LEVÄPOHJAISET KOLMANNEN SUKUPOLVEN BIOPOLTTOAINEET

Abstract

Opinnäytetyössä oli tavoitteena tutustua kolmannen sukupolven biopolttoaineisiin, joita saadaan mak- rolevistä ja mikrolevistä. Tässä työssä esitellään makrolevän ja mikrolevän ominaisuuksia, kasvatus- menetelmiä ja korjuumenetelmiä sekä niiden hyviä puolia biopolttoaineiden raaka-aineina. Tässä työssä esiteltävät biopolttoaineet ovat biokaasu ja biodiesel. Biokaasu saadaan levästä hapettomassa mädätys- prosessissa, jossa tapahtuu anaerobisia mädätysreaktioita. Biodieseliä valmistetaan mikrolevästä vaih- toesteröinnillä. Työssä huomattiin, että vaikka levillä on valtavasti energiatuotantopotentiaalia, niiden viljely ja korjuu biopolttoaineiden raaka-aineeksi ovat yhä kalliita. Levien keräys ja öljynerotus ovat myös usein kalliita prosesseja. Biopolttoaineiden tuotantoon tarvitaan vielä lisää innovaatioita ja uusia menetelmiä. Levä- biomassan hyödyntäminen edellyttää, että levien kasvatus on kannattavaa. Fossiiliseen dieseliin verrat- tuna mikroleväpohjainen biodiesel saastuttaa huomattavasti vähemmän. Leviä voidaan kasvattaa nopeasti ja niiden materiaalit ovat myrkyttömiä ja biohajoavia. Levien kasvua voidaan olla mahdollista käyttää kasvihuonekaasupäästöjen hiilidioksidia sitomiseen biomassaan. Tä- män lisäksi levien kasvatus ei vaadi peltopinta-alaa ja sitä voidaan siksi kasvattaa ilman kilpailua pel- toalasta ruoan tai rehun viljelyyn kanssa. Biopolttoaineet ovat uusiutuvia energialähteitä ja ystävällisiä ympäristölle. Tässä työssä esitellään uusiutuvien energialähteiden hyötyjä ja biopolttoaineita, joiden käytöllä voidaan hidastaa kasvihuoneilmiötä.

The aim of this thesis was to study the third-generation biofuels, which can be obtained from macroalgae and microalgae. This thesis discussed the qualities, cultivation methods, harvesting methods and advantages of algae as raw material for biofuels. The biofuels, which are included in this research are biogas and biodiesel. Biogas can be derived from algae during anaerobic digestion process through anaerobic digestion reactions. Biodiesel is produced from microalgae by trans-esterification. It was found that although the algae has a considerable potential for energy supply, cultivation and harvesting is still expensive. Harvesting and oil extraction also is often too expensive. New innovations and methods are needed for biofuel production. The utilization of algae biomass requires a profitable cultivation process. Biofuels from microalgae cause noticeably less pollution than fossil fuels. Algaes can be grown fast and all produced materials are non-toxic and biodegradable. It is possible to use algae biomass to absorb greenhouse gases from the atmosphere as it grows. In addition, cultivation of algaes does not need land area and therefore it does not compete with food production or growing of fodder. Biofuels are renewable and environment friendly. This thesis discussed the advantages of renewable energy sources and biofuels, which can reduce the greenhouse effect.