La produzione di bio-olio dalla biomassa algale è un processo che prevede la conversione delle alghe in un combustibile liquido attraverso trattamenti termici come la pirolisi e la liquefazione idrotermale. Questo processo è importante perché offre una potenziale alternativa ai combustibili fossili, utilizzando risorse rinnovabili come le alghe.
Pirolisi della biomassa algale:
La pirolisi è un processo di decomposizione termica che avviene in assenza di ossigeno, tipicamente ad alte temperature (circa 500°C). Miao et al. (2004b) hanno dimostrato che la pirolisi rapida di alghe come Chlorella protothecoides e Microcystis aeruginosa può produrre bio-olio a tassi del 18% e del 24%, rispettivamente. Il bio-olio prodotto dalle alghe ha generalmente un contenuto di carbonio e azoto più elevato e un contenuto di ossigeno inferiore rispetto al bio-olio prodotto dal legno. Quando Chlorella protothecoides viene coltivata in modo eterotrofo, la resa in bio-olio può aumentare significativamente fino al 57,9% con un valore di riscaldamento di 41 MJ/kg (Miao et al., 2004a). Il bio-olio derivante dalla pirolisi algale ha in genere un potere calorifico più elevato (31-36 MJ/kg) rispetto a quello delle materie prime lignocellulosiche, il che lo rende un promettente combustibile alternativo. Tuttavia, l'elevato contenuto di azoto nel bio-olio algale può portare a un aumento delle emissioni di NOx e alla disattivazione dei catalizzatori, rendendo necessario un ulteriore upgrading per rimuovere l'azoto e l'ossigeno prima di poterlo utilizzare come carburante drop-in.Liquefazione idrotermale (HTL) della biomassa algale:
L'HTL è un processo in grado di gestire la biomassa umida, a differenza della pirolisi, che richiede biomassa secca. Funziona a temperature moderate (200°C-350°C) e ad alte pressioni, convertendo la biomassa in bio-olio. L'HTL può trattare le alghe, che spesso contengono oltre il 90% di acqua, senza doverle essiccare, una fase che richiede molta energia e riduce l'efficienza della pirolisi. Il biocrudo prodotto dall'HTL ha un'alta densità energetica e contiene sostanze chimiche rinnovabili, ma in genere richiede un ulteriore trattamento per essere adatto come materia prima di raffineria.
Sfide e aggiornamento:
