Free radicals

Free radicals

In the body, free radicals are produced when oxygen combines with complex
metabolic molecules. Free radicals are highly unstable molecules ready to
react with anything they can. When they react, the result is called “oxidation.”
Once the oxidation process begins, it can produce a chain reaction that generates
more free radicals.

 
Oxidation in the human body is the same thing that happens to metal when
it rusts. The rusting or oxidation can destroy a strong piece of metal in just a few
years. By painting the metal or putting on a rust-inhibiting product you can prevent
rusting. This is the same thing that antioxidants are doing to the “rusting”
in our bodies—preventing oxidation and keeping them strong. Like the rust
inhibiting product which prevents the metal’s cells from oxidizing and degrading,
antioxidants prevent our body’s cells from oxidizing and degrading. Fortunately
for our bodies (and our health), antioxidants are capable of joining with oxidizing
free radicals, thus rendering them harmless.
There is a very easy and interesting experiment you can do in your home
that shows what oxidation is all about: Take an apple and cut it in half. Now take
a lemon and cut it in half and drip the lemon juice on one half of the apple. Drip
it all over the cut side of the apple, and leave the other apple half as is with no
lemon juice. Keep the two halves at room temperature for an hour or two, then
look at both halves: The half with the lemon juice will look pretty much the same
as it did when it was cut; the half without the lemon juice will probably be turning
brown and “going bad.” If you leave them out longer, the difference will
become more pronounced. This is oxidation and antioxidant protection happening
before your eyes. The unprotected half is oxidizing quickly. The half with
lemon juice is oxidizing very slowly or not at all because of the antioxidants present
in the lemon juice. Lemons have Vitamin C and citrus bioflavonoids.

CCRES ALGAE PROJECT 

part of 

Croatian Center of Renewable Energy Sources (CCRES)

Read more

BIOGORIVO TREĆE GENERACIJE

Bazeni za uzgoj algi   Proizvodnja biogoriva iz algi   Ovisnost svijeta o neobnovljivim izvorima energije, uglavnom fosilnim gorivima, trn je u oku mnogih znanstvenika i aktivista za zaštitu okoliša diljem svijeta. Samim time ne iznena?uju globalna nastojanja da se smanji ovisnost o fosilnim gorivima i prona?u ekonomski prihvatljiva alternativna goriva i da se time znatno smanje emisije štetnog uglji?nog dioksida u atmosferu. Jedna od alternativa o kojoj se najviše pri?a su biogoriva. Biogoriva su zbog svoje sli?nosti s naftnim derivatima poprili?no dobra alternativa fosilnim gorivima i korištenje biogoriva rezultira s manjim emisijama CO2 u atmosferu. Zbog toga su biogoriva ekološki puno prihvatljivija od konkurentskih fosilnih goriva. Manje ukupne emisije uglji?nog dioksida iz biogoriva rezultat su zatvorenog uglji?nog kruga – biljke i alge uzimaju iz atmosfere uglji?ni dioksid da bi mogle rasti, a kad se biogoriva upotrebljavaju taj isti uglji?ni dioksid se vra?a natrag u atmosferu. Uglji?ni otisak fosilnih goriva ide u samo jednom smjeru – iz zemlje u atmosferu, tj.u niti jednom koraku proizvodnje i korištenja fosilnih goriva ne smanjuje se koli?ina CO2 u atmosferi.

Alge u laboratoriju Hrvatskog Centara Obnovljivih Izvora Energije (HCOIE)

Biogorivo može biti ?vrsto, teku?e ili ?ak plinovito gorivo koje je proizvedeno iz biološkog materijala. Kod organizama koji obavljaju fotosintezu, kao na primjer kukuruz ili soja, biljke koriste energiju sunca i vodu da bi pretvorile dostupni uglji?ni dioksid u ugljikohidrate, tj. da bi pohranile energiju. Ovakav proces je zapravo dvostruko koristan: ne samo da je proizvedeno gorivo, nego je za to potrošena odre?ena koli?ina uglji?nog dioksida pa ovakva proizvodnja goriva ima pozitivni u?inak i s energetske i s ekološke to?ke gledanja. Iako se biogoriva mogu proizvoditi od bilo kakvih izvora ugljika, danas se uglavnom koriste razne vrste ratarskih biljaka diljem svijeta. Postoji mala razlika izme?u razli?itih biljaka u smislu goriva koje se od njih proizvodi. Na primjer etanol se proizvodi od biljaka koje sadrže puno še?era (še?erna trska, kukuruz), a za proizvodnju biodizela koriste se biljke koje sadrže više ulja (soja, kanola, uljana repica).

