शैवाल ईंधन, अल्गल जैव ईंधन, या अल्गल तेल तरल जीवाश्म ईंधन का एक विकल्प है जो शैवाल का उपयोग ऊर्जा समृद्ध तेलों के स्रोत के रूप में करता है। इसके अलावा, शैवाल ईंधन आमतौर पर मकई और गन्ना जैसे जैव ईंधन स्रोतों का एक विकल्प है। कई कंपनियां और सरकारी एजेंसियां ​​पूंजी और परिचालन लागत को कम करने और शैवाल ईंधन उत्पादन को वाणिज्यिक रूप से व्यवहार्य बनाने के प्रयासों को वित्त पोषित कर रही हैं। जीवाश्म ईंधन की तरह, शैवाल ईंधन जलाते समय सीओ 2 जारी करता है, लेकिन जीवाश्म ईंधन, शैवाल ईंधन और अन्य जैव ईंधन के विपरीत केवल सीओ 2 को प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से वायुमंडल से निकाल दिया जाता है क्योंकि शैवाल या पौधे उगते हैं। ऊर्जा संकट और विश्व खाद्य संकट ने कृषि के लिए अनुपयुक्त भूमि का उपयोग करके बायोडीजल और अन्य जैव ईंधन बनाने के लिए अलगाव (कृषि शैवाल) में रुचि जताई है। अल्गल ईंधन की आकर्षक विशेषताओं में से वे ताजा जल संसाधनों पर कम से कम प्रभाव के साथ उगाए जा सकते हैं, नमकीन और अपशिष्ट जल का उपयोग करके उत्पादित किया जा सकता है, एक उच्च फ्लैश प्वाइंट होता है, और यदि तापमान बिगड़ता है तो पर्यावरण के लिए बायोडिग्रेडेबल और अपेक्षाकृत हानिकारक होता है। उच्च पूंजी और परिचालन लागत के कारण शैवाल की दूसरी दूसरी पीढ़ी जैव ईंधन फसलों की तुलना में प्रति इकाई द्रव्यमान लागत अधिक है, लेकिन दावा किया जाता है कि प्रति यूनिट क्षेत्र में 10 से 100 गुना ईंधन के बीच उपज है। संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग का अनुमान है कि यदि शैवाल ईंधन संयुक्त राज्य अमेरिका में सभी पेट्रोलियम ईंधन को प्रतिस्थापित कर देता है, तो उसे 15,000 वर्ग मील (3 9, 000 किमी 2) की आवश्यकता होगी, जो यूएस मानचित्र का केवल 0.42% या भूमि क्षेत्र का आधा हिस्सा है मेन। यह 2000 में संयुक्त राज्य अमेरिका में मकई के क्षेत्र में 1/7 से भी कम है।

अल्गल बायोमास संगठन के प्रमुख ने 2010 में कहा था कि उत्पादन कर क्रेडिट प्रदान किए जाने पर शैवाल ईंधन 2018 में तेल के साथ मूल्य समानता तक पहुंच सकता है। हालांकि, 2013 में, एक्सोन मोबिल के चेयरमैन और सीईओ रेक्स टिलरसन ने कहा कि 200 9 में जे क्रेग वेंटर के सिंथेटिक जीनोमिक्स के साथ संयुक्त उद्यम में विकास पर 10 वर्षों से 600 मिलियन डॉलर तक खर्च करने के बाद, एक्सक्सन चार साल बाद (और $ 100 मिलियन) जब यह एहसास हुआ कि वाणिज्यिक व्यवहार्यता से 25 साल दूर शैवाल ईंधन “शायद आगे” है। दूसरी तरफ, सोलाज़ीम, नीलमणि ऊर्जा, और अल्जेनॉल, ने 2012 के बीच क्रमशः 2012 और 2013 और 2015 में अल्गल जैव ईंधन की वाणिज्यिक बिक्री शुरू कर दी है। 2017 तक, अधिकांश प्रयासों को छोड़ दिया गया था या कुछ ही शेष के साथ अन्य अनुप्रयोगों में बदल दिया गया था।

इतिहास
1 9 42 में हार्डर और वॉन विट्श ने प्रस्ताव दिया था कि सूक्ष्मजीव खाद्य या ईंधन के लिए लिपिड के स्रोत के रूप में उगाया जाए। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, अमेरिका, जर्मनी, जापान, इंग्लैंड और इज़राइल में बड़े पैमाने पर बढ़ते सूक्ष्मजीव के लिए संस्कृतियों और इंजीनियरिंग प्रणालियों की संस्कृति पर शोध शुरू हुआ, विशेष रूप से जीनस क्लोरेला में प्रजातियां। इस बीच, एचजी आच ने दिखाया कि क्लोरेल्ला पायरेनोइडोसा को नाइट्रोजन भुखमरी के माध्यम से प्रेरित किया जा सकता है ताकि लिपिड्स के रूप में 70% सूखे वजन को जमा किया जा सके। चूंकि द्वितीय विश्व युद्ध के बाद वैकल्पिक परिवहन ईंधन की आवश्यकता कम हो गई थी, इस समय शोध ने शैवाल को खाद्य स्रोत के रूप में या कुछ मामलों में अपशिष्ट जल उपचार के लिए केंद्रित किया था।

जैव ईंधन के लिए शैवाल के आवेदन में रुचि 1 9 70 के दशक के तेल प्रतिबंध और तेल की कीमतों के दौरान फिर से उभरी, जिसने ऊर्जा विभाग को 1 9 78 में एक्वाटिक प्रजाति कार्यक्रम शुरू करने के लिए प्रेरित किया। एक्वाटिक प्रजाति कार्यक्रम ने लक्ष्य के साथ 18 वर्षों में $ 25 मिलियन खर्च किए शैवाल से तरल परिवहन ईंधन विकसित करना जो पेट्रोलियम-व्युत्पन्न ईंधन के साथ प्रतिस्पर्धी मूल्य होगा। शोध कार्यक्रम खुले आउटडोर तालाबों में सूक्ष्मजीव की खेती पर ध्यान केंद्रित करता है, जो कम लागत वाले सिस्टम हैं, लेकिन तापमान स्विंग और जैविक आक्रमण जैसे पर्यावरणीय गड़बड़ी के प्रति संवेदनशील हैं। देश भर से 3,000 अल्गल उपभेदों को एकत्रित किया गया था और उच्च उत्पादकता, लिपिड सामग्री, और थर्मल सहिष्णुता जैसे वांछित गुणों के लिए स्क्रीनिंग की गई थी, और गोल्डन में सौर ऊर्जा अनुसंधान संस्थान (एसईआरआई) में एसईआरआई माइक्रोएल्गे संग्रह में सबसे अधिक आशाजनक उपभेदों को शामिल किया गया था, कोलोराडो और आगे के शोध के लिए इस्तेमाल किया। कार्यक्रम के सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्षों में से तेजी से विकास और उच्च लिपिड उत्पादन “पारस्परिक रूप से अनन्य” थे, क्योंकि पूर्व आवश्यक उच्च पोषक तत्वों और बाद वाले को कम पोषक तत्वों की आवश्यकता होती थी। अंतिम रिपोर्ट में सुझाव दिया गया है कि आनुवंशिक इंजीनियरिंग को इस और अन्य अल्गल उपभेदों की प्राकृतिक सीमाओं को दूर करने में सक्षम होना आवश्यक हो सकता है, और आदर्श प्रजातियां स्थान और मौसम के साथ भिन्न हो सकती हैं। यद्यपि यह सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया गया था कि बाहरी तालाबों में ईंधन के लिए शैवाल का बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव था, यह कार्यक्रम पेट्रोलियम के साथ प्रतिस्पर्धी होगा, विशेष रूप से तेल की कीमतें 1 99 0 के दशक में डूब गईं। यहां तक ​​कि सबसे अच्छे मामले परिदृश्य में, अनुमान लगाया गया था कि अनचाहे अल्गल तेल की कीमत 59-186 डॉलर प्रति बैरल होगी, जबकि 1 99 5 में पेट्रोलियम लागत 20 डॉलर प्रति बैरल से कम थी। इसलिए, 1 99 6 में बजट दबाव के तहत एक्वाटिक प्रजाति कार्यक्रम को छोड़ दिया गया।

अल्गल जैव ईंधन अनुसंधान में अन्य योगदान अलगाव संस्कृतियों के विभिन्न अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित करने वाली परियोजनाओं से परोक्ष रूप से आ गए हैं। उदाहरण के लिए, 1 99 0 के दशक में जापान के रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ इनोवेटिव टेक्नोलॉजी फॉर द अर्थ (राइट) ने माइक्रोएल्गे का उपयोग करके सीओ 2 को ठीक करने के लिए सिस्टम विकसित करने के लक्ष्य के साथ एक शोध कार्यक्रम लागू किया। यद्यपि लक्ष्य ऊर्जा उत्पादन नहीं था, राइट द्वारा उत्पादित कई अध्ययनों से पता चला कि शैवाल बिजली संयंत्रों से सीएल 2 स्रोत के रूप में आलू को जैव ईंधन अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण विकास के रूप में उगाया जा सकता है। शैवाल से हाइड्रोजन गैस, मीथेन, या इथेनॉल कटाई पर ध्यान केंद्रित करने वाले अन्य काम, साथ ही पोषक तत्वों की खुराक और फार्मास्युटिकल यौगिकों ने शैवाल से जैव ईंधन उत्पादन पर शोध को सूचित करने में भी मदद की है।

1 99 6 में एक्वाटिक प्रजाति कार्यक्रम के विघटन के बाद, अल्गल जैव ईंधन अनुसंधान में एक सापेक्ष कमी थी। फिर भी, ऊर्जा विभाग, रक्षा विभाग, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन, कृषि विभाग, राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं, राज्य वित्त पोषण, और निजी वित्त पोषण, साथ ही अन्य देशों में अमेरिका में विभिन्न परियोजनाओं को वित्त पोषित किया गया था। हाल ही में, 2000 के दशक में बढ़ती तेल की कीमतों में अल्गल जैव ईंधन और अमेरिकी संघीय वित्त पोषण में रुचि के पुनरुत्थान में वृद्धि हुई है, ऑस्ट्रेलिया, न्यूजीलैंड, यूरोप, मध्य पूर्व और दुनिया के अन्य हिस्सों में कई शोध परियोजनाओं को वित्त पोषित किया जा रहा है, और निजी कंपनियों की लहर ने क्षेत्र में प्रवेश किया है (कंपनियों को देखें)। नवंबर 2012 में, सोलाज़ीम और प्रोपेल ईंधन ने शैवाल-व्युत्पन्न ईंधन की पहली खुदरा बिक्री की, और मार्च 2013 में नीलमणि ऊर्जा ने अल्गल जैव ईंधन की टेसोरो की वाणिज्यिक बिक्री शुरू की।

खाद्य अनुपूरक
खाद्य उत्पादों में फैटी एसिड पूरक के स्रोत के रूप में अल्गल तेल का उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसमें विशेष रूप से ईपीए और डीएचए में मोनो- और पॉलीअनसैचुरेटेड वसा होते हैं। इसकी डीएचए सामग्री सैल्मन आधारित मछली के तेल के बराबर है।

ईंधन
तकनीक और उपयोग की जाने वाली कोशिकाओं के हिस्से के आधार पर शैवाल को विभिन्न प्रकार के ईंधन में परिवर्तित किया जा सकता है। शैवाल बायोमास के लिपिड, या तेल भाग को निकाला जा सकता है और किसी अन्य वनस्पति तेल के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया के माध्यम से बायोडीज़ल में परिवर्तित किया जा सकता है, या एक रिफाइनरी में पेट्रोलियम आधारित ईंधन के लिए “ड्रॉप-इन” प्रतिस्थापन में परिवर्तित किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से या लिपिड निष्कर्षण के बाद, शैवाल की कार्बोहाइड्रेट सामग्री को बायोथेनॉल या बटनॉल ईंधन में किण्वित किया जा सकता है।

बायोडीजल
बायोडीजल पशु या पौधे लिपिड (तेल और वसा) से प्राप्त डीजल ईंधन है। अध्ययनों से पता चला है कि शैवाल की कुछ प्रजातियां तेल के रूप में अपने शुष्क वजन का 60% या अधिक उत्पादन कर सकती हैं। चूंकि कोशिकाएं जलीय निलंबन में बढ़ती हैं, जहां उनके पास पानी, सीओ 2 और विघटित पोषक तत्वों तक अधिक कुशल पहुंच होती है, इसलिए सूक्ष्मजीव उच्च दर वाले अल्गल तालाबों या फोटोबायरेक्टरों में बड़ी मात्रा में बायोमास और उपयोग योग्य तेल का उत्पादन करने में सक्षम होते हैं। इस तेल को फिर बायोडीजल में बदल दिया जा सकता है जिसे ऑटोमोबाइल में इस्तेमाल के लिए बेचा जा सकता है। सूक्ष्मजीव के क्षेत्रीय उत्पादन और जैव ईंधन में प्रसंस्करण ग्रामीण समुदायों को आर्थिक लाभ प्रदान करेगा।

चूंकि उन्हें पत्तियों, उपजी, या जड़ों के लिए सेलूलोज़ जैसे संरचनात्मक यौगिकों का उत्पादन नहीं करना पड़ता है, और क्योंकि उन्हें एक समृद्ध पौष्टिक माध्यम में तैरने के लिए उगाया जा सकता है, इसलिए सूक्ष्मजीवों में स्थलीय फसलों की तुलना में तेज़ी से वृद्धि दर हो सकती है। इसके अलावा, वे परंपरागत फसलों की तुलना में अपने बायोमास के तेल में बहुत अधिक अंश परिवर्तित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए सोयाबीन के लिए 2-3% बनाम 60%। शैवाल से तेल की प्रति यूनिट क्षेत्र उपज 58,700 से 136, 9 00 एल / हेक्टेयर वर्ष तक होने का अनुमान है, लिपिड सामग्री के आधार पर, जो अगले उच्चतम उपज वाली फसल, तेल हथेली के रूप में 10 से 23 गुना अधिक है, 5 9 50 एल / हेक्टेयर / वर्ष।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग के एक्वाटिक प्रजाति कार्यक्रम, 1 978-199 6, ने माइक्रोएल्गे से बायोडीजल पर ध्यान केंद्रित किया। अंतिम रिपोर्ट में सुझाव दिया गया है कि बायोडीजल एकमात्र व्यवहार्य विधि हो सकती है जिसके द्वारा वर्तमान विश्व डीजल उपयोग को बदलने के लिए पर्याप्त ईंधन का उत्पादन किया जा सकता है। यदि शैवाल-व्युत्पन्न बायोडीजल पारंपरिक डीजल के 1.1 अरब टन के वार्षिक वैश्विक उत्पादन को प्रतिस्थापित करना था तो 57.3 मिलियन हेक्टेयर भूमि अधिग्रहण की आवश्यकता होगी, जो अन्य जैव ईंधन की तुलना में अत्यधिक अनुकूल होगा।

biobutanol
Butanol केवल एक सौर संचालित बायोरेफाइनरी का उपयोग शैवाल या diatoms से किया जा सकता है। इस ईंधन में ऊर्जा घनत्व गैसोलीन से 10% कम है, और इथेनॉल या मेथनॉल की तुलना में अधिक है। अधिकांश गैसोलीन इंजनों में, ब्यूटनोल का उपयोग गैसोलीन के स्थान पर बिना किसी संशोधन के किया जा सकता है। कई परीक्षणों में, ब्यूटनोल खपत गैसोलीन के समान होती है, और जब गैसोलीन के साथ मिश्रित होता है, तो इथेनॉल या ई 85 की तुलना में बेहतर प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है।

शैवाल तेल निष्कर्षण से छोड़ा गया हरा अपशिष्ट Butanol उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अलावा, यह दिखाया गया है कि मैक्रोलोगा (समुद्री शैवाल) को क्लॉस्ट्रिडिया के बैक्टीरिया से ब्यूटानोल और अन्य सॉल्वैंट्स द्वारा किण्वित किया जा सकता है।

biogasoline
बायोगैसोलिन बायोमास से उत्पादित गैसोलीन है। पारंपरिक रूप से उत्पादित गैसोलीन की तरह, इसमें 6 (हेक्सेन) और 12 (डोडकेन) कार्बन परमाणु प्रति अणु के बीच होता है और इन्हें आंतरिक-दहन इंजनों में उपयोग किया जा सकता है।

मीथेन
प्राकृतिक गैस के मुख्य घटक मीथेन शैवाल से विभिन्न विधियों, अर्थात् गैसीफिकेशन, पायरोलिसिस और एनारोबिक पाचन में उत्पादित किए जा सकते हैं। गैसीफिकेशन और पायरोलिसिस विधियों में मीथेन उच्च तापमान और दबाव के तहत निकाला जाता है। एनारोबिक पाचन सरल घटकों में शैवाल के अपघटन में शामिल एक सीधी विधि है, फिर इसे एसिडोजेनिक बैक्टीरिया जैसे सूक्ष्म जीवाणुओं का उपयोग करके फैटी एसिड में परिवर्तित करने के बाद किसी ठोस ठोस कणों को हटाकर और अंत में मीथेन युक्त गैस मिश्रण को मुक्त करने के लिए मेथनोजेनिक बैक्टीरिया जोड़ना शामिल होता है। कई अध्ययनों ने सफलतापूर्वक दिखाया है कि सूक्ष्मजीव से बायोमास को एनारोबिक पाचन के माध्यम से बायोगैस में परिवर्तित किया जा सकता है। इसलिए, सूक्ष्मजीव खेती के संचालन के समग्र ऊर्जा संतुलन को बेहतर बनाने के लिए, बिजली उत्पन्न करने के लिए मीथेन में एनारोबिक पाचन के माध्यम से अपशिष्ट बायोमास में निहित ऊर्जा को पुनर्प्राप्त करने का प्रस्ताव दिया गया है।

इथेनॉल
अल्जीनोल प्रणाली जिसे प्यूर्टो लिबर्टाड, सोनारा, मेक्सिको में बायोफिल्ड्स द्वारा व्यावसायीकरण किया जा रहा है, इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए समुद्री जल और औद्योगिक निकास का उपयोग करता है। पोर्फीरिडियम क्रुएंटम भी बड़ी मात्रा में कार्बोहाइड्रेट जमा करने की क्षमता के कारण इथेनॉल उत्पादन के लिए संभावित रूप से उपयुक्त साबित हुआ है।

ग्रीन डीजल
शैवाल को डीजल इंजनों में उपयोग की जाने वाली छोटी हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं में अणुओं को तोड़ने वाले ‘हाइड डीजल’ (जिसे नवीकरणीय डीजल, हाइड्रोट्रेटिंग सब्जी ऑयल या हाइड्रोजन-व्युत्पन्न नवीकरणीय डीजल के रूप में भी जाना जाता है) के उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। पेट्रोलियम आधारित डीजल के रूप में यह वही रासायनिक गुण है जिसका अर्थ है कि इसे वितरित करने और उपयोग करने के लिए नए इंजन, पाइपलाइन या आधारभूत संरचना की आवश्यकता नहीं होती है। यह अभी तक एक लागत पर उत्पादन नहीं किया गया है जो पेट्रोलियम के साथ प्रतिस्पर्धी है। जबकि हाइड्रोट्रेटिंग वर्तमान में डिकारोक्साइलेशन / डिकारोब्लाइलेशन के माध्यम से ईंधन जैसे हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करने का सबसे आम मार्ग है, वहां एक वैकल्पिक प्रक्रिया है जो हाइड्रोट्रेटिंग पर कई महत्वपूर्ण फायदे पेश करती है। इस संबंध में, क्रॉकर एट अल का काम। और लेरचर एट अल। विशेष रूप से उल्लेखनीय है। तेल शोधन के लिए, डिकारोक्साइलेशन द्वारा अक्षय ईंधन के उत्प्रेरक रूपांतरण के लिए शोध चल रहा है। चूंकि ऑक्सीजन कच्चे तेल में 0.5% के आदेश के बजाय कम स्तर पर मौजूद है, पेट्रोलियम परिष्करण में डिऑक्सीजनेशन बहुत चिंता का विषय नहीं है, और ऑक्सीजनेट्स हाइड्रोट्रेटिंग के लिए विशेष रूप से कोई उत्प्रेरक तैयार नहीं किया जाता है। इसलिए, आर्थिक रूप से व्यवहार्य शैवाल तेल प्रक्रिया के हाइड्रोडोक्सीजनेशन को प्रभावी उत्प्रेरक के अनुसंधान और विकास से संबंधित महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियों में से एक है।

विमान ईंधन
जैव ईंधन के रूप में शैवाल का उपयोग करने के परीक्षणों को लुफ्थान्सा और वर्जिन एयरलाइंस द्वारा 2008 के आरंभ में किया गया था, हालांकि इस बात का कोई सबूत नहीं है कि शैवाल का उपयोग जेट जैव ईंधन के लिए एक उचित स्रोत है। 2015 तक, शैवाल से फैटी एसिड मिथाइल एस्टर और एलकेनोन की खेती, इसोक्रिसिस, एक संभावित जेट बायोफ्यूल फीडस्टॉक के रूप में शोध में थी।

2017 तक, शैवाल से जेट ईंधन के उत्पादन में थोड़ी प्रगति हुई थी, इस पूर्वानुमान के साथ कि 2050 तक शैवाल से केवल 3 से 5% ईंधन की जरूरतों को प्रदान किया जा सकता है। इसके अलावा, 21 वीं शताब्दी की शुरुआत में शैवाल कंपनियों के लिए बेस एक शैवाल जैव ईंधन उद्योग ने या तो कॉस्मेटिक्स, पशु फ़ीड, या विशेष तेल उत्पादों जैसे अन्य वस्तुओं की ओर अपने व्यापार विकास को बंद या बदल दिया है।

जाति
तेल के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए शैवाल में अनुसंधान मुख्य रूप से माइक्रोवेगा (प्रकाश संश्लेषण में सक्षम जीवों में जीवित है जो व्यास में 0.4 मिमी से कम होते हैं, जिसमें डायटोम्स और साइनोबैक्टेरिया शामिल हैं) समुद्री शैवाल जैसे मैक्रोल्गा के विपरीत है। माइक्रोएल्गा के लिए प्राथमिकता काफी कम जटिल संरचना, तेजी से विकास दर, और उच्च तेल सामग्री (कुछ प्रजातियों के लिए) के कारण काफी हद तक आ गई है। हालांकि, जैव ईंधन के लिए समुद्री शैवाल का उपयोग करने के लिए कुछ शोध किए जा रहे हैं, शायद इस संसाधन की उच्च उपलब्धता के कारण।

2012 तक दुनिया भर के विभिन्न स्थानों पर शोधकर्ताओं ने बड़े पैमाने पर तेल उत्पादकों के रूप में अपनी उपयुक्तता के लिए निम्नलिखित प्रजातियों की जांच शुरू कर दी है:

Botryococcus braunii
Chlorella
Dunaliella tertiolecta
Gracilaria
Pleurochrysis carterae (जिसे CCMP647 भी कहा जाता है)।
Sargassum, Gracilaria की आउटपुट मात्रा 10 गुना के साथ।

शैवाल के प्रत्येक तनाव के तेल की मात्रा व्यापक रूप से भिन्न होती है। निम्नलिखित सूक्ष्मजीव और उनके विभिन्न तेल उपज नोट करें:

अंकिस्टोड्ससस टीआर -87: 28-40% शुष्क वजन
Botryococcus braunii: 29-75% dw
Chlorella एसपी .: 2 9% dw
क्लोरेल्ला प्रोटोथकोइड (ऑटोोट्रोफिक / हेटरोट्रोफिक): 15-55% dw
क्रिप्थेकोडिनियम कोहनी: 20% dw
साइक्लोटेला डीआई -35: 42% dw
Dunaliella tertiolecta: 36-42% dw
हांट्स्चिया डी -160: 66% dw
नैनोक्लोरिस: 31 (6-63)% dw
नैनोचोरोप्सिस: 46 (31-68)% dw
नैनोचोरोप्सिस और जैव ईंधन
Neochloris oleoabundans: 35-54% dw
निट्स्चिया टीआर-114: 28-50% dw
Phaeodactylum tricornutum: 31% dw
Scenedesmus टीआर -84: 45% dw
Schizochytrium 50-77% dw
Stichococcus: 33 (9-59)% dw
Tetraselmis Suecica: 15-32% dw
थलासिओसाइरा छद्मोनाना: (21-31)% dw

इसके अलावा, इसकी उच्च वृद्धि दर के कारण, उल्वा को एसओएफटी चक्र में उपयोग के लिए ईंधन के रूप में जांच की गई है, (एसओएफटी सौर ऑक्सीजन ईंधन टर्बाइन के लिए खड़ा है), एक बंद चक्र बिजली उत्पादन प्रणाली शुष्क, उपोष्णकटिबंधीय में उपयोग के लिए उपयुक्त है क्षेत्रों।

अन्य प्रजातियों में क्लॉस्ट्रिडियम saccharoperbutylacetonicum, सरगासम, Gracilaria, Prymnesium Parvum, और Euglena gracilis शामिल हैं

पोषक तत्व और विकास इनपुट
लाइट वह है जो शैवाल को प्राथमिक रूप से विकास की आवश्यकता होती है क्योंकि यह सबसे सीमित कारक है। कई कंपनियां कृत्रिम प्रकाश प्रदान करने के लिए सिस्टम और प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए निवेश कर रही हैं। उनमें से एक ओरिजिनऑयल है जिसने एक हेलिक्स बायोरेक्टर टीएम विकसित किया है जिसमें हेलिक्स पैटर्न में व्यवस्थित कम ऊर्जा वाली रोशनी वाले घूर्णन वाले लंबवत शाफ्ट की सुविधा है। पानी का तापमान शैवाल की चयापचय और प्रजनन दर को भी प्रभावित करता है। यद्यपि अधिकतर शैवाल कम दर पर बढ़ते हैं जब पानी का तापमान कम हो जाता है, चरागाह जीवों की अनुपस्थिति के कारण अल्गल समुदायों का बायोमास बड़ा हो सकता है। पानी की वर्तमान वेग में मामूली वृद्धि से शैवाल वृद्धि की दर भी प्रभावित हो सकती है क्योंकि पोषक तत्वों की दर और सीमा परत प्रसार वर्तमान वेग के साथ बढ़ता है।

प्रकाश और पानी के अलावा, फॉस्फोरस, नाइट्रोजन, और कुछ सूक्ष्म पोषक तत्व भी बढ़ते शैवाल में उपयोगी और आवश्यक हैं। नाइट्रोजन और फास्फोरस अल्गल उत्पादकता के लिए आवश्यक दो सबसे महत्वपूर्ण पोषक तत्व हैं, लेकिन कार्बन और सिलिका जैसे अन्य पोषक तत्वों को अतिरिक्त रूप से आवश्यक है। आवश्यक पोषक तत्वों में से, फॉस्फोरस सबसे आवश्यक लोगों में से एक है क्योंकि इसका उपयोग कई चयापचय प्रक्रियाओं में किया जाता है। सूक्ष्मजीव डी। टर्टिओलेक्टा का विश्लेषण यह देखने के लिए किया गया था कि कौन सा पोषक तत्व सबसे अधिक विकास को प्रभावित करता है। फॉस्फोरस (पी), लौह (एफ), कोबाल्ट (सह), जस्ता (जेएन), मैंगनीज (एमएन) और मोलिब्डेनम (मो), मैग्नीशियम (मिलीग्राम), कैल्शियम (सीए), सिलिकॉन (सी) और सल्फर की सांद्रता ( एस) सांद्रता को मिश्रित रूप से युग्मित प्लाज्मा (आईसीपी) विश्लेषण का उपयोग करके दैनिक मापा जाता था। इन सभी तत्वों को मापने के बीच, फॉस्फोरस के परिणामस्वरूप संस्कृति के दौरान 84% की कमी के साथ सबसे नाटकीय कमी आई। यह परिणाम इंगित करता है कि फास्फोरस के रूप में फॉस्फरस, चयापचय के लिए सभी जीवों द्वारा उच्च मात्रा में आवश्यक है।

दो समृद्ध मीडिया हैं जिनका व्यापक रूप से शैवाल की अधिकांश प्रजातियों को विकसित करने के लिए उपयोग किया जाता है: वाल्ने माध्यम और गिलार्ड का एफ / 2 माध्यम। ये व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पोषक समाधान समाधान शैवाल उगाने के लिए आवश्यक सभी पोषक तत्वों की तैयारी के लिए समय कम कर सकते हैं। हालांकि, पीढ़ी और उच्च लागत की प्रक्रिया में उनकी जटिलता के कारण, इनका उपयोग बड़े पैमाने पर संस्कृति संचालन के लिए नहीं किया जाता है। इसलिए, शैवाल के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले समृद्ध मीडिया में प्रयोगशाला-ग्रेड उर्वरकों की बजाय कृषि-ग्रेड उर्वरकों के साथ केवल सबसे महत्वपूर्ण पोषक तत्व होते हैं।

खेती
शैवाल खाद्य फसलों की तुलना में बहुत तेज़ी से बढ़ती है, और पारंपरिक फसलों जैसे रैपसीड, हथेलियों, सोयाबीन या जेट्रोफा की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक यूनिट क्षेत्र का उत्पादन कर सकती है। जैसे शैवाल में 1-10 दिनों का कटाई चक्र होता है, उनकी खेती बहुत कम समय-सीमा में कई उपज की अनुमति देती है, जो वार्षिक फसलों से जुड़ी एक रणनीति है। इसके अलावा, शैवाल स्थलीय फसलों के लिए अनुपयुक्त भूमि पर उगाया जा सकता है, जिसमें शुष्क भूमि और अत्यधिक नमकीन मिट्टी के साथ जमीन, कृषि के साथ प्रतिस्पर्धा को कम करना शामिल है। शैवाल की खेती पर अधिकतर शोध ने स्वच्छ लेकिन महंगी फोटोबायरेक्टरों या खुले तालाबों में बढ़ते शैवाल पर ध्यान केंद्रित किया है, जो बनाए रखने के लिए सस्ते हैं लेकिन प्रदूषण के लिए प्रवण हैं।

बंद-लूप प्रणाली
बड़ी मात्रा में बढ़ते शैवाल शुरू करने के लिए आवश्यक उपकरणों और संरचनाओं की कमी ने जैव ईंधन उत्पादन के लिए शैवाल के बड़े पैमाने पर उत्पादन को रोक दिया है। मौजूदा कृषि प्रक्रियाओं और हार्डवेयर का अधिकतम उपयोग लक्ष्य है।

बंद प्रणाली (खुली हवा के संपर्क में नहीं) हवा द्वारा उड़ाए गए अन्य जीवों द्वारा प्रदूषण की समस्या से बचें। एक बंद प्रणाली के लिए समस्या बाँझ सीओ 2 का एक सस्ता स्रोत मिल रहा है। कई प्रयोगकर्ताओं ने एक स्मोकेस्टैक से सीओ 2 पाया है जो बढ़ते शैवाल के लिए अच्छी तरह से काम करता है। अर्थव्यवस्था के कारणों के लिए, कुछ विशेषज्ञों का मानना ​​है कि जैव ईंधन के लिए शैवाल खेती को सहजनन के हिस्से के रूप में किया जाना चाहिए, जहां यह अपशिष्ट ताप का उपयोग कर सकता है और प्रदूषण को सूखने में मदद कर सकता है।

photobioreactors
जैव ईंधन के स्रोत के रूप में शैवाल का पीछा करने वाली अधिकांश कंपनियां प्लास्टिक या बोरोसिलिकेट ग्लास ट्यूबों (जिसे “बायोरेक्टर” कहा जाता है) के माध्यम से पोषक तत्व युक्त समृद्ध पानी पंप करते हैं, जो सूरज की रोशनी (और तथाकथित फोटोबायरेक्टर या पीबीआर) के संपर्क में आते हैं।

एक पीबीआर चलाना एक खुले तालाब का उपयोग करने से अधिक कठिन है, और महंगा है, लेकिन उच्च स्तर का नियंत्रण और उत्पादकता प्रदान कर सकता है। इसके अलावा, एक फोटोबायरेक्टर को बंद लूप कॉजनरेशन सिस्टम में तालाबों या अन्य तरीकों से अधिक आसानी से एकीकृत किया जा सकता है।

खुला तालाब
खुले तालाब प्रणालियों में जमीन के तालाबों में सरल होता है, जिन्हें अक्सर पैडल व्हील द्वारा मिश्रित किया जाता है। बंद लूप फोटोबायरेक्टर सिस्टम की तुलना में इन प्रणालियों में कम बिजली की आवश्यकताएं, परिचालन लागत और पूंजीगत लागत होती है .. उच्च मूल्य वाले अल्गल उत्पादों के लिए लगभग सभी व्यावसायिक शैवाल उत्पादक खुले तालाब प्रणालियों का उपयोग करते हैं।

टर्फ स्क्रबर
शैवाल स्क्रबर एक प्रणाली है जो मुख्य रूप से अल्गल टर्फ का उपयोग करके पोषक तत्वों और प्रदूषकों को पानी से बाहर करने के लिए डिज़ाइन की गई है। एटीएस अपशिष्ट धाराओं या प्राकृतिक जल स्रोतों से पोषक तत्व समृद्ध पानी लेने और एक ढीली सतह पर इसे पंप करके प्राकृतिक प्रवाल चट्टान के अल्गल टर्फों की नकल करता है। इस सतह को किसी न किसी प्लास्टिक की झिल्ली या एक स्क्रीन के साथ लेपित किया जाता है, जो सतह पर व्यवस्थित होने और उपनिवेश करने के लिए स्वाभाविक रूप से होने वाले अल्गल स्पायर्स को अनुमति देता है। एक बार शैवाल की स्थापना हो जाने के बाद, इसे हर 5-15 दिनों में कटाई की जा सकती है, और प्रति वर्ष प्रति हेक्टेयर 18 मीट्रिक टन अल्गल बायोमास का उत्पादन कर सकती है। अन्य विधियों के विपरीत, जो मुख्य रूप से शैवाल की एक उच्च उपज प्रजाति पर केंद्रित होते हैं, यह विधि शैवाल के स्वाभाविक रूप से होने वाले पॉलीकल्चर पर केंद्रित होती है। इस प्रकार, एटीएस प्रणाली में शैवाल की लिपिड सामग्री आमतौर पर कम होती है, जो इसे इथेनॉल, मीथेन या बुटनॉल जैसे किण्वित ईंधन उत्पाद के लिए अधिक उपयुक्त बनाती है। इसके विपरीत, कटाई वाले शैवाल को हाइड्रोथर्मल तरलीकरण प्रक्रिया के साथ इलाज किया जा सकता है, जिससे संभव बायोडीजल, गैसोलीन और जेट ईंधन उत्पादन संभव हो जाएगा।

अन्य प्रणालियों पर एटीएस के तीन प्रमुख फायदे हैं। पहला लाभ खुली तालाब प्रणाली पर उच्च उत्पादकता दस्तावेज है। दूसरा ऑपरेटिंग और ईंधन उत्पादन लागत कम है। स्वाभाविक रूप से होने वाली शैवाल प्रजातियों पर निर्भरता के कारण तीसरा दूषित मुद्दों का उन्मूलन है। एक एटीएस सिस्टम में ऊर्जा उत्पादन के लिए अनुमानित लागत $ 0.75 / किग्रा है, जो एक फोटोबायरेक्टर की तुलना में 3.50 डॉलर प्रति किलो है। इसके अलावा, इस तथ्य के कारण कि एटीएस का प्राथमिक उद्देश्य पोषक तत्वों और प्रदूषकों को पानी से हटा रहा है, और इन लागतों को पोषक तत्व हटाने के अन्य तरीकों से कम दिखाया गया है, यह पोषक तत्व हटाने के लिए इस तकनीक के उपयोग को प्रोत्साहित कर सकता है एक अतिरिक्त लाभ के रूप में जैव ईंधन उत्पादन के साथ प्राथमिक कार्य।

ईंधन उत्पादन
शैवाल की कटाई के बाद, बायोमास आमतौर पर चरणों की एक श्रृंखला में संसाधित होता है, जो प्रजातियों और वांछित उत्पाद के आधार पर भिन्न हो सकता है; यह अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है और यह भी इस तकनीक की बाधा है: निकासी की लागत उन लोगों की तुलना में अधिक है। समाधानों में से एक फिल्टर फीडर का उपयोग “खाने” के लिए करना है। बेहतर जानवर खाद्य पदार्थ और ईंधन दोनों प्रदान कर सकते हैं। शैवाल निकालने का एक वैकल्पिक तरीका शैवाल को विशिष्ट प्रकार के कवक के साथ बढ़ाना है। यह शैवाल के जैव-फ्लोक्यूलेशन का कारण बनता है जो आसान निष्कर्षण की अनुमति देता है।

निर्जलीकरण
अक्सर, शैवाल निर्जलित होता है, और उसके बाद हेक्सेन जैसे विलायक का उपयोग सूखे पदार्थ से ट्राइग्लिसराइड्स जैसे ऊर्जा समृद्ध यौगिकों को निकालने के लिए किया जाता है। फिर, निकाले गए यौगिकों को मानक औद्योगिक प्रक्रियाओं का उपयोग करके ईंधन में संसाधित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, निकाले गए ट्राइग्लिसराइड्स को ट्रांसस्ट्रैरिफिकेशन के माध्यम से बायोडीजल बनाने के लिए मेथनॉल के साथ प्रतिक्रिया दी जाती है। प्रत्येक प्रजाति के फैटी एसिड की अनूठी संरचना परिणामी बायोडीज़ल की गुणवत्ता को प्रभावित करती है और इस प्रकार फीडस्टॉक के लिए अल्गल प्रजातियों का चयन करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थ
हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थ नामक एक वैकल्पिक दृष्टिकोण एक सतत प्रक्रिया को नियुक्त करता है कि विषयों ने गीले शैवाल को उच्च तापमान और दबाव-350 डिग्री सेल्सियस (662 डिग्री फारेनहाइट) और 3,000 पौंड प्रति वर्ग इंच (21,000 केपीए) तक कटाई की।

उत्पादों में कच्चे तेल शामिल हैं, जिन्हें एक या कई अपग्रेडिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके विमानन ईंधन, गैसोलीन या डीजल ईंधन में और परिष्कृत किया जा सकता है। परीक्षण प्रक्रिया 50 से 70 प्रतिशत शैवाल के कार्बन के बीच ईंधन में परिवर्तित हो जाती है। अन्य आउटपुट में स्वच्छ पानी, ईंधन गैस और नाइट्रोजन, फॉस्फोरस और पोटेशियम जैसे पोषक तत्व शामिल हैं।

पोषक तत्व
पौष्टिक विकास के लिए नाइट्रोजन (एन), फॉस्फरस (पी), और पोटेशियम (के) जैसे पोषक तत्व महत्वपूर्ण हैं और उर्वरक के आवश्यक भाग हैं। सिलिका और लौह, साथ ही कई ट्रेस तत्वों को भी महत्वपूर्ण समुद्री पोषक तत्व माना जा सकता है क्योंकि किसी की कमी किसी क्षेत्र में वृद्धि या उत्पादकता को सीमित कर सकती है।

कार्बन डाइऑक्साइड
अल्गल खेती प्रणाली के माध्यम से सीओ 2 को बुलबुला उत्पादकता और उपज (संतृप्ति बिंदु तक) में काफी वृद्धि कर सकता है। आम तौर पर, लगभग 1.8 टन सीओ 2 का उपयोग प्रति टन अल्गल बायोमास (शुष्क) के उत्पादन में किया जाएगा, हालांकि यह शैवाल प्रजातियों के साथ बदलता है। पर्थशायर, यूके में ग्लेन्टुरेट डिस्टिलरी – प्रसिद्ध ग्रौसे व्हिस्की का घर – एक सूक्ष्मजीव बायोरेक्टर के माध्यम से व्हिस्की आसवन के दौरान बनाया गया सीओ 2। प्रत्येक टन सूक्ष्मजीव दो टन सीओ 2 अवशोषित करता है। स्कॉटिश बायोनेर्जी, जो इस परियोजना को चलाते हैं, सूक्ष्मजीव को उच्च मूल्य, मत्स्य पालन के लिए प्रोटीन समृद्ध भोजन के रूप में बेचते हैं। भविष्य में, वे एनारोबिक पाचन के माध्यम से अक्षय ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए शैवाल अवशेषों का उपयोग करेंगे।

नाइट्रोजन
नाइट्रोजन एक मूल्यवान सब्सट्रेट है जिसका उपयोग अल्गल विकास में किया जा सकता है। अलग-अलग क्षमताओं के साथ, नाइट्रोजन के विभिन्न स्रोत शैवाल के लिए पोषक तत्व के रूप में उपयोग किया जा सकता है। बायोमास उगाए जाने की मात्रा के संबंध में नाइट्रेट नाइट्रोजन का पसंदीदा स्रोत पाया गया था। यूरिया एक आसानी से उपलब्ध स्रोत है जो तुलनात्मक परिणामों को दिखाता है, जिससे इसे शैवाल के बड़े पैमाने पर संस्कृति में नाइट्रोजन स्रोत के लिए एक आर्थिक विकल्प बना दिया जाता है। नाइट्रोजन-कम माध्यम की तुलना में विकास में स्पष्ट वृद्धि के बावजूद, यह दिखाया गया है कि नाइट्रोजन के स्तर में बदलाव अल्गल कोशिकाओं के भीतर लिपिड सामग्री को प्रभावित करते हैं। एक अध्ययन में 72 घंटों के लिए नाइट्रोजन वंचित होने से कुल फैटी एसिड सामग्री (प्रति सेल आधार पर) 2.4 गुना बढ़ जाती है। प्रारंभिक संस्कृति की तुलना में, कुल फैटी एसिड का 65% तेल निकायों में ट्रायसीलिग्लीसाइड्स के लिए एस्टरिफाइड किया गया था, यह दर्शाता है कि अल्गल कोशिकाओं ने फैटी एसिड के डी नोवो संश्लेषण का उपयोग किया था। पर्याप्त सेल विभाजन समय को बनाए रखते हुए, अल्गल कोशिकाओं में लिपिड सामग्री के लिए पर्याप्त मात्रा में होना महत्वपूर्ण है, इसलिए पैरामीटर जो अधिकतम दोनों को अधिकतम कर सकते हैं जांच में हैं।

अपशिष्ट जल
एक संभावित पोषक तत्व स्रोत सीवेज, कृषि, या बाढ़ सादे रन-ऑफ के इलाज से अपशिष्ट जल है, वर्तमान में सभी प्रमुख प्रदूषक और स्वास्थ्य जोखिम। हालांकि, यह अपशिष्ट जल सीधे शैवाल को नहीं खिला सकता है और पहले एनारोबिक पाचन के माध्यम से बैक्टीरिया द्वारा संसाधित किया जाना चाहिए। यदि शैवाल तक पहुंचने से पहले अपशिष्ट जल संसाधित नहीं होता है, तो यह रिएक्टर में शैवाल को दूषित कर देगा, और कम से कम, वांछित शैवाल तनाव को मार डालेगा। बायोगैस सुविधाओं में, कार्बनिक अपशिष्ट को अक्सर कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन और कार्बनिक उर्वरक के मिश्रण में परिवर्तित किया जाता है। डाइजेस्टर से निकलने वाले कार्बनिक उर्वरक तरल है, और शैवाल विकास के लिए लगभग उपयुक्त है, लेकिन इसे पहले साफ और निर्जलित किया जाना चाहिए।

ताजे पानी के बजाय अपशिष्ट जल और महासागर के पानी का उपयोग ताजा पानी के संसाधनों की निरंतर कमी के कारण दृढ़ता से वकालत की जाती है। हालांकि, भारी धातुओं, धातुओं का पता लगाने, और अपशिष्ट जल में अन्य प्रदूषक कोशिकाओं की बायोसिंथेटिक रूप से लिपिड का उत्पादन करने और कोशिकाओं की मशीनरी में कई अन्य कार्यप्रणालियों को प्रभावित करने की क्षमता को कम कर सकते हैं। महासागर के पानी के लिए भी यही सच है, लेकिन प्रदूषक विभिन्न सांद्रता में पाए जाते हैं। इस प्रकार, कृषि-ग्रेड उर्वरक पोषक तत्वों का पसंदीदा स्रोत है, लेकिन भारी धातुएं फिर से एक समस्या है, खासतौर पर शैवाल के उपभेदों के लिए जो इन धातुओं के लिए अतिसंवेदनशील हैं। खुले तालाब प्रणालियों में शैवाल के उपभेदों का उपयोग जो भारी धातुओं की उच्च सांद्रता से निपट सकता है, अन्य जीवों को इन प्रणालियों को प्रभावित करने से रोक सकता है। कुछ मामलों में यह भी दिखाया गया है कि शैवाल के उपभेद अपेक्षाकृत कम अवधि में औद्योगिक अपशिष्ट जल से 9 0% निकल और जिंक को हटा सकते हैं।

पर्यावरणीय प्रभाव
मकई या सोयाबीन जैसे स्थलीय-आधारित जैव ईंधन फसलों की तुलना में, सूक्ष्मजीव उत्पादन के परिणामस्वरूप अन्य सभी तेल फसलों की तुलना में सूक्ष्मजीव से उच्च तेल उत्पादकता के कारण बहुत कम महत्वपूर्ण भूमि पदचिह्न होता है। शैवाल को सामान्य फसलों के लिए बेकार भूमिगत भूमि पर भी कम किया जा सकता है और कम संरक्षण मूल्य के साथ, और नमक एक्वाइफर्स से पानी का उपयोग कर सकते हैं जो कृषि या पीने के लिए उपयोगी नहीं है। बैग या फ़्लोटिंग स्क्रीन में सागर की सतह पर शैवाल भी बढ़ सकता है। इस प्रकार सूक्ष्मजीव पर्याप्त भोजन और पानी या जैव विविधता के संरक्षण पर प्रावधान पर कम प्रभाव के साथ स्वच्छ ऊर्जा का स्रोत प्रदान कर सकता है। शैवाल की खेती के लिए कीटनाशकों या जड़ी-बूटियों की कोई बाहरी सब्सिडी भी नहीं होती है, जो संबंधित कीटनाशक अपशिष्ट धाराओं को उत्पन्न करने के किसी भी जोखिम को दूर करता है। इसके अलावा, अल्गल जैव ईंधन बहुत कम जहरीले होते हैं, और पेट्रोलियम आधारित ईंधन से कहीं ज्यादा आसानी से गिरावट आते हैं। हालांकि, किसी भी दहनशील ईंधन की ज्वलनशील प्रकृति के कारण, कुछ पर्यावरणीय खतरों की संभावना है यदि आग लगने या स्पिल्ल्ड होने पर, ट्रेन डिलीवरी या पाइपलाइन रिसाव में हो सकता है। जीवाश्म ईंधन की तुलना में यह खतरे कम हो गया है, क्योंकि अल्गल जैव ईंधन के लिए अधिक स्थानीय तरीके से उत्पादन किया जा सकता है, और कुल विषाक्तता के कारण समग्र रूप से, लेकिन खतरे अभी भी वहां है। इसलिए, अल्गल जैव ईंधन का परिवहन और उपयोग में पेट्रोलियम ईंधन के समान तरीके से इलाज किया जाना चाहिए, हर समय पर्याप्त सुरक्षा उपायों के साथ।

अध्ययनों ने निर्धारित किया है कि जीवाश्म जैसे अक्षय ऊर्जा स्रोतों के साथ जीवाश्म ईंधन की जगह, सीओ 2 उत्सर्जन को 80% तक कम करने की क्षमता है। एक शैवाल आधारित प्रणाली सूरज की रोशनी उपलब्ध होने पर बिजली संयंत्र से उत्सर्जित सीओ 2 का लगभग 80% कैप्चर कर सकती है। यद्यपि ईंधन जला दिया जाने पर इस सीओ 2 को बाद में वायुमंडल में छोड़ दिया जाएगा, यह सीओ 2 इस पर ध्यान दिए बिना वातावरण में प्रवेश करेगा। इसलिए कुल सीओ 2 उत्सर्जन को कम करने की संभावना जीवाश्म ईंधन से सीओ 2 की रिहाई की रोकथाम में निहित है। इसके अलावा, डीजल और पेट्रोलियम जैसे ईंधन की तुलना में, और जैव ईंधन के अन्य स्रोतों की तुलना में, अल्गल जैव ईंधन का उत्पादन और दहन किसी भी सल्फर ऑक्साइड या नाइट्रस ऑक्साइड का उत्पादन नहीं करता है, और कम मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड, असंतुलित हाइड्रोकार्बन, और कम करता है अन्य हानिकारक प्रदूषण का उत्सर्जन। चूंकि जैव ईंधन उत्पादन के स्थलीय पौधों के स्रोतों में वर्तमान ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उत्पादन क्षमता नहीं है, इसलिए जीवाश्म ईंधन के पूर्ण प्रतिस्थापन तक पहुंचने के लिए माइक्रोएल्गे एकमात्र विकल्प हो सकता है।

माइक्रोलोगा उत्पादन में ऊर्जा स्रोत के रूप में नमकीन अपशिष्ट या अपशिष्ट सीओ 2 धाराओं का उपयोग करने की क्षमता भी शामिल है। यह अपशिष्ट जल उपचार के साथ जैव ईंधन का उत्पादन करने के लिए एक नई रणनीति खोलता है, जबकि एक उपज के रूप में स्वच्छ पानी का उत्पादन करने में सक्षम होता है। जब सूक्ष्मजीव बायोरेक्टर में उपयोग किया जाता है, तो कटा हुआ सूक्ष्मजीव कार्बनिक यौगिकों की महत्वपूर्ण मात्रा के साथ-साथ अपशिष्ट जल धाराओं से अवशोषित भारी धातु प्रदूषकों को पकड़ लेगा जो अन्यथा सीधे सतह और भूजल में छोड़े जाएंगे। इसके अलावा, यह प्रक्रिया फॉस्फोरस की अपशिष्ट से वसूली की अनुमति भी देती है, जो प्रकृति में एक आवश्यक लेकिन दुर्लभ तत्व है – जिनके भंडार पिछले 50 वर्षों में समाप्त होने का अनुमान है। एक और संभावना अल्गा उत्पादन प्रणाली का उपयोग गैर-बिंदु स्रोत प्रदूषण को साफ करने के लिए है, जिसे एक अल्गल टर्फ स्क्रबर (एटीएस) के नाम से जाना जाता है। यह नदियों में नाइट्रोजन और फास्फोरस के स्तर को कम करने और यूट्रोफिकेशन से प्रभावित पानी के अन्य बड़े निकायों को कम करने के लिए प्रदर्शित किया गया है, और सिस्टम बनाए जा रहे हैं जो प्रति दिन 110 मिलियन लीटर पानी तक संसाधित करने में सक्षम होंगे। एटीएस का उपयोग बिंदु स्रोत प्रदूषण के इलाज के लिए भी किया जा सकता है, जैसे ऊपर वर्णित अपशिष्ट जल, या पशुधन प्रदूषण के इलाज में।