Φύκια στους δρόμους

Βιοάσφαλτος από μικροφύκη φαίνεται να προσφέρει ικανοποιητική εναλλακτική για τη μείωση της χρήσης του πετρελαίου

ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ:  05:45

Τα μικροφύκη είναι μονοκύτταροι οργανισμοί που ζουν στο νερό σε κοινότητες, είτε μεμονωμένα είτε σχηματίζοντας αλυσίδες

 

Τι κοινό μπορεί να έχουν στο μέλλον η θάλασσα και οι δρόμοι των πόλεών μας εδώ, στη στεριά; Και τα δύο ενδέχεται να είναι «στρωμένα» με φύκια. Μια ομάδα ερευνητών από τη Γαλλία κατόρθωσε να παραγάγει από μικροφύκη μια βιολογική άσφαλτο η οποία όχι μόνο είναι φιλική προς το περιβάλλον αλλά επιπλέον φαίνεται να έχει τις ίδιες ιδιότητες με την «κανονική» άσφαλτο που παράγεται από τη διύλιση του πετρελαίου. Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι η τεχνική τους θα οδηγήσει σύντομα σε μια λύση η οποία θα κάνει τα οδικά μας δίκτυα περισσότερο πράσινα και λιγότερο «πετρελαιοεξαρτώμενα».

Υποκατάστατο του πετρελαίου

Τα μικροφύκη ή μικρόφυτα είναι μονοκύτταροι οργανισμοί που ζουν στο γλυκό νερό και στα θαλάσσια συστήματα. Δεν έχουν ρίζες, μίσχους και φύλλα, όμως πολλά από τα εκατοντάδες χιλιάδες είδη τους είναι ικανά να φωτοσυνθέτουν, γεγονός το οποίο τα καθιστά πολύτιμα για τη ζωή στη Γη - υπολογίζεται ότι παράγουν περίπου το μισό οξυγόνο που υπάρχει στην ατμόσφαιρα ενώ ταυτόχρονα «τρώνε» από αυτήν μέρος του δοξειδίου του άνθρακα.

Η ιδέα ότι τα μικροφύκη θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατο για την παραγωγή πετρελαϊκών προϊόντων και βιοκαυσίμων έχει αρχίσει να διερευνάται εδώ και μερικά χρόνια και σήμερα πλέον τα μικροφύκη έχουν αναγνωριστεί ως ένα υποσχόμενο υποκατάστατο του πετρελαίου, το οποίο μάλιστα δεν στερεί από τον πληθυσμό του πλανήτη πόρους που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή τροφίμων, όπως συμβαίνει π.χ. με το καλαμπόκι. Είναι ωστόσο η πρώτη φορά που οι θαλάσσιοι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται ως «πρώτη ύλη» για την ασφαλτόστρωση των δρόμων. Η προσέγγιση θεωρείται μάλιστα «διπλά» φιλική προς το περιβάλλον, καθώς οι γάλλοι επιστήμονες παρήγαγαν βιοάσφαλτο χρησιμοποιώντας κατάλοιπα μικροφυκών - υπολείμματα δηλαδή που μένουν από τη χρήση των μικροφυκών σε άλλους τομείς, όπως στη βιομηχανία καλλυντικών, και αυτή τη στιγμή θεωρούνται άχρηστα.

Στο πλαίσιο του προγράμματος Algoroute που χρηματοδοτείται από την περιφέρεια του Λίγηρα στη Γαλλία, ερευνητές από εργαστήρια της περιοχής της Νάντης και της Ορλεάνης εφάρμοσαν μια διαδικασία υδροθερμικής υγροποίησης με υποκρίσιμο νερό για να μετατρέψουν τα κατάλοιπα των μικροφυκών σε μια μαύρη, ιξώδη, υδροφοβική ουσία η οποία μοιάζει πολύ με την άσφαλτο που παράγεται από το πετρέλαιο. Παρά το γεγονός ότι η χημική σύνθεσή της είναι εντελώς διαφορετική, η βιοάσφαλτος έχει τις «κρίσιμες» κοινές ιδιότητες με την πετρελαϊκή άσφαλτο που την καθιστούν κατάλληλη για τις ίδιες εφαρμογές. Σε θερμοκρασίες άνω των 100 βαθμών Κελσίου είναι υγρή, το οποίο σημαίνει ότι μπορεί να εφαρμοστεί για να επικαλύψει αδρανή ορυκτά υλικά, ενώ στους 20-60 βαθμούς Κελσίου γίνεται ιξώδης και ελαστική, το οποίο σημαίνει ότι εξασφαλίζει τη συνοχή του προσμείγματος υλικών στο οποίο έχει εφαρμοστεί (π.χ. χαλίκι) προσδίδοντάς του παράλληλα αντοχή στα μηχανικά φορτία και μειώνοντας τις μηχανικές τάσεις.

Μελλοντικές δυνατότητες

Προς το παρόν η διαδικασία παραγωγής βιοασφάλτου από μικροφύκη προσφέρει απόδοση 55%, οι επιστήμονες ελπίζουν όμως ότι στο μέλλον μπορεί να βελτιωθεί. Παράλληλα το επόμενο διάστημα σκοπεύουν να εξετάσουν τη συμπεριφορά και την αντοχή της ασφάλτου από μικροφύκη στη διάρκεια του χρόνου, ενώ θα γίνουν και οι απαραίτητες μελέτες προκειμένου να αξιολογηθεί η οικονομική πλευρά και να εκτιμηθεί η δυνατότητα παραγωγής της σε εμπορική κλίμακα.

Το επίτευγμα θεωρείται πάντως σημαντικό γιατί αποτελεί την πρώτη τόσο επιτυχημένη προσπάθεια παραγωγής βιολογικής ασφάλτου. Οι τύποι βιοασφάλτου που έχουν αναπτυχθεί ως τώρα είχαν ως βάση τους έλαια γεωργικής προέλευσης (τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή τροφίμων) ή προερχόμενα από τη χαρτοβιομηχανία, αναμεμειγμένα με ρητίνες. Η βιοάσφαλτος από μικροφύκη, τα οποία δεν απαιτούν χερσαίες εκτάσεις για να καλλιεργηθούν ούτε χρησιμοποιούνται ως τρόφιμα, φαίνεται λοιπόν να αποτελεί εξαιρετικό υποκατάστατο.

Η μελέτη έγινε από ερευνητές των προγραμμάτων CEISAM (Chimie et Interdisciplinarité, Synthèse, Analyse, Modélisation - CNRS/Πανεπιστήμιο της Νάντης), GEPEA (Génie des Procédés Environment et Agroalimantaire - CNRS/Πανεπιστήμιο της Νάντης/ONIRIS/Ecole des Mines της Νάντης). IFSTTAR (Matériaucx pour Infrastuctures de Transport) και CEMHTI (Conditions Extrêmes et Matériaux: Haute Température et Irradiation - CNRS) σε συνεργασία με την εταιρεία AlgoSource Technologies. Το σχετικό άρθρο δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Sustainable Chemistry & Engineering» της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας (American Chemical Society - ACS).

ΑΝΑΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ ΑΠΟ ΤΟ ΒΗΜΑ 13/5/2015