Biogoriva imaju mnoge prednosti, ali postoje i nedostaci. Uzgajanje biljaka za proizvodnju biogoriva zahtjeva kvalitetna poljoprivredna zemljišta a to naravno pove?ava potražnju za takvim zemljištima i diže cijenu. Najve?i problem s biogorivima je zapravo ?injenica da je proizvodnja biogoriva pretvaranje hrane u gorivo, a to loše utje?e i na cijenu i na dostupnost hrane diljem svijeta, a ve? sad postoji gotovo milijarda ljudi koji žive na rubu gladi. Prema tome pretvaranje hrane u gorivo ne izgleda kao logi?an izbor za rješavanje energetskih problema. 

Prednosti korištenja algi za proizvodnju biogoriva 

Proizvodnja biogoriva iz algi ima mnoge prednosti koje taj postupak ?ine gotovo savršenim izvorom goriva. Alge rastu 50 do 100 puta brže od tradicionalnih kultura za proizvodnju biogoriva. Dodatna velika prednost je to što su alge jednostani?ni organizmi koji ne zahtijevaju svježu pitku vodu i zemljište da bi rasli, a to znatno pojednostavnjuje proizvodnju. Prema nekim stru?njacima proizvodnja goriva iz algi je najbolja alternativa fosilnim gorivima i uz dobru podršku ta bi biogoriva u budu?nosti mogla u potpunosti izbaciti fosilna goriva iz upotrebe. 

Gdje se mogu uzgajati alge? 

 Alge se mogu uzgajati u odvojenim vodenim površinama, ?ak iako voda nije dovoljno kvalitetna za pi?e. Alge se tako?er mogu uzgajati i u slanoj vodi. Uzgajaju?i alge na površinama koje nisu pogodne za proizvodnju hrane, više zemljišta i kvalitetne vode ostaje za proizvodnju hrane. Ve?a koli?ina proizvedene hrane može se onda upotrijebiti za borbu protiv gladi, a ne za proizvodnju biogoriva kao do sada. Odemo li tridesetak godina unatrag, ili da smo precizniji u 1978 godinu, možemo primijetiti da je ?ak i ameri?ko ministarstvo za energiju (Department of Energy - DOE) pokrenulo „Aquatic Species Program“ s ciljem istraživanja mogu?e proizvodnje energije i biogoriva iz algi. Prema tome, proizvodnja biogoriva iz algi nije nova ideja kao što misli ve?ina ljudi. Usprkos dobroj ideji, ovo istraživanje nije bilo produktivno, uglavnom zbog padaju?ih cijena sirove nafte i ?injenice da je DOE bilo prisiljeno smanjivati troškove. Sve ovo rezultiralo je gašenjem programa 1996 godine.

Usprkos gašenju, istraživanja unutar tog programa dala su vrlo važne rezultate, a najvažnije od svega je zaklju?ak da bi proizvodnja biogoriva iz algi svakako mogla dosti?i željene razine. U ono doba studije su pokazale i jedan veliki nedostatak: zaklju?eno je da postupak ne bi bio financijski opravdan sve i da se cijena sirove nafte udvostru?i. Ovaj zaklju?ak imao je solidnu potporu sve do 2006 godine u kojoj se cijena nafte gotovo utrostru?ila u odnosu na prošlu dekadu, a cijena nafte je i dalje rasla. Uz trenutne probleme globalnog zatopljenja i visoke cijene sirove nafte stvorile su se idealne prilike za ponovnu evaluaciju ovog izvora energije. 

Tehnologije za uzgoj algi (Algal Growth System)

 

Prozvodnja biogoriva u Hrvatskom Centru Obnovljivih Izvora Energije (HCOIE)

Proizvodnja biogoriva iz algi vrlo je zanimljivo podru?je istraživanja mnogim znanstvenicima diljem planeta, jedan on vode?ih centara za takova istraživanja je laboratorij za pogone i konverziju energije (The Engines and Energy Conversion Laboratory - EECL) na sveu?ilištu Colorado State University. Ovaj laboratorij usmjeren je prema tehnologijama koje bi omogu?ile industrijska rješenja za energetske i ekološke izazove. Glavni projekt laboratorija fokusiran je na proizvodnju biogoriva iz algi i trebao bi rezultirati cjenovno prihvatljivom tehnologijom za proizvodnju goriva. Jedan od glavnih igra?a na tom polju svakako je tvrtka Solix Biofuels, kompanija koje je usavršila nekoliko generacija sustava za uzgoj algi (Algal Growth System - AGS), tehnologije koja je sad operativna na pokaznom polju Coyote Gulch u jugozapadnom Coloradu.

Tvrtka Solix Biofuels je vode?a u proizvodnju tehnologija za kreiranje iskoristive energije iz algi. Njihova tehnologija usmjerena je na omogu?avanje velike komercijalizacije goriva temeljenih na mikroalgama i dodatnih koprodukata. Alge se mogu uzgajati na dva osnovna na?ina – sustav otvorenog bazena (prirodnog ili umjetno napravljenog) ili umjetni zatvoreni sustav. Alge moraju biti vrlo otporne na nametnike za uzgoj u otvorenim sustavima jer su to uvjeti koje nije lako kontrolirati.

Bez kontroliranih uvjeta teško je održavati rast željene vrste algi, odnosno održati rast na optimalnoj razini za proizvodnju biogoriva. Ovo je glavni razlog zašto Solix Biofuels uglavnom razvija zatvorene sustave za uzgoj algi. Zatvoreni sustavi imaju nekoliko prednosti: ne samo da zatvoreni sustavi omogu?avaju uzgoj odre?ene kulture, nego se alge u tim sustavima mogu direktno hraniti visoko koncentriranim uglji?nim dioksidom iz industrijskih procesa, a to naravno maksimizira koli?inu „ulovljenog“ uglji?nog dioksida koji bi ina?e bio ispušten u atmosferu. Prvi prototip AGS sustava napravljen je 2006 godine. Od onda kompanija radi na usavršavanju tehnologije i znatno je proširila površinu na kojima uzgaja alge. Posljednji veliki uspjeh dolazi iz srpnja 2009 kad su instalirali veliki sustav za proizvodnju biogoriva na pokaznom polju Coyote Gulch.

Što su zapravo postigli? 

Zapo?eli su s velikim izazovom: prvo je trebalo razviti procese za skupljanje podataka i kontroliranje rasta ta automatizirani AGS. Željeli su jedinstvenu tehnološku platformu koja bi podržavala i prirodne i industrijske operacije. U prirodnim uvjetima sustav treba biti prilagodljiv pa je bilo potrebno mnogo kemijskih i fizi?kih senzora te kontrola protoka. Za operacije u industrijskom okruženju glavni je naglasak bio na stabilnoj, pouzdanoj i jednostavnoj platformi koja ima su?elja prema industrijskoj instrumentaciji i kontrolama. Industrijska okruženja tako?er moraju imati sustave skupljanja podataka u zajedni?ki repozitorij da bi se informacije mogle jedinstveno prezentirati svim zainteresiranim stranama: menadžerima, operativi i odjelu za istraživanja i razvoj. Zbog toga je kreiran cijeli sustav za nadzor i skupljanje podataka (Supervisory Control and Data Acquisition) uklju?uju?i i su?elje za monitoriranje i kontrolu rasta algi.

Pokusna energana uklju?uje raznovrsne sustave izgra?ene za proizvodnju plina i tokova vode, sam sustav za uzgoj algi, sustave za skupljanje algi i kona?no sustave za proizvodnju biogoriva. Svi ovi sustavi omogu?uju im vrlo precizno skupljanje podataka i ispitivanje odaziva razli?itih vrsta algi na razli?ite uvjete uzgoja. 

Zaklju?ak 

Alge u procesu HCOIE

Biogoriva temeljena na algama definitivno imaju potencijala pokrenuti revoluciju u energetskoj industriji i mogla bi igrati vode?u ulogu u borbi protiv stakleni?kih plinova i klimatskih promjena. Naravno, da bi se došlo do toga morat ?e se pokrenuti još mnoga istraživanja i biti ?e potrebna znatna financijska sredstva. Kompanije poput Solix Biofuels su pioniri koji bi mogli pogurati ovaj energetski sektor u jedan od najkompetitivnijih na energetskom tržištu. Lobiji iza fosilnih goriva su još uvijek prejaki, ali s rastu?im problemom globalnih klimatskih promjena ti lobiji bi uskoro mogli u odre?enoj mjeri oslabiti, ?ime bi se širom otvorila vrata alternativnim gorivima. Jedna od alternativa koja svakako zaslužuje pažnju u godinama koje dolaze su biogoriva iz algi. Njihov energetski potencijal, ?injenica da ne pretvaramo hranu u gorivo i znatno smanjene ukupne emisije stakleni?kih plinova trebali bi im osigurati dovoljna financijska sredstva za daljnja istraživanja.

Potražnja za energijom ne?e se smanjivati u godinama koje dolaze nego ?e rasti i biti ?e potrebna alternativna goriva bez obzira koliko ?e dominantna ostati fosilna goriva. Proizvodnja biogoriva iz algi mogla bi biti jedna od iznena?uju?ih takmaca na polju alternativnih goriva u ne tako dalekoj budu?nosti, osobito ako cijene fosilnih goriva budu rasle. A u me?uvremenu bi kompanije i udruženja poput ameri?ke Solix Biofuels ili hrvatskog HCOIE trebale nastaviti svoja istraživanja i ukazivati na prednosti koje ovakav proces ima. Ovime bi se svijest o toj alternativi znatno proširila i implementacija proizvodnje na globalnoj razini postala bi mogu?a kad za to do?e vrijeme, a vrijeme je SAD.

Hrvatski Centar Obnovljivih Izvora Energije (HCOIE)

Read more

THIRD GENERATION BIOFUELS FROM ALGAE

THIRD GENERATION BIOFUELS FROM ALGAE

Croatian Center of Renewable Energy Sources (CCRES) have a new technology with major potential to contribute to the fight against climate change.As with all new technologies, careful consideration of potential impacts on the environment and human health is important.

The international community has acknowledges that global warming needs to be kept below 2?C (3,6?F) compared with the pre industrial temperature in order to prevent dangerous climate change.This will require significant reductions in the world´s emissions of CO2 and other greenhouse gases (GHG) over the coming decades.CCRES have one of the technologies that can help to achieve this.

The EU, which is responsible for around 11% of global GHG emissions today, has put in place binding legislation to reduce its emissions to 20% below 1990 levels by 2020.Europe is also offering to scale up this reduction to 30% if other major economies in the developed and developing world´s agree to undertake their fair share of a global reduction effort.

This is why the EU must support alternative fuels, in particular biofuels, with the triple objective of reducing greenhouse gas emissions, diversifying fuel supply and developing longterm replacements for fossil fuels.

Third generation biofuels from algae will have an important role to play as soon as they are ready for the market. They should be more sustainable, boasting both a lower enviromental impact and lower costs.Biofuels must become a commercial and competitive product using the broadest range possible of raw materials from both Nord and South Europe.

Biofuels from algae have a big role to reduce CO2 emmisions.

The sustainability of algae biofuels and their potential impacts on other sectors, including land use, are will remain critical issues.Algae biofuels provide an important contribution towards climate change mitigation and security of supply.They are only part of the solution, and must be considered in a wider context, in which efforts are also being made to reduce transport demand, improve transport efficiency and encourage the use of environmentally friendly modes of transport.

CCRES INTERNATIONAL COOPERATION

CCRES international cooperation in algae biofuels research has a number of benefits for all involved:

• working together enhances synergies between the different partners
• partners can pool financial resources, share risk and set common standards for large or relatively risky research and development project
• it speeds up the development of the clean technologies we need if we are to tackle our energy related problems
• by linking up their efforts, partners can support a wider range of energy technologies and reduce the costs of key technologies
• networking allows partners to better coordinate their energy research agendas

Over the years, CCRES has build up strong and lasting research cooperation partnerships on specific energy topics with partner organizations.

Zeljko Serdar

President & CEO

Croatian Center of Renewable Energy Sources (CCRES)

Read more