Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 146 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

145
массы в метан и метанол. Плантации микроводорослей по оценкам спе-
циалистов представляют собой наиболее продуктивные системы: 50–100
т/га в год. Растительный покров Земли составляет свыше 1800 млрд. т су-
хого вещества, образованного в процессах фотосинтеза лесными, травя-
ными и сельскохозяйственными экосистемами. Существенная часть энер-
гетического потенциала биомассы потребляется человеком. Для сухого ве
-
щества простейшим способом превращения биомассы в энергию является
сгорание, в процессе которого выделяется тепло, преобразуемое далее в ме-
ханическую или электрическую энергию. Сырая биомасса также может
быть преобразована в энергию в процессах биометаногенеза и получения
спирта.
Как видно из рис. 5.1, получение топлива по схеме «биомасса – био-
технология» основывается на сочетании
фотосинтеза, животноводства,
кормопроизводства и ферментации с использованием тех или иных биоло-
гических агентов.
Научные и аналитические исследования последнего десятилетия приво-
дят к выводу, что наиболее эффективными и обнадеживающими для круп-
номасштабного преобразования солнечной энергии являются методы, осно-
ванные на использовании биосистем. Среди этих методов – достаточно хо-
рошо освоенные биологические технологии превращения
биомассы в энер-
гоносители в процессах биометаногенеза и производства спирта, а также
принципиально новые разработки, ориентированные на модификацию и
повышение эффективности самого процесса фотосинтеза, создание биотоп-
ливных элементов, получение фотоводорода, биоэлектрокатализ.
Биометаногенез
Биометаногенез или метановое «брожение» – давно известный про-
цесс превращения биомассы в энергию. Открыт данный процесс в 1776 г.
Вольтой,
который установил наличие метана в болотном газе. Биогаз, по-
лучаемый из органического сырья в ходе биометаногенеза в результате
разложения сложных органических субстратов различной природы при
участии смешанной из разных видов микробной ассоциации, представляет
собой смесь из 65–75 % метана и 20–35 % углекислоты, а также незначи-
тельных количеств сероводорода, азота, водорода. Теплотворная способ-
ность биогаза
зависит от соотношения метана и углекислоты и составляет
5–7 ккал/м
3
; 1 м
3
биогаза эквивалентен 4 квт/ч электроэнергии, 0.6 л керо-
сина, 1.5 кг угля и 3.5 кг дров. Неочищенный биогаз используют в быту
для обогрева жилищ и приготовления пищи, а также применяют в качест-
ве топлива в стационарных установках, вырабатывающих электроэнер-
гию. Компремированный газ можно транспортировать и использовать
(после предварительной очистки) в качестве горючего для
двигателей
внутреннего сгорания. Очищенный биогаз аналогичен природному газу. В
процессах биометаногенеза решается не только проблема воспроизводства
энергии, – эти процессы чрезвычайно важны в экологическим плане, так

Страницы