Algi jako surowiec

Glony i Wodorosty: Wśród wodorostów dominującymi gatunkami są tzw. ”trawa morska” – Zostera marina, morszczyn pęcherzykowaty – Fucus versiculosus i brunatnice – Pylaiella littoralis. Są to gatunki morskie, które rosną na dostępnych podłożach i pełnią wiele funkcji ekosystemowych. Korzenie makroalg służą, jako naturalna ochrona przed erozją osadu i mają duże znaczenie, jako pokarm i siedliska hodowlane. Skupiska makrofitów mogą być przenoszone na duże odległości i gromadzić się na linii wodnej na plażach.

Glony mają zdolność pochłaniania, a tym samym oczyszczania i usuwania substancji odżywczych z wód. Mogą wchłaniać nadmiar składników odżywczych i niezwiązanych pierwiastków, szybko rozmnażając się i powiększając swoją biomasę. Na całym świecie nadmierny wzrost makroglonów jest oznaką zjawiska eutrofizacji. W procesie tym, ze środowiska pobierane są duże ilości azotu (N) i fosforu (P). Ta cecha predysponuje glony morskie do ich wykorzystania w usuwaniu nadwyżki pierwiastków ze środowiska.

W oparciu o obecnie stosowane techniki, wodorosty (makroalgi) są zbierane na plaży wzdłuż linii brzegowej (na lądzie) oraz w płytkiej wodzie w pobliżu plaży (na morzu). Wstępnie, biomasa morska poddawana jest obróbce w procesie przesiewania i mycia. Oczyszczony materiał można poddać kofermentacji z inną biomasą w procesie beztlenowej fermentacji metanowej w biogazowni lub oczyszczalni ścieków. Biogaz może być wykorzystywany energetycznie w układach kogeneracyjnych lub uzdatniony do biometanu. W zależności od pory roku i regionu zawartość zanieczyszczeń w pozyskiwanej biomasie morskiej może przekraczać dopuszczalne wartości dla surowców nawozowych. W takich przypadkach proponuje się inne zastosowania pozostałości biomasy morskiej.

Techniki zbierania

Zbieranie: Przeprowadzono analizę porównawczą siedmiu różnych technik gromadzenia. Raporty i doświadczenie sugerują, że generalnie należy preferować ciągnik z łyżką kratową. Technikę tę można wykorzystać do zbierania wodorostów z płytkich wód (do 1 metra) oraz z pobliskiej piaszczystej plaży. Szacuje się, że ta technika ma zastosowanie do 70% obszarów przybrzeżnych, na których można zbierać wodorosty. Inne techniki można stosować tylko w mniejszym stopniu. Maszyny pontonowe mogą być używane do zbierania wodorostów w obszarach portowych, które według szacunków obejmują jedynie 5% wszystkich obszarów zbierania w pięciu krajach partnerskich.

Zawartość piasku w glonach wynosi około 50% i jest to normalna wartość. Niektóre gminy stosują system kontroli wizualnej w celu określenia, czy glony mogą być przetransportowane do biogazowi. Ten typ kontroli pozwala na wyschnięcie zebranych stosów przez okres 1-2 dni, a następnie sprawdzenia ich koloru. Jaśniejsze stosy charakteryzują się większą zawartością piasku, zaś ciemniejsze są lepsze dla biogazowi. Hałdy z dużą zawartością piasku można ponownie wypłukać w wodzie i/lub poddać obróbce wstępnej, aby usunąć jak najwięcej piasku.

Transport odbywa się zazwyczaj za pomocą wywrotek lub podobnych pojazdów. Dlatego lepiej jest, gdy biogazownia znajduje się blisko wybrzeża.

Obróbka wstępna

Obróbka wstępna w biogazowni Solrød

Solrød przetwarza algi w swoim zakładzie od 2014 roku. Zakład posiada urządzenia do wstępnej obróbki alg i sprawny system usuwania z nich jak największej ilości piasku.

Dalsze informacje na temat biogazowni Solrød można znaleźć tutaj.

Inne możliwości obróbki wstępnej (jeszcze niezrealizowane na skalę przemysłową)

- Separacja piasku jest bardziej efektywna w roztworze kwaśnym (pH 2)
- Mechaniczne rozdrabnianie biomasy morskiej zmniejsza efektywność separacji piasku zarówno w roztworach kwaśnych, jak i obojętnych
- Hydrotemiczna obróbka wstępna wykazuje największy wzrost wydajności biometanu w porównaniu z nieprzetworzonymi wodorostami i czystą gnojowicą bydlęcą (12-27%)
- Wydajność biometanu w przypadku obróbki wstępnej i kwasowej nie różniły się istotnie od czystej gnojowicy bydlęcej. Zmiana ta mieści się w zakresie od -3,7% do -0,2%.