TECNICA 120 TECNICA nergetica sono molteplici. La produttività per unità di superficie può superare anche di 10 volte quella delle colture oleaginose terrestri, riducendo drasticamente il fabbisogno di suolo, mentre la capacità di crescita in acqua salata o reflua riduce la pressione sulle risorse idriche dolci. Inoltre, lo sfruttamento della CO2 di origine industriale come fonte di carbonio consente di integrare la produzione di biocombustibili con strategie di mitigazione delle emissioni climalteranti. Infine, la possibilità di ottenere più prodotti energetici a partire dalla medesima biomassa rende la filiera algale particolarmente flessibile ed efficiente sotto il profilo energetico. Nonostante tali promettenti potenzialità, le barriere tecnologiche rimangono al momento rilevanti. Anche la fase di raccolta ed estrazione dei lipidi costituisce un passaggio critico, sia in termini di efficienza sia di sostenibilità economica ed energetica. Le prospettive di sviluppo sono condizionate dal miglioramento genetico dei ceppi algali, dalla progettazione di sistemi di coltivazione ibridi in grado di bilanciare costi e rese, e dall’integrazione della produzione algale con processi industriali esistenti, come il trattamento delle acque reflue o la cattura della CO2 da impianti energetici. Lavinia Eleonora Galli erating biohydrogen under controlled anaerobic conditions, an energy carrier of great interest due to its reduced environmental impact. There are many advantages to using algae as a bioenergy source. Productivity per unit area can exceed that of terrestrial oil crops by up to 10 times, drastically reducing land requirements, while the ability to grow in saltwater or wastewater reduces pressure on freshwater resources. Furthermore, using industrial CO2 as a carbon source enables integrating biofuel production with climate change mitigation strategies. Finally, the possibility of obtaining multiple energy products from the same biomass makes the algae supply chain particularly flexible and energy efficient. Despite this promising potential, technological barriers remain significant at present. The harvesting and extraction of lipids are also critical steps, both in terms of efficiency and economic and energy sustainability. The genetic improvement of algal strains conditions development prospects, the design of hybrid cultivation systems capable of balancing costs and yields, and the integration of algal production with existing industrial processes, such as wastewater treatment or CO2 capture from energy plants. Lavinia Eleonora Galli Sistemi aperti (open ponds): vasche o lagune poco profonde, a basso costo e di facile gestione. Consentono una produzione su larga scala, ma presentano basse rese e alta suscettibilità a contaminazioni e variazioni ambientali; sistemi chiusi (fotobioreattori, PBR): reattori trasparenti (tubolari, a pannello, a colonna) con controllo ottimizzato di luce, CO2 e nutrienti. Garantendo elevata densità cellulare e riduzione delle contaminazioni, sono adatti per microalghe ad alto contenuto lipidico, ma comportano alti costi di investimento e gestione; macroalghe (maricoltura e vasche costiere): le alghe sono coltivate in mare aperto su corde/reti o in vasche riempite con acqua marina. Producono elevate quantità di biomassa ricca di carboidrati, utile per bioetanolo e biogas. Le limitazioni principali riguardano la stagionalità e la vulnerabilità alle condizioni meteo-marine; sistemi ibridi: per bilanciare produttività e sostenibilità economica, combinano l’adozione dei fotobioreattori, che evidenziano una fase iniziale del processo ad elevata efficienza, con gli stagni aperti, che rappresentano una fase finale a basso costo. Modalità di coltivazione delle alghe Open systems (open ponds): shallow, low-cost, and easy-to-manage tanks or lagoons. They allow for large-scale production but have low yields and are highly susceptible to contamination and environmental variations. Closed systems (photobioreactors, PBRs): transparent reactors (tubular, panel, column) with optimized control of light, CO2, and nutrients. Ensuring high cell density and reduced contamination, they are suitable for microalgae with high lipid content but involve high investment and management costs. Macroalgae (mariculture and coastal ponds): algae are cultivated in the open sea on ropes or nets, or in seawater-filled ponds. They produce large quantities of carbohydrate-rich biomass, useful for bioethanol and biogas production. The main limitations are seasonality and vulnerability to weather and sea conditions. Hybrid systems: to balance productivity and economic sustainability, they combine photobioreactors, which are highly efficient in the initial phase of the process, with open ponds, which serve as a low-cost final phase. Diverse modalità di coltivazione delle alghe. Da sinistra a destra: vasche o lagune poco profonde (open ponds); fotobioreattori (PBR); macroalghe in maricoltura Different methods of algae cultivation. From left to right: shallow tanks or lagoons (open ponds); photobioreactors (PBR); macroalgae in mariculture Algae cultivation methods
RkJQdWJsaXNoZXIy NTY4ODI=