Da più di 60 anni, le alghe sono state studiate come potenziale materia prima per la produzione di biocarburanti, ma la cellulosa nella loro parete cellulare rende difficile accedere alle molecole critiche all'interno e convertirle in biogas.

Nel Journal of Renewable and Sustainable Energy , un team di ricerca internazionale segnala il loro successo nell'utilizzo di urea e idrossido di sodio (NaOH, comunemente noto come liscivia o soda caustica) come pretrattamento delle alghe, che scompone la cellulosa e più che raddoppia la produzione di biogas nelle condizioni sperimentali iniziali.

"Siamo stati ispirati dai risultati precedentemente pubblicati che mostrano la promessa di NaOH e urea nell'alterare la solubilità della cellulosa, " ha detto il co-autore Yue Shi. "Volevamo esplorare se questo potrebbe aiutarci a superare una delle grandi sfide della digestione delle alghe".

Per produrre biogas dalle alghe, i ricercatori usano comunemente un processo naturale chiamato digestione anerobica, in cui un tipo di batteri abbatte le alghe e produce una miscela di gas ricca di metano che può essere purificata. Il metano risultante può essere utilizzato nella produzione di calore, elettricità, metanolo, carburante per auto, e altre fonti di energia pulita.

Questo studio presenta i primi passi verso l'ottimizzazione delle condizioni per tale produzione di energia, testare variazioni nel tempo, temperatura, e concentrazione del pretrattamento con liscivia-urea. Nello specifico, la combinazione più efficace in questo studio era un pretrattamento di 50 minuti a -16°C con una concentrazione di liscivia-urea del 5,89%.

"Le interazioni tra le variabili erano evidenti anche nei nostri risultati, " ha detto Shi. "I cambiamenti microstrutturali risultanti dal pretrattamento erano evidenti all'imaging utilizzando la microscopia elettronica a scansione".

Tra le crescenti preoccupazioni sulla disponibilità limitata di combustibili fossili e sui loro effetti potenzialmente dannosi sul nostro ambiente, l'interesse globale per l'energia rinnovabile e a prezzi accessibili sta crescendo. Inoltre, identificare i materiali dannosi per l'ambiente come materie prime per questi processi potrebbe avere un duplice scopo.

Il modello di economia circolare, Per esempio, propone il recupero delle risorse di scarto e che i prodotti dannosi per l'ambiente alla fonte possono essere utilizzati come materie prime per materiali in grado di sostituire le risorse esistenti.

Nello studio, la materia prima era Enteromorpha, una macroalga o alga responsabile della marea verde, una crescita eccessiva di alghe dannosa per il turismo, acquacoltura, ed ecosistemi naturali. Gli impatti economici ed ecologici globali della marea verde sono aumentati in scala e frequenza dagli anni '60.

Catturare queste alghe stagionali ed emergenti e convertirle in un biocarburante economico e sostenibile avrebbe benefici sociali ed economici oltre l'energia pulita e ci avvicinerebbe a un'economia circolare.