Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 159 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

158
первичной энергии, как энергия деления тяжелых элементов, термоядер-
ного синтеза и солнечная. Проблема эксплуатации солнечной энергии ак-
тивно исследуется в настоящее время. Это связано как с угрозой истоще-
ния запасов топлива, так и с все более остро стоящими вопросами защиты
окружающей среды, так как топливная энергетика играет не последнюю
роль в
тепловом и химическом загрязнении воздушного и водного бассей-
нов. Количество солнечной энергии, падающей на Землю, на много по-
рядков превосходит количество всех видов вторичной энергии. Только
0.1–0.2 % солнечной энергии поглощается зелеными растениями и только
1 % образованных в процессе фотосинтеза продуктов используется чело-
веком в пищу. Поэтому все более требовательно встает задача
более эф-
фективного использования энергии Солнца. Современная наука ищет ре-
шения данной задачи во многих, в том числе и биологических направле-
ниях. Особо перспективным представляется получение водорода с ис-
пользованием солнечной энергии, в том числе из воды, которая является
наиболее дешевым и доступным субстратом. Запасы воды в мировом
океане составляют 1.3.10
18
т, то есть весьма значительные.
Получение водорода возможно в результате электролиза воды, а также
термохимического разложения воды с использованием отходящего тепла
атомных станций.
Вода может подвергаться прямому фоторазложению под воздействи-
ем солнечных лучей:
Н
2
О + hν → Н
2
+ 0.5 О
2
.
Разрабатываются также способы получения водорода в результате фо-
тохимического разложения воды. В основе способа лежат реакции, в
которых участвует фотосенсибилизатор (А) и нечувствительное к свету
соединение (В); процесс протекает в водной среде:
Н
2
О + А + В + hν → АН
2
+ ВО.
Цикл замыкается реакциями:
АН
2
→ А + Н
2
, ВО
→ В + 0.5 О
2
.
При недостатке энергии видимого излучения для разложения соедине-
ния АН
2
, процесс можно реализовать в две стадии с введением в систему
промежуточного окислителя А":
АН + А"
→ А + А"Н
2
.
А"Н
2
→ А" + Н
2
.
Примером такой системы образования водорода является система с
рибофлавином в качестве фотосенсибилизатора (А), триэтаноламин игра-
ет роль восстановителя (В), а метилвиологен – окислителя (А").
Сравнительно недавно показана принципиальная возможность получе-
ния водорода разложением воды с участием биокаталитических агентов.

Страницы