Sandia National Laboratories está testando se um dos maiores e mais poluídos lagos da Califórnia pode se transformar em um dos mais produtivos e lucrativos. O Salton Sea de 350 milhas quadradas do sul da Califórnia tem problemas bem documentados relacionados aos níveis elevados de nitrogênio e fósforo do escoamento agrícola. As algas se alimentam desses elementos - um fato que causa problemas ambientais, mas também pode ser uma solução para esses problemas.

Sandia pretende aproveitar a tendência das algas para o crescimento prolífico para limpar esses poluentes e impedir a proliferação de algas prejudiciais ao mesmo tempo em que cria um sistema renovável, fonte doméstica de combustível. As algas podem ser facilmente convertidas em combustíveis e produtos químicos usando um processo de fermentação patenteado pela Sandia Labs.

O Escritório de Tecnologia de Bioenergia do Departamento de Energia (BETO) estima que os EUA podem produzir pelo menos 1 bilhão de toneladas de matérias-primas para biocombustíveis a cada ano, e fazer isso teria um social positivo, impactos econômicos e ambientais. Essa quantidade equivale a cerca de 30 por cento da necessidade de nosso país por combustíveis que não precisariam ser importados. Entre essas matérias-primas, as algas são únicas porque crescem exponencialmente:em outras palavras, sob as condições certas, dobrando a cada dia.

A BETO está financiando a Remediação de Biomassa Salton Sea da Sandia, ou SABRE, Projeto porque ajudará a determinar se as algas podem ser uma parte viável da solução para a necessidade de nossa nação por diversas fontes de energia.

Depois de apenas alguns meses, O bioquímico de Sandia, Ryan Davis, está entusiasmado com as perspectivas. "Os primeiros resultados que já estamos obtendo do Mar Salton parecem ser superiores aos resultados de sistemas de algas semelhantes. É realmente promissor."

Testando a eficácia de um novo sistema de cultivo de algas

Quando as autoridades estaduais e locais se reuniram por um afluente do Mar Salton um brilhante, manhã quente no final de maio, era para marcar o início da segunda fase do projeto. Durante a primeira fase, Sandia fez parceria com a Texas A&M AgriLife Research para testar se um novo método de cultivo de algas poderia ser tão produtivo quanto um antigo, método mais estabelecido.

Tradicionalmente, as empresas cultivam espécies únicas de algas em canais adutores - estruturas que lembram vagamente pequenas pistas de corrida ou banheiras gigantes. As pistas produzem algas adequadas para a fabricação de produtos nutricionais de alto valor, como espirulina ou beta-caroteno, bem como outros nutracêuticos. As pistas também oferecem aos produtores muito controle. Mas existem algumas desvantagens. Eles geralmente exigem muita manutenção, exigindo técnicos treinados, fertilizantes caros, dióxido de carbono e água de alta qualidade.

Adicionalmente, estima-se que 30 por cento da produção em fazendas de algas podem ser perdidos a cada ano devido a quedas de lagoas relacionadas a pragas. Sandia está atualmente fazendo pesquisas para minimizar travamentos, incluindo o teste de cepas de algas para resistência a vários predadores e doenças, e aprender a detectar os sinais de um colapso iminente de um lago.

O método de cultivo mais recente é chamado de sistema floway "Algal Turf Scrubber", usado para o cultivo de uma coleção de espécies de algas nativas. Para o olho destreinado, o sistema parece uma calha de chuva independente. Ele gorgoleja baixinho enquanto a água pulsa em ondas através de um canal inclinado. As algas consomem os nutrientes, e água limpa emerge da extremidade inferior.

O sistema opera usando bombas movidas a energia solar, exigindo quase zero manutenção, exceto para a colheita periódica de algas, que pode ser feita com o uso de equipamentos agrícolas comuns. Sandia projetou o sistema de bomba de energia renovável que fornece água para o caudal. A tecnologia e os componentes do floway foram desenvolvidos por uma empresa chamada HydroMentia Technologies LLC.

Com base nos primeiros resultados dos testes no Texas, os purificadores de grama podem produzir uma quantidade de algas comparável a canais adutores. E eles são perfeitos para locais com hectares de imóveis baratos, água rica em nutrientes (sem necessidade de fertilizantes adicionais) e toneladas de sol, como o Mar Salton.

O tipo de sistema de grama que está sendo testado para o Projeto SABRE tem outros benefícios. É o cultivo de algas nativas da região, portanto, é naturalmente mais resistente a ataques de patógenos e predadores locais. A textura espessa das algas também facilita a colheita.

Uma das críticas feitas às algas como fonte de biocombustível é que elas consomem muita água. Davis discorda dessa crítica. "Há água e depois há água, "ele disse." Nós mostramos que podemos cultivar algas em sistemas purificadores de grama usando água cheia de componentes nojentos. E ainda prospera. "Em outras palavras, não há muito que possa ser feito com essa água até que os poluentes sejam removidos.

Cultivar algas para controlar a natureza, crescimento descontrolado de algas

A proliferação de algas pode crescer tanto que são visíveis do espaço sideral, como é o caso do Lago Okeechobee, Lago Erie, a Baía de Chesapeake e o Golfo do México. As flores não são diretamente tóxicas para os peixes, mas, sob certas condições, podem se tornar prejudiciais à vida marinha e humana. Quando as flores morrem, o processo de decadência pode deixar cursos d'água com "zonas mortas, "áreas de baixo oxigênio que fazem com que os peixes sufoquem. Se ingeridos, certas espécies de algas prejudiciais também podem causar sintomas semelhantes aos da gripe em pessoas e morte em animais de estimação, de acordo com o testemunho do Congresso.

A proliferação de algas também ocorre no Mar Salton. Davis explica que o mar é o ponto de acúmulo de todo o escoamento agrícola de uma das maiores áreas agrícolas dos Estados Unidos. Azoto, fósforo e outros elementos de fertilizantes são continuamente depositados no mar. A presença desses elementos alimenta a proliferação de algas, com consequências negativas que podem se espalhar por todo o ecossistema.

Milhares de asfixiados, peixes mortos são visíveis nas margens do Mar Salton todos os anos. O cheiro não fez nada de positivo para as empresas da região, de acordo com um estudo preparado pela Tourism Economics para o Palm Springs Convention &Visitors Bureau. Adicionalmente, estudos sugerem que a morte de pássaros na área pode estar relacionada a cepas de algas que produzem toxinas.

"A liberação de produtos químicos não tratados em cursos de água abertos tem amplos impactos ecológicos, "Davis disse.

Ironicamente, cultivar algas pode eliminar os efeitos prejudiciais do crescimento natural descontrolado de algas. A água de um dos três principais afluentes do Mar Salton flui para o purificador de grama do Projeto SABRE de 900 pés. As algas que crescem dentro do sistema de depuração se alimentam e removem os produtos químicos da água à medida que ela passa. Conforme a água passa do sistema de volta para o afluente, A equipe de Sandia espera que os elementos que dão início à proliferação de algas tenham sido removidos em quantidades significativas.

Caso o Projeto SABRE seja bem-sucedido, poderia fornecer um modelo de remediação para a proliferação de algas em todo o país. Há esperanças de que o Vale Imperial também se beneficie. Ao cobrir milhares de hectares de terra seca, recuando linhas costeiras do Mar de Salton com plantações de algas, as operações de purificação de grama podem reduzir a poluição do ar causada por poeira tóxica. As refinarias de algas também podem fornecer novas oportunidades econômicas.

Sandia fez parceria com o Distrito de Irrigação Imperial para ajudar a lançar o Projeto SABRE. "Defensor da energia renovável e defensor do Mar Salton, o distrito acredita que projetos como este têm o potencial de fazer uma diferença significativa, "disse o Oficial de Especialista em Comunicação de Mídia do distrito, Marion Champion. "Estamos muito esperançosos de que este projeto terá bons resultados, energia limpa e renovável, ao mesmo tempo que fornece um processo natural e seguro para remover produtos químicos, protegendo a vida selvagem da área para as gerações vindouras. "