انتاج النفط الطحلبي

يمكن ان تمثل الطحالب مصدرا جديدا للطاقة الحيوية وتقلل من الضغوط على استعمال الطاقة الحفرية وكذلك بدائلها من المصادر الحيوية مثل الكحول الاثيلي الحيوي Bioethanol وامكانية اضطراب اسواقه وأسواق المواد الأولية له عند تحوله الى مصدرا من مصادر الطاقة، وكذلك انتاج الغاز الحيوي وإمكانية مشاركة عمليات انتاجه كمصادر متجددة للطاقة في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري.

فإنتاج الطاقة او الوقود الحيوي من الطحالب يمكن ان يؤدي أكثر من غرض منها انتاج الطاقة والثاني والذي لا يقل أهمية عنه الا وهو حماية البيئة وبأكثر من اتجاه. ومن المصادر الواعدة هو الطحلب Botrycoccus braunii وهو طحلب أخضر من وحيدات الخلايا من شعبة الطحالب الخضر Chlorophyta يعيش في المياه العذبة وكذلك في المياه المالحة في مختلف انحاء العالم ويوجد في ترسبات سواحل الشواطئ، ويوجد في العراق بكثرة في بحيرة ساوه في مناطقة السماوة في المناطق الجنوبية الغربية من العراق.

 يمتاز الطحلب بوجود مواد اليفاتية مكوثرة خاصة به يطلق عليها Algaenan ويمكن ان يصل تركيزه في بعض السلالات الى 30% من الوزن الجاف ويعتقد انه ينتج من الدهون عالية الوزن الجزيئي ويظهر بشكل طبقة ثلاثية تحيط بالمكوثرات السكرية في الجدار الخلوي.

يقوم الطحلب بتثبيت ثنائي اوكسيد الكاربون باستعمال الطاقة الشمسية لذا يعد من العوامل المهمة في تقليل الغاز الذي يعد السبب الأول في ظاهرة الاحتباس الحراري. يستخدم الطحلب غاز ثنائي أوكسيد الكاربون في انتاج الهيدروكاربونات او ما يسمى بالنفط الطحلبي Botrycoccenes وتركيبه C_30-36H_44-54 وينتج هيدروكاربونات متفرعة، وفي أفضل ظروف التنمية يمكن ان تصل نسبة الهيدروكاربونات الى 75% من الوزن الجاف.

يفرز الطحلب الهيدروكاربونات الى الوسط المحيط والبعض منها يبقى مرتبطا بالخلايا. وتختلف الهيدروكاربونات المفرزة في أطوال سلاسلها عن تلك التي تبقى مرتبطة بالخلايا.

 يعاني الطحلب من تغيير الألوان اعتمادا على عدة عوامل مثل الفصل السنوي او ظروف التنمية وغيرها من العوامل وتغيير الألوان يمكن ان يكون دليلا على اكتمال نمو المزارع والوصول الى مرحلة الانتاج القصوى.

وفي بعض البلدان الشرقية يحصل مد او عنفوان طحلبي Algal bloom اعتمادا في فصول السنة وتحوي الطحالب على 27 – 40% من الوزن الجاف من الهيدروكاربونات وتكون الطحالب بمظاهر مختلفة اعتمادا على الفصل السنوي، وطحالب المد الأحمر تحوي على نسب أعلى من الهيدروكاربونات مقارنة بطحالب المد الأخضر الذي يحوي على نسبة اقل اضافة الى احتوائه على هيدروكاربونات ذات سلاسل مستقيمة.

اما الهيدروكاربونات المتفرعة فلها الصيغة الكيماوية ( n = 30,34, 35 ,36 ,37) CnH2n-10 وعلى العموم فان الطحلب يحوي على سلاسل مستقيمة ومتفرعة ولكن بمراحل مختلفة، فالمراحل المبكرة هي المراحل الخضراء ثم بتقدم الوقت يتحول الى الأحمر وهذه توفر فرصة للتحكم بعمليات الانتاج.

وتستعمل مفاعلات حيوية خاصة لعمليات الانتاج التي تحتاج الى التهوية لذا تستعمل مخمرات الرفع الهوائي Air lift bioreactor . كما يمكن ان تستعمل المزارع الراكدة او المستمرة وفي جميع الأحوال تؤثر التغييرات على فسلجه الخلايا والتي تؤثر بدورها على انتاج الهيدروكاربونات من حيث الكمية وطول السلاسل وموقعها في الخلية ومستوى الانتاجية وكذلك تؤثر على السكريات المكوثرة الخارجية للخلايا.

ويمكن تنمية الطحلب على الفضلات المائية لإنتاج الهيدروكاربونات يمكن ان تنمى على الحمأة المنشطة الناتجة من معاملة فضلات المجاري، اذ ان الطحلب يمتص النترات والفوسفات كمواد غذائية وبكفاءة عالية.

ونظرا لأهمية الطحالب بدأت العديد من الجهات في مجال انتاج الطاقة الاهتمام بالتحسين الوراثي وايجاد الطرق المثلى للعمليات الانتاجية، كما ان هناك بعض الدول بدأت بالاعتماد على الطحالب لإنتاج الهيدروكاربونات.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .