Tačiau, pastaraisiais dešimtmečiais vykstant intensyviai biodyzelino gamybos plėtrai, pradėjo trūkti gamybos žaliavų. Be to, vykstant degalų gamybos konkurencijai su augalinį aliejų naudojančiu maisto sektoriumi, kyla aliejingųjų sėklų ir aliejaus kaina. Todėl skatinama biodegalų gamybai naudoti naujų rūšių, netinkamus maistui aliejinguosius augalus ar kitas žaliavas. Viena tokių žaliavų – mikrodumbliai.
Mikrodumbliai mokslininkų dėmesį patraukė dėl unikalių savybių, tokių kaip gebėjimas greitai augti, kaupti aliejų ir kitas vertingas medžiagas, fiksuoti anglies dioksidą bei valyti nuotekas. Šie mikroorganizmai tampa vis įdomesne ir patrauklesne biodegalų gamybos žaliava: palyginus su žemės ūkio augalais, mikrodumbliai gali užauginti dešimt kartų didesnį biomasės kiekį. Mikrodumblių auginimo ir panaudojimo energijos reikmėms tyrimai pasaulyje pradėti palyginti neseniai. Aleksandro Stulginskio universiteto mokslininkų grupės iniciatyva buvo vykdomas Lietuvos mokslo tarybos administruojamas projektas „Biodegalų gavimas iš mikrodumblių“, tiriantis mikrodumblių panaudojimo biodyzelino ir biodujų gamybai galimybes.
„Mikrodumbliai yra vienaląsčiai ar daugialąsčiai mikroorganizmai, dažniausiai aptinkami vandens telkiniuose, tačiau juos galima sutikti ir ant drėgnų paviršių: žemės, akmenų, uolų, medžių ir kt. Kai kurie mikrodumbliai auga ir ekstremalesnėmis sąlygomis – karštose versmėse, ledynuose ar druskos telkiniuose, – pasakojo Aleksandro Stulginskio universiteto cheminių ir biocheminių tyrimų laboratorijos vadovė profesorė dr. Violeta Makarevičienė. – Mikrodumbliai pagal įvairius rodiklius skirstomi į skyrius, klases, eiles ir gentis. Mokslininkai kuria naujas mikrodumblių rūšis, pasižyminčias pageidautinais požymiais, pavyzdžiui – didesniu aliejaus kiekiu.“
Biodegalų gamybai tinka ir lietuviški dumbliai
Nors Žemėje randama daugiau nei 50 tūkstančių įvairių rūšių dumblių, jie nekonkuruoja dėl žemės su maisto produktų gamybai auginama biomase, nes juos galima auginti ir apleistose bei nederlingose vietose, netinkamose grūdiniams augalams.
„Gamtoje, atskiruose regionuose sutinkami mikrodumbliai yra šiek tiek skirtingi. Mūsų pelkėse ir ežeruose taip pat auga dumbliai, kurie gali būti panaudoti biodegalų gamybai. Vieną jų rūšį – Scenedesmus sp. – gavome iš Lietuvos algologų, kurie išskyrė mikrodumblius iš Lietuvos ežerų. Pastaruosius tyrinėjome vykdydami projektą ir nustatėme, kad mikrodumblių biomasė gali būti sėkmingai naudojama biodujų gamybai, o mikrodumblių aliejus yra tinkamas biodyzelino gamybai. Tačiau, kad šiuose mikrodumbliuose kauptųsi didesnis aliejaus kiekis, kurį būtų naudinga išskirti ir perdirbti, mikrodumbliai turi būti auginami atitinkamose sąlygose“, – pabrėžė cheminių ir biocheminių tyrimų laboratorijos vadovė.
Biodyzelino sintezės procesas nėra sudėtingas. Naudojant mikrodumblių aliejų gali būti taikoma ta pati technologija ir naudojama ta pati įranga kaip ir gaminant biodyzeliną iš rapsų ar kitų rūšių augalinio aliejaus. Prof. dr. V. Makarevičienės teigimu, mūsų šalyje veikiančios biodyzelino gamybos įmonės be didelių problemų dalį žaliavų galėtų pakeisti mikrodumblių aliejumi, jei tik jis būtų prieinamas.
Dumblių auginimas naudingas planetai
Gamtoje mikrodumbliai intensyviau auga šiltuoju metų laikotarpiu (ilsėdamiesi prie ežerų galime pastebėti žalsvą vandens spalvą), taigi mikrodumbliams augti reikalinga šiluma, šviesa, tam tikros maisto medžiagos, iš kurių pagrindinės yra azoto ir fosforo junginiai. Siekiant sumažinti mikrodumblių auginimo kaštus, tiriamos galimybės mikrodumblių auginimui naudoti tinkamus šalutinius produktus ir nuotekas, kuriose gausu azoto ir fosforo junginių.
„Labai svarbu tai, kad savo augimui, kaip ir kiti augalai, mikrodumbliai naudoja anglies dvideginį, kurio išmetimas į aplinką nuolat didėja ir žmonijai tenka spręsti šiltnamio efekto mažinimo problemą. Dumblių auginimas degalų gamybai patrauklus tuo, kad jie nekonkuruoja su žemės ūkio augalais dėl dirbamos žemės plotų, o aliejaus ir biodyzelino išeiga iš 1 hektaro paviršiaus ploto yra apie 7–10 kartų didesnė nei auginant rapsus tame pačiame plote“, – palygino prof. dr. V. Makarevičienė.
Prasidėjęs pramoninis dumblių auginimas
Pramoninis mikrodumblių auginimas jau vyksta. Didesniu mastu dumbliai auginami šilto klimato šalyse (Kinijoje, Indijoje, Malaizijoje ir pan.), kur galima naudoti įvairaus tipo atvirus rezervuarus ir nereikia papildomo šildymo. Dumblių auginimui naudojami specialūs bioreaktoriai, šaltesnio klimato šalyse įrengiami uždarose šildomose patalpose. Didžioji dalis užaugintų mikrodumblių biomasės kol kas naudojama kosmetikos, farmacijos, maisto pramonėje. Mūsų šalyje dumblių auginimas įmanomas tik uždarose patalpose ar tik vėsiu ir šiltuoju metu laikotarpiu, bioreaktorius įrengiant šiltnamiuose.
Netinkamas maistui aliejus – dar vienas degalų šaltinis
Dar vienas, pustrečių metų trukęs Lietuvos mokslo tarybos administruojamas tyrimas atskleidė galimybes biodyzelino gamybai panaudoti ne tik dumblius, bet ir maistui netinkamą, didelį laisvųjų riebalų rūgščių kiekį turintį aliejų, naujų rūšių (judrų ir linų sėmenų) aliejų bei gyvūninės kilmės riebalus. Projekto „Butanolio ir netinkamo maistui aliejaus panaudojimas biodyzelino biotechnologinėje sintezėje“ vadovės, Aleksandro Stulginskio universiteto vyresniosios mokslo darbuotojos dr. Eglės Sendžikienės, teigimu, vykdant projektą atlikti išsamūs rapsų aliejaus, turinčio didelį laisvųjų riebalų rūgščių kiekį, ir netinkamo maistui aliejaus gamybos proceso tyrimai. Tyrimų rezultatus įdiegus pramonėje bus galima sėkmingai sumažinti tinkamo maistui rapsų aliejaus panaudojimą biodyzelino gamyboje.
Naudojant biodyzeliną sumažėja kenksmingų junginių koncentracijos variklių deginiuose, o sieros oksidų ir sulfatų emisijų – pagrindinių rūgščiojo lietaus komponentų – praktiškai nėra, palyginus su pastarųjų emisijomis naudojant mineralinį dyzeliną.
„Biodyzelinu varomas variklis dirba tyliau, dyla mažiau. Lietuvoje vis daugiau įsigyjama naujų Vakarų šalyse pagamintų traktorių ir savaeigių žemės ūkio mašinų, todėl būtina įsitikinti, ar šios mašinos turi gamintojo leidimą kurui naudoti biodyzeliną, kad neprarastume gamintojo garantijų. Prieš naudojant biodyzeliną reikia perskaityti automobilio techninį aprašymą ir įsitikinti, kad/ar biodyzeliną naudoti galima“, – patarė dr. E. Sendžikienė.