Биорешение топливного кризиса – российские ученые предложили новый источник горючего

Российские ученые предложили использовать микроводоросли Scenedesmus для производства биодизельного топлива, в будущем способного стать одним из вариантов снижения зависимости мировой энергетики от нефти. Исследование специалистов Балтийского федерального университета им. Канта совместно с коллегами из Москвы и Санкт-Петербурга показало, что организмы обладают необходимыми свойствами для получения сырья с высоким содержанием липидов — основы для создания экологически более чистого горючего, сообщает ria.ru.

Научная работа была выполнена при участии Института физиологии растений им. Тимирязева РАН и Санкт-Петербургского государственного университета. Результаты исследования опубликованы на платформе Research Square, где представлены современные научные разработки, проходящие экспертное обсуждение. Российские специалисты изучили возможность выращивания Scenedesmus и дальнейшего использования полученной биомассы для производства биодизеля.

Микроводоросли как основа более экологичного биодизеля

Интерес к подобным технологиям связан с глобальным переходом энергетики к более устойчивым источникам топлива. Международное энергетическое агентство отмечает, что биотопливо играет важную роль в снижении выбросов в транспортном секторе, особенно в тех направлениях, где прямое использование электричества пока ограничено — например, в тяжелом грузовом транспорте, морских перевозках и авиации. При этом эксперты подчеркивают необходимость развития новых видов сырья, которые не конкурируют с производством продуктов питания.

Читайте по теме: газ вместо бензина: сможет ли переход на ГБО спасти автомобилистов от топливного кризиса

В отличие от традиционных источников биодизеля — рапсового, соевого или пальмового масла, а также животных жиров — микроводоросли способны выращиваться без использования больших площадей сельскохозяйственных земель. Именно этот фактор делает их привлекательными для исследователей. Расширение производства классического биотоплива сталкивается с проблемой ограниченности сырья и конкуренции между энергетикой и продовольственным сектором.

Ученые БФУ считают, что Scenedesmus обладает рядом преимуществ перед многими традиционными культурами. Эти микроорганизмы быстро растут, эффективно используют процесс фотосинтеза и способны накапливать значительное количество липидов. Именно жиры, содержащиеся в клетках водорослей, после специальной переработки могут использоваться для получения компонентов биодизельного топлива.

Как получают биодизель за счет микроводорослей

Исследователи отмечают, что микроводоросли имеют принципиальное отличие от сельскохозяйственных растений. Если зерновые и масличные культуры требуют месяцев для формирования урожая и занимают огромные территории, то микроводоросли способны увеличивать биомассу значительно быстрее. При этом производство можно организовать в контролируемых условиях — в специальных фотобиореакторах, бассейнах или открытых водоемах.

В рамках российского проекта ученые пока работают на лабораторном уровне. Культивирование Scenedesmus проводится в колбах и биореакторах объемом до 5 литров. Специалисты изменяют состав питательной среды, параметры освещения и другие условия выращивания, чтобы получить биомассу с максимально подходящими характеристиками для производства топлива.

По словам исследователей, управление условиями выращивания позволяет целенаправленно менять состав конечного продукта. Это особенно важно для будущего промышленного применения, поскольку эффективность технологии напрямую зависит от количества липидов, которые удается получить из определенного объема биомассы.

Биотопливо как способ снижения зависимости от нефти

Биодизель уже используется во многих странах как добавка к традиционному дизельному топливу. Смеси с различным содержанием биокомпонента применяются в Европе и Азии, в том числе в:

• Германии;
• Италии;
• Малайзии.

Главным преимуществом такого топлива считается возможность использовать его в существующей транспортной инфраструктуре без масштабной модернизации двигателей.

Однако специалисты предупреждают, что говорить о полной замене нефтяного дизеля биотопливом из микроводорослей пока преждевременно. Основная проблема заключается не в лабораторном получении топлива, а в создании промышленной системы производства с приемлемой стоимостью.

Международные исследования показывают, что водорослевое топливо остается одним из наиболее перспективных, но одновременно сложных направлений биоэнергетики. Главными препятствиями являются высокая:

• стоимость выращивания;
• необходимость эффективного извлечения масел из биомассы;
• значительные энергетические затраты на переработку.

Обзоры научных публикаций отмечают, что именно процессы обезвоживания и переработки микроводорослей остаются одними из главных ограничений для коммерциализации технологии.

Ранее на сайте pronedra.ru писали про неожиданный шаг Китая – как Пекин отреагировал на проблемы с топливом в России