Mikrolevien kasvatus biopolttoaineiden tuotantoon

Abstract

Insinöörityössä oli tavoitteena tutustua mikrolevän ominaisuuksiin ja kasvatukseen sekä sen etuihin raaka-aineena biopolttoaineiden valmistuksessa. Samalla tutustuttiin myös hieman yleisimpiin liikennebiopolttoaineisiin sekä niiden valmistusmenetelmiin.

Levästä on ajateltu uutta raaka-ainetta kasvavalle biopolttoaineiden tuotannolle. Perinteisten elintarvikkeiksi soveltuvien raaka-aineiden ja öljykasvien sijaan mikrolevä vaikuttaa lupaa-vimmalta biopolttoaineiden tuotantoon. Levä kasvaa nopeasti ja lajista riippuen tuottaa runsaasti öljyä. Mikrolevän kasvatuksessa öljyn tuotto per hehtaari on huomattavasti suurempi kuin perinteisten öljykasvien.

Työssä huomattiin, että vaikka mikrolevällä on valtavasti potentiaalia, ei sen viljely biopolttoaineiden raaka-aineeksi ole vielä kannattavaa. Levän kasvatus on mahdollista, ja nykyään mikrolevää viljelläänkin elintarvikkeeksi ja joidenkin arvokkaiden proteiinien tuotantoon. Levän keräys ja öljyn erotus ovat usein liian kalliita prosesseja, joiden osa-alueella tarvitaan vielä innovaatioita ja uusia menetelmiä. Lisäksi useissa tutkimuksissa mainittiin, että koko leväbiomassan hyödyntäminen on tarpeellista, jotta kasvatuksesta saataisiin kannattavaa.

The aim of this thesis was to study microalgae, their qualities, cultivation methods and advantages as a feedstock for biofuel production. The most common transportation biofuels and their production methods were also studied.

Algae have been proposed to be the next feedstock for the growing biofuels industry. In contrast to oil plants and traditional feedstocks that suffer from the food vs. fuel dilemma, algae seem to be the most promising feedstock for biofuel production. They grow fast and, depending on the species, can produce large quantities of oil. In microalgae production, the yield of oil per hectare can be substantially larger than traditional oil plants.

In this thesis, it was found that even though microalgae have a lot of potential, its production for biofuel feedstock is not commercially sustainable. The cultivation methods are known, and algae are currently produced for food and for some high-value proteins production. Harvesting the microalgae and extraction of oils are usually too expensive, and those processes still require some research and development. Several studies have mentioned that in order to make algae production economically viable, the whole algae biomass must be utilized.