Американські вчені, які працюють в рамках проекту OMEGA, змогли налагодити масове культивування водоростей на стічних водах для отримання з них біопалива. За словами одного з учасників, це дуже нагадує "неолітичну революцію" в енергетичній сфері: від "полювання і збиральництва" енергоресурсів люди поступово переходять до їх вирощування.

Як не хотіли б "зелені" замінити нафту на біопаливо, поки що ця ідея представляється абсолютно недоцільним з економічної точки зору. Наведу простий приклад - основними рослинами, з яких нині отримують біодизель, ріпак і соя, дають в рік понад 20 млрд літрів цього палива. Але у що це обертається для сільського господарства? В колосальні втрати посівних площ під рослини, що дають продукти харчування.

Так, за даними на 2010 рік, площа, віддана під "біодизельний" ріпак вже склала 15 млн га. А адже це - найбільш ефективна паливна культура, якби весь біодизель світу робився з сої, з продовольчого обороту довелося б вивести 40 млн га земель. При цьому не можна сказати, що всі ці жертви сильно допомогли біопалива замінити нафту.

Згідно з розрахунками на той самий 2010 рік, весь світ "спалив" тоді близько 4,8 трлн літрів "чорного золота", тобто чверть тисячі разів більше, ніж було вироблено біодизеля. Легко підрахувати, що ймовірна заміна навіть 40% нафти на таке біопаливо призвело б до вилучення з виробництва продовольства мільйони навіть не гектар, а квадратних кілометрів посівних площ. І це з урахуванням продовольчої кризи, що насувається!

Так що поки перехід на біопаливо стримує одне просте правило, яке можна сформулювати так: "або їжа - або пальне". Не дивно, що з цієї пари людство все-таки обирає перше. Правда, згідно з деякими даними, цукровий очерет є ще більш ефективним виробником "зелений" пального, ніж ріпак, однак біда в тому, що природна зона, де він може нормально рости, вельми і вельми невелика.

Втім, стверджують фахівці з Дослідницького центрі Еймса (Каліфорнія, США), альтернатива все-таки є. І це - мікроводорості (серед яких найбільш популярна відома всім одноклітинна зокрема хлорелла), численна група одноклітинних, які відрізняються від вищих рослин не тільки надшвидким розмноженням, але і тим, що в їх клітинах міститься до 70% натуральних масел. Ось з них за допомогою переетерифікації можна без проблем отримати бажаний біодизель, а віджим спокійно згодувати худобі (оскільки він дуже багатий білком). І, що найцікавіше, паливо з хлорели виходить досить якісне - трактора, принаймні, працюють на ньому цілком нормально.

Вчені стверджують, що якщо у вищих наземних рослин продуктивність по маслу, тобто вихідної сировини для біодизелю, рідко перевищує 1 000 л/га, то мікроводорості дадуть тих же масел в обсязі від 18 700 до 95 000 літрів з гектара водної поверхні. До речі, вигода ще ось у чому - адже хлорелле для росту потрібна вода, а не грунт. А це гарантовано виключає конкуренцію з "продовольчими" культурами за посівні площі - адже у воді-то їх не вирощують.

Втім, і ці водні гектари теж потрібно десь добути. Наприклад, якщо в найближчі роки в США, як це і заплановано, почнуть споживати 80 млрд літрів біодизеля в рік, то для його виробництва потрібно "засадити" водоростями площу в 43 тис км2. Для заміни же половини використовуваної людством нафти знадобиться простір в 30 разів більше. Але звідки ж взяти стільки прісноводних водойм - якщо врахувати, що зараз при бурхливому зростанні населення Землі кожен мілілітр питної води на обліку.

Є і ще одна проблема - всі мікроводорості мають погану звичку заповнювати собою всю відкриту поверхню водойми і викликати "цвітіння" води. Наслідки катастрофічні для всіх інших мешканців даної акваторії - клітини водоростей вилучають з води весь кисень і, більш того, блокують його надходження з повітря, перехоплюючи цінний газ по шляху. Все це породжує явище, яке в просторіччі називається "замор", в результаті якого всі мешканці водоймищ гинуть від задухи, а на їх тілах розвиваються анаеробні бактерії, отруюють воду сірководнем, який в кінцевому рахунку вбиває і самих винуватців "замора".

Тим не менш, американські біотехнологи вважають, що всього цього можна буде уникнути, якщо вирощувати мікроводорості в океані. Правда, не на відкритій воді (а то так і океан "заморити" недовго), а в спеціальних контейнерах. Фахівці, якими керує Джонатан Трент з Океанографічного інституту Скріппса при Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго розробили особливі прозорі пластикові труби, запаяні з обох кінців. Вони можуть вільно плавати в океані недалеко від великих міст, де, як вважається, проживає до 40% населення світу, в шельфових водах, великих затоках або хоча б за лінією штучних хвилеломів.

Але найцікавіше полягає в тому, що в ці труби-біореактори завантажуватимуть прісні стічні води, в яких і стануть вирощувати хлореллу. А вже з ними-то ніяких проблем бути не повинно - за даними ООН, зараз їх обсяг становить 1 500 км3 у рік, причому 80% цієї смердючої рідини взагалі ніяк не очищується, а на очищення решти 20% йде від 2 до 3% електроенергії, що виробляється в розвинутих країнах. Хлорела ж і її родичі можуть зробити ці води чистими за кілька діб, видаливши з них всю необхідну для життєдіяльності водоростей органіку.

Як бачите, цей проект обіцяє подвійну вигоду - і чистої води більше стане, і біопаливом можна буде запастися. До речі, видалення вже очищеної води повинно проходити через пластикові стінки, виконані з напівпроникних мембран, які не випускають лише водорості та органічні молекули, а все інше через них вільно виходить назовні. А якщо таку стінку зашкодить шторм, то вихлюпнулося вміст біореактора нічим не зможе пошкодити морським екосистемам, оскільки прісноводні водорості просто помруть в солоній воді.

Слід зауважити, що зараз такі фотобиореакторы, створені в рамках проекту OMEGA, який курирує НАСА, вже випробовуються в Сан-Франциско. Цікаво, що на них відпрацьовуються і попутні технології - наприклад, поєднання вирощування "біодизельних" водоростей з культивуванням мідій. Вченими вже створено на поверхні затоки дослідне "поле" для очищення стічних вод площею пів гектара - і результати вельми і вельми обнадіюють. За словами Джонатана Трента, це дуже нагадує події "неолітичної революції", але в енергетичній сфері: від викачування нафти і газу, тобто "полювання і збиральництва" люди зможуть перейти до вирощування рідкого палива, причому витрат на енергопостачання при цьому стане менше.

Правда, навіть якщо подібна технологія і доведе свою рентабельність, на жаль, далеко не всі країни зможуть нею скористатися. Дешевий біодизель зможуть отримувати лише ті держави, що знаходяться поруч з теплими морями - США, Австралія, країни Африки і Латинської Америки, Південно-Східної Азії і т. п. А ось Росії з її закляклими акваторіями, мабуть, доведеться шукати інший шлях отримання біопалива за розумними цінами...