Традиционные биотоплива производятся из зерна или сахарного тростника, конкурируя за землю с продовольственными культурами. Водоросли — альтернатива, которая растёт в воде, не требует плодородной почвы и может давать десятки тонн биомассы на гектар. Микроводоросли содержат до 50 % липидов, которые можно превратить в биодизель, а также белок и углеводы, пригодные для кормов и производства этанола. Культивирование водорослей — одно из самых многообещающих направлений в сфере возобновляемой энергетики.
В промышленных масштабах микроводоросли выращивают двумя способами: в открытых прудах и в закрытых фотобиореакторах. Открытые системы просты и дешевы, но подвержены заражению и зависят от погоды. Фотобиореакторы — это прозрачные трубки или мешки, через которые проходит питательный раствор. В них можно контролировать температуру, свет и уровень CO₂. Некоторые компании устанавливают такие реакторы рядом с ТЭЦ, используя выбросы CO₂ для питания водорослей. Полученную биомассу сушат и перерабатывают в топливо. Нефтеочистительные заводы модифицировали процессы, чтобы смешивать биодизель с обычным дизелем.
Однако эффективность пока ниже, чем у традиционной нефти. Высокие затраты на оборудование, энергоёмкость сушки и переработки — основные проблемы. Учёные пытаются улучшить штаммы водорослей, повышая содержание липидов и скорость роста. Используются генетические модификации, оптимизация фотосинтеза, подбор питательных сред. Ещё одна стратегия — производство ценного сырья помимо топлива: пигменты, антиоксиданты, косметические компоненты. Тогда топливо становится побочным продуктом, снижая общие затраты.
Если удастся найти эффективные решения, водорослевое топливо может стать важной частью энергетического баланса. Оно подходит для авиации и судов, где сложно отказаться от жидкого топлива. Биоинженерия и химия вместе создают будущее, где энергия будет не из нефти, а из зелёных океанских ферм, поглощающих CO₂ и возвращающих нам чистое топливо.