Сравнение жизненного цикла водорослей и других видов сырья для производства биоэнергии

Водоросли являются привлекательным источником энергии из биомассы, поскольку не конкурируют с продовольственными культурами и обеспечивают более высокий выход энергии на единицу площади, чем наземные культуры. Несмотря на эти преимущества, выращивание водорослей ранее не сравнивалось с традиционными сельскохозяйственными культурами с точки зрения жизненного цикла. В настоящей работе воздействия, связанные с производством водорослей, были определены с использованием стохастической модели жизненного цикла и сопоставлены с воздействиями при выращивании проса прутьевидного, канолы и кукурузы. Результаты показывают, что эти традиционные культуры независимо от места выращивания характеризуются меньшими воздействиями на окружающую среду по показателям энергопотребления, выбросов парниковых газов и потребления воды, чем водоросли. Водоросли имеют преимущества только по показателям общего землепользования и потенциала эвтрофикации. Значительный экологический след выращивания водорослей обусловлен главным образом воздействиями на предшествующих этапах цепочки производства, такими как потребность в CO2 и удобрениях. Для снижения этих воздействий можно использовать дымовые газы и, в еще большей степени, сточные воды, чтобы компенсировать большую часть экологической нагрузки, связанной с выращиванием водорослей. Для демонстрации преимуществ совмещения производства водорослей с очисткой сточных вод модель была расширена и включила три различных вида муниципальных сточных вод в качестве источников азота и фосфора. Каждый из них обеспечивал существенное снижение нагрузки, связанной с выращиванием водорослей; при этом использование мочи, отделенной у источника, обеспечивало водорослям более благоприятные экологические показатели по сравнению с наземными культурами.