Biopaliwa z alg to innowacyjne rozwiązanie, które może zrewolucjonizować przemysł transportowy, oferując ekologiczną alternatywę dla paliw kopalnych. Jak algi mogą napędzać samoloty, ciężarówki i statki w 2025 roku?

W obliczu globalnego wyzwania, jakim jest redukcja emisji gazów cieplarnianych, przemysł transportowy szuka zrównoważonych alternatyw dla paliw kopalnych. Biopaliwa z alg, produkowane z mikroskopijnych organizmów wodnych, zyskują na popularności jako potencjalny game-changer w tej branży. W odróżnieniu od tradycyjnych biopaliw, takich jak bioetanol z kukurydzy czy biodiesel z oleju palmowego, biopaliwa z alg nie wymagają ziemi uprawnej, mają wyższą wydajność i mniejszy wpływ na środowisko. W 2025 roku, gdy świat dąży do neutralności klimatycznej, technologia ta staje się coraz bardziej realna.

Dzięki zdolności alg do szybkiego wzrostu i gromadzenia lipidów, biopaliwa z nich pozyskiwane mogą zasilać pojazdy, samoloty, a nawet statki, jednocześnie zmniejszając emisję CO2. W tym artykule wyjaśnimy, jak działają biopaliwa z alg, jakie mają zalety i wyzwania, oraz jak mogą zmienić przemysł transportowy w Polsce i na świecie. Od lotnictwa po transport morski – algi mają potencjał, by napędzać przyszłość.

Jak działają biopaliwa z alg?

Biopaliwa z alg są produkowane z mikroalg – jednokomórkowych organizmów, które przeprowadzają fotosyntezę, przekształcając dwutlenek węgla i światło słoneczne w biomasę bogatą w lipidy. Proces produkcji biopaliw z alg obejmuje kilka kluczowych etapów: uprawę, zbiór, ekstrakcję i rafinację.

W pierwszym etapie mikroalgi są hodowane w specjalnych bioreaktorach lub otwartych stawach. Bioreaktory, takie jak systemy fotobioreaktorów rurowych, zapewniają kontrolowane warunki, takie jak odpowiednia temperatura, światło i dostęp do CO2, co maksymalizuje wzrost alg. Otwarte stawy są tańsze, ale bardziej narażone na zanieczyszczenia. Algi mogą podwoić swoją biomasę w ciągu 24–48 godzin, co czyni je niezwykle wydajnym źródłem biomasy. W drugim etapie algi są zbierane poprzez odwirowanie lub filtrację. Następnie z biomasy ekstrahuje się oleje (lipidy), które stanowią od 20% do nawet 70% suchej masy alg, w zależności od gatunku. Najpopularniejsze gatunki, takie jak *Chlorella* czy *Spirulina*, są wybierane ze względu na wysoką zawartość lipidów i łatwość uprawy.

W trzecim etapie oleje są rafinowane w procesie transestryfikacji, który przekształca je w biodiesel, lub w procesie hydrokrakingu, który pozwala uzyskać biopaliwo lotnicze (SAF – Sustainable Aviation Fuel). Ostateczny produkt może być używany w istniejących silnikach spalinowych bez konieczności ich modyfikacji, co czyni biopaliwa z alg łatwymi do wdrożenia w transporcie.

Zalety biopaliw z alg w przemyśle transportowym

Biopaliwa z alg oferują szereg korzyści, które mogą zmienić przemysł transportowy. Po pierwsze, są one znacznie bardziej wydajne niż tradycyjne biopaliwa. Według badań Departamentu Energii USA, 1 hektar alg może wyprodukować od 10 000 do 20 000 litrów biopaliwa rocznie, w porównaniu do zaledwie 600 litrów z soi czy 1200 litrów z rzepaku. Oznacza to, że algi wymagają znacznie mniej miejsca, co eliminuje problem konkurencji z uprawami spożywczymi.

Po drugie, biopaliwa z alg są neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla. Algi pochłaniają CO2 podczas wzrostu, co oznacza, że spalanie biopaliw z alg nie zwiększa ogólnego bilansu emisji gazów cieplarnianych. W transporcie lotniczym, który odpowiada za około 2,5% globalnych emisji CO2, biopaliwa z alg mogą znacząco zmniejszyć ślad węglowy. Po trzecie, algi mogą być uprawiane na terenach nienadających się do rolnictwa, takich jak pustynie czy obszary przybrzeżne, oraz wykorzystywać wodę morską lub ścieki. To odróżnia je od tradycyjnych biopaliw, które często prowadzą do wylesiania (np. plantacje oleju palmowego) lub nadmiernego zużycia wody słodkiej.

W lotnictwie biopaliwa z alg zyskały szczególną uwagę. W 2024 roku linie lotnicze, takie jak United Airlines, przeprowadziły loty testowe z użyciem SAF wyprodukowanego z alg, osiągając redukcję emisji o 70% w porównaniu do tradycyjnego paliwa lotniczego. W transporcie morskim, który odpowiada za 3% globalnych emisji, biopaliwa z alg mogą zasilać statki, zmniejszając emisję siarki i innych zanieczyszczeń.

Wyzwania w produkcji biopaliw z alg

Mimo ogromnego potencjału, biopaliwa z alg napotykają na kilka istotnych wyzwań. Największym z nich jest koszt produkcji. W 2025 roku cena biopaliwa z alg wynosi około 2–4 USD za litr, w porównaniu do 0,8–1,2 USD za litr tradycyjnego diesla. Wysokie koszty wynikają z drogich bioreaktorów, energii potrzebnej do zbioru i rafinacji, oraz potrzeby dalszego skalowania technologii.

Kolejnym wyzwaniem jest efektywność energetyczna. Proces uprawy i przetwarzania alg wymaga znacznych nakładów energii, co może zmniejszać ogólny bilans ekologiczny. Na przykład odwirowanie biomasy algowej zużywa do 20% energii zawartej w finalnym biopaliwie. Naukowcy pracują nad nowymi metodami, takimi jak zbiór elektrokoagulacyjny, który może obniżyć te koszty.

Trzecim problemem jest skalowalność. Choć algi rosną szybko, produkcja biopaliw na masową skalę wymaga ogromnych inwestycji w infrastrukturę. W 2025 roku globalna produkcja biopaliw z alg wynosi zaledwie 0,1% całkowitej produkcji biopaliw, co pokazuje, że technologia ta jest wciąż w początkowej fazie komercjalizacji.

W końcu, istnieją wyzwania związane z regulacjami. Unia Europejska, w tym Polska, wprowadza coraz bardziej rygorystyczne normy dla biopaliw, takie jak dyrektywa RED III, która wymaga, by biopaliwa lotnicze osiągnęły 6% udziału w zużyciu paliwa do 2030 roku. Jednak brak jednolitych standardów certyfikacji i wsparcia dla biopaliw z alg może spowolnić ich rozwój.

Algi w polskiej gospodarce

Polska, jako kraj z rozwiniętym przemysłem transportowym i rosnącym zapotrzebowaniem na energię, może odegrać istotną rolę w rozwoju biopaliw z alg. Polski sektor biotechnologiczny, wspierany przez instytucje takie jak Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR), prowadzi badania nad uprawą alg w warunkach klimatycznych Europy Środkowej. Na przykład Politechnika Gdańska testuje fotobioreaktory zasilane CO2 z lokalnych elektrowni, co pozwala łączyć wychwytywanie dwutlenku węgla z produkcją biopaliw.

Polskie firmy transportowe, takie jak PKN Orlen czy LOT, mogą skorzystać na biopaliwach z alg, szczególnie w kontekście unijnych wymogów dotyczących redukcji emisji. Orlen, który w 2025 roku inwestuje w projekty zielonej energii, prowadzi pilotażowe programy z biopaliwami lotniczymi, w tym z alg. Polska ma także dostęp do Morza Bałtyckiego, które może być wykorzystywane do uprawy alg w systemach off-shore, minimalizując wpływ na lądowe zasoby. Co więcej, algi mogą być uprawiane w oczyszczalniach ścieków, co wpisuje się w gospodarkę obiegu zamkniętego. W Polsce, gdzie sektor komunalny boryka się z problemem utylizacji osadów ściekowych, algi mogłyby pełnić podwójną rolę: produkować biopaliwo i oczyszczać ścieki.

Perspektywy dla przemysłu transportowego

Biopaliwa z alg mają potencjał, by zrewolucjonizować różne sektory transportu. W lotnictwie mogą pomóc osiągnąć cele unijnej strategii „Fit for 55”, która zakłada redukcję emisji o 55% do 2030 roku. W transporcie drogowym biodiesel z alg może zasilać ciężarówki i autobusy, szczególnie w regionach, gdzie elektrifikacja jest trudna, np. w transporcie długodystansowym.

W transporcie morskim biopaliwa z alg mogą zastąpić ciężkie oleje opałowe, które są głównym źródłem emisji siarki i tlenków azotu. Międzynarodowa Organizacja Morska (IMO) wprowadziła w 2020 roku limit siarki w paliwach morskich na poziomie 0,5%, co zwiększa popyt na czystsze alternatywy, takie jak biopaliwa z alg. Przyszłość biopaliw z alg zależy od dalszych innowacji. W 2025 roku firmy takie jak ExxonMobil i Synthetic Genomics pracują nad genetycznie zmodyfikowanymi algami, które produkują więcej lipidów przy niższych kosztach. Jeśli te technologie osiągną skalę komercyjną, biopaliwa z alg mogą stać się konkurencyjne cenowo z paliwami kopalnymi do 2035 roku.