podrazumijevala jug panjolske, nema naravno nikakvih razloga da i Hrvatska, ukoliko pokae interes za takve projekte ne pokua prona?i zainteresirane investitore. ?injenica da su klimatski uvjeti idealni za instaliranje uzgajalita algi, da je njihov uzgoj i prerada u biogorivo ekoloki potpuno prihvatljiv, te da uzgoj algi neposredno poti?e i razvoj niza prate?ih industrija (farmaceutska, kozmeti?ka, prehrambena) sigurno bi trebala nai?i na odre?enu pozornost onih koji sudjeluju u kreiranju budu?e energetske slike zemlje. Budu?i da se alge hrane sa CO2 , instaliranje njihovih uzgajalita neki povezuju i sa neposrednom blizinom klasi?nih elektrana na ugljen ili kruta goriva, jer zajedno ?ine sinergiju koja je ekoloki iznimno prihvatljiva.
Primjer venecijanskog zaljeva i problem tamonjih algi pou?an je primjer inovativnog pristupa problemima. Po?etkom 1990-ih godina, nagomilane alge po?ele su se komercijalno koristiti u proizvodnji specijalnih papira. Prije dvije godine grupa talijanskih stru?njaka predloila je da se alge nagomilane u Venecijanskom zaljevu iskoriste i za proizvodnju ?ak 40 MW energije, odnosno polovicu ukupno potrebne energije za opskrbu centra grada. Talijanska vlada je tada odlu?ila uloiti ?ak 200 milijuna eura za ekoloki projekt kojim bi se iskoristio energetski potencijal nakupljenih algi te ujedno zna?ajno smanjila emisija tetnih plinova. Taj projekt trebao bi ujedno biti i prvi konkretan veliki primjer efikasne komercijalizacije morskih algi u jednoj urbanoj sredini.
Po?etkom 2012. godine osnovan je konzorcij od 12 organizacija iz 6 mediteranskih zemalja (Italija, Gr?ka, Cipar, Malta, Libanon i Egipat) financirana ve?im dijelom iz EU ENPI fondova koji bi istraio mogu?nost komercijalnog koritenja morskih algi u proizvodnji energije. Vjerojatno ne postoji poseban razlog da se i Hrvatska aktivnije ne uklju?i u niz sli?nih inovativnih me?unarodnih projekata.
Budu?i da alge vjerojatno mnoge ipak najprije asociraju na gadljive zelene naslage koje ometaju kupanje na jadranskim plaama, utoliko je korisno bolje upoznati i popularizirati mogu?nost njihovog koritenja i u neke vrlo korisne svrhe. Moda je uzgoj algi jedan od budu?ih inovacijskih iskoraka toliko nam potrebnog poduzetni?kog duha, tim vie to su uvjeti za njihov uzgoj u Hrvatskoj iznimno dobri.
Autor/izvor: dr.sc. Damir Kuen, veleposlanik RH u Finskoj