|
|
Можливості застосування та переваги використання мікроводоростей для виробництва біодизелю.Водорості – найдинамічніші рослини в світі, можуть подвоювати свою массу кілька разів на день. Містять рекордну кількість олій (до 80%), чому немає аналогів у рослинному світі. Питомий вміст олії та енергії (середній вміст енергії олії культур складала 35,5 кДж / г). Вміст ліпідів в клітинах більшості водоростей коливається від 20 до 50% (табл. 7.1.), але у деяких видів може досягати до 80% від сухої маси. Таблиця 7.1 Вміст ліпідів у біомасі представників різних родів мікроводоростей
Отже, з вуглекислоти з фотосинтетичною ефективністю 5...10% при мінімальних витратах води, на землі, не придатній для використання в сільськогосподарських цілях, можна отримати або біопаливо, або сировину для хімічної промисловості. Переваги водоростей: 1. Нехарчова біомаса, її використання для виробництва палив не становлять загрози продовольчій безпеці. 2. Ростуть в 20...30 разів швидше наземних рослин (деякі види можуть подвоювати свою масу кілька разів на добу). 3. Проводять в 15...100 разів більше олії з гектара, ніж альтернативні рапс, пальмова олія, соя або ятрофа. 4. Відсутність твердої оболонки і, практична відсутність лігніну, робить їх переробку в рідкі палива більш простою та ефективною, ніж переробка біомаси з будь-якого наземної сировини. 5. Виробництво і використання біопалива не вимагає зміни законодавства, як у випадку з етанолом. 6. Ростуть в прісній, солоній воді або промислових стоках, де використовуються для їх очищення. 7. Можна