Нефть из канализации: российские ученые предложили новые способы получения биотоплива
Команда исследователей из МГУ и Объединенного института высоких температур РАН занимаются разработкой инновационных методов применения микроводорослей для производства биотоплива. Этот способ обещает революционизировать энергетическую отрасль, делая получение горючего более эффективным и экологически безопасным, сообщает «Коммерсантъ».
Биоальтернатива ископаемому топливу
Микроводоросли позволят получать энергоресурсы, не уступающие по своим характеристикам традиционным ископаемым видам топлива, отметил Михаил Власкин из Объединенного института. В основном биомассу используют для изготовления биоэтанола и биодизеля. Для первого требуется «жирное» или богатое липидами сырье. Этанол получается из насыщенного углеводами продукта.
Одним из наиболее распространенных видов микроводорослей, подходящих для производства биотоплива, является цианобактерия Arthrospira platensis или спирулина. Ученые провели серию экспериментов, чтобы оптимизировать рост микрооорганизмов. Исследователи адаптировали Arthrospira platensis к обилию диоксида углерода в окружающей среде. Специальный фотобиореактор был установлен в герметичной камере с нужными условиями. В результате исследователи определили оптимальную для быстрого роста микроорганизмов концентрацию углекислого газа.
Как изготавливают биотопливо
Процесс начинается со сбора биомассы, напоминающей на этом этапе по консистенции сметану. Ее концентрирую и сжижают в герметичном автоклаве, вызывая пиролиз. В результате этой обработки, биомасса распадается на более короткие углеводородные молекулы. Часть сырья выпадает в «твердую фракцию» или биоуголь, другая превращается в синтез-газ, третья – сжижается до бионефти. При этом, как известно журналистам pronedra.ru, ученые сталкиваются с проблемой гомогенности конечного продукта из-за сложного состава биомассы.
Исследователи обнаружили, что выход бионефти составляет около 14%, что является значительно меньшим показателем по сравнению с биомассой, выращенной в нормальных условиях. Повышенное содержание углекислого газа ускоряет рост микроводорослей, но изменяет химический состав клеток, что снижает выход бионефти. Ученые считают, что оптимизация процессов выращивания и обработки биомассы может увеличить показатель. Они также исследуют варианты использования сточных вод в качестве источника питательных веществ для микроводорослей.
Альтернатива гидротермальному сжижению – ферментация. Однако, получение биоэтанола таким способом требует дополнительных исследований и оптимизации.
Ученые намерены провести более глубокие исследования, включая изучение различных штаммов микроводорослей и оптимизацию условий культивирования. Кроме того, они планируют экспериментировать с различными катализаторами, которые могут улучшить процесс гидротермального сжижения и увеличить выход бионефти.
