سوخت زیستی حاصل از جلبک ها : امروزه شاهد کاهش ذخایر سوخت های فسیلی و افزایش دمای کره زمین هستیم که این امر موجب شده توجه جهان به سمت تولید انرژی از سوخت های جایگزین و پاک گردد. یکی از منابع این سوخت های پاک، جلبک ها می باشند که در اصطلاح سوخت زیستی (biofuel) گفته می شود.

واژه سوخت زیستی در برگیرنده انواع سوخت های جامد، مایع و گاز می باشد که از یک منبع تجدید پذیر با منشا زیستی حاصل می گردد. محصولات کشاورزی اولین نسل سوخت های زیستی هستند که همیشه رقابتی بین استفاده از محصولات کشاورزی به عنوان سوخت زیستی یا غذای دام و انسان وجود داشته است. بعد از محصولات کشاورزی، محققان جلبک ها را گزینه ی مناسب تری برای سوخت زیستی دانستند چراکه جلبک ها توانایی تولد زیست توده مناسب و  پایدار، استفاده از پساب و تولید روغن را دارند.

نفت زیستی (bio-oil)

زیست توده جلبکی در اثر یک فرایند گرمایشی- شیمیایی بدون حضور اکسیژن می تواند به نفت، زغال و گاز تبدیل شود. نفت زیستی مشابه نفت فسیلی می باشد و می تواند جایگزین آن گردد. این ماده از ریزجلبک هایی مانند اسپیرولینا، سندسموس، دونالیلا، دسمودسموس به ترتیب با راندمان 41%، 35%، 37% و 49% تهیه می شود. نفت زیستی از ماکروجلبک ها نیز تهیه می شود. به طور مثال ماکروجلبک لامیناریا ساکارینیت (Laminaria saccharinait )  63% تا 79% راندمان انرژی دارد. از ماکروجلبک های آب شیرین اودوگونیوم (Oedogonium ) و کلادوفورا (Cladophora ) با رندمان 26% و 20 % را می توان مثال زد.

حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب

یکی از گام های بسیار مهم در فرآیند تصفیه می باشد که تاثیر مستقیم بر سلامت انسان و طبیعت دارد. روزانه حجم بالایی از فلزات سنگین و یون های متنوع در کارخانجات و واحدهای فرآوری و کشاورزی وارد سفره های آب زیرزمینی می شوند. ورود این یون ها به آب و افزایش بیش از اندازه آنها به مرور منجر به بیماری های متعدد از قبیل بیماری های کلیوی، آسیب به کبد و مشکلات عصبی و کاهش قدرت سیستم ایمنی بدن می گردد. در این بخش از مقالات آموزش تصفیه آب و فاضلاب به کاربردی ترین روش های حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب و پسماندهای صنعتی و آب های آشامیدنی اشاره خواهیم داشت.

معرفی میکروارگانیسم‌ها به عنوان عوامل بیولوژیکی بسیار ریز که در تمامی محیط‌های زیستی یافت می‌شوند و اهمیت آنها در تعادل بیولوژیکی و فرآیندهای صنعتی.

انواع میکروارگانیسم‌ها:

• باکتری‌ها: موجودات تک‌سلولی که در همه جا یافت می‌شوند. آنها می‌توانن هوازی یا بی‌هوازی باشند و در فرآیندهایی مثل تخمیر، تثبیت نیتروژن و تجزیه مواد آلی نقش دارند.
• ویروس‌ها: ذرات بسیار کوچک خارج از سلول که برای تکثیر به میزبانی زنده نیاز دارند و می‌توانند بیماری‌هایی را در موجودات دیگر ایجاد کنند.
• قارچ‌ها: شامل خردتنه‌ها و کپک‌ها، قارچ‌ها در تجزیه مواد آلی مرده نقش بنیادینی ایفا می‌کنند و برخی از آنها در تولید آنتی‌بیوتیک‌ها و برخی مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• جلبک‌ها: ارگانیسم‌های فتوسنتز کننده که در آب‌های شیرین و شور، به عنوان تولیدکنندگان اولیه عمل می‌کنند.
• پروتیست‌ها: مجموعه‌ای از موجودات تک‌سلولی که خصوصیاتی از هر دو گروه گیاهان و جانوران را دارا هستند و در اکوسیستم‌های آبی و خاک نقش‌های مختلفی ایفا می‌کنند.

کاربردهای میکروارگانیسم‌ها:

• در صنعت فرآیندهای تخمیری برای تولید الکل، نان، محصولات لبنی و برخی نوع آنتی‌بیوتیک‌ها.
• در پزشکی به عنوان ابزاری برای تولید واکسن‌ها و مطالعه عوامل بیماری‌زا.
• در کشاورزی برای بهبود باروری خاک و تثبیت نیتروژن.
• در محیط زیست برای تجزیه پساب‌ها و تصفیه آلودگی‌ها.

تحقیقات جدید و نوآوری‌ها: بررسی آخرین یافته‌های علمی مرتبط با میکروارگانیسم‌ها، از جمله استفاده از آنها در مهندسی ژنتیک و مطالعه میکروبیوم‌ها و تأثیر آنها بر سلامت انسان.

استفاده از سلولز در تولید زیست توده و پلاستیک‌های قابل تجزیه

معرفی بحران زیست محیطی ناشی از پلاستیک‌های سنتی و نقش سلولز به عنوان یک جایگزین پایدار. با توجه به فراوانی و قابلیت بازیافت سلولز، تحقیقات نشان می‌دهند استفاده از آن در تولید پلاستیک‌های کارآمد و قابل تجزیه می‌تواند گامی مهم در حفاظت از محیط زیست باشد.

سلولز و زیست توده: شرح خصوصیات سلولز و نحوه استخراج آن از منابع زیست توده مختلف مانند چوب، کاه، نی‌ها و زباله‌های کشاورزی. بررسی فرآیندهای مختلف تبدیل سلولز به مواد اولیه قابل استفاده برای تولید پلاستیک.

فناوری تولید پلاستیک‌های سلولزی: معرفی فناوری‌هایی که در تولید پلاستیک‌های حاوی سلولز به کار می‌روند شامل هیدرولیز سیدی، به کارگیری آنزیم‌ها و فرآیندهای مکانیکی برای کاهش اندازه و افزایش قابلیت واکنش سلولز. همچنین، تشریح روش‌های ادغام سلولز با دیگر مواد برای بهبود خواص فیزیکی پلاستیک‌های نهایی.

مزایای زیست محیطی: بررسی فوائد این پلاستیک‌ها از جمله کاهش وابستگی به منابع فسیلی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، و قابلیت تجزیه در طبیعت که به کاهش آلودگی‌های پلاستیکی کمک می‌کند.

کاربردها: معرفی گستره‌ وسیعی از کاربردهای پلاستیک‌های بیو قابل تجزیه، از جمله در بسته‌بندی‌های غذایی، کشاورزی، صنایع پزشکی و تولید انواع محصولات که قبلاً از پلاستیک‌های سنتی ساخته می‌شدند.

چالش‌ها و موانع: توضیح دلایل چالش‌های فنی و اقتصادی موجود در تولید و تجاری‌سازی پلاستیک‌های سلولزی، از جمله هزینه‌های بالای تولید و محدودیت‌های مرتبط با عملکرد محصول.

آینده پژوهی: بحث درباره تحقیقات جاری و پیشرفت‌های مورد انتظار که می‌توانند به بهبود روش‌های تولید و عملکرد پلاستیک‌های سلولزی کمک کنند همراه با چشم‌اندازها و پتانسیل آن‌ها در آینده پایدار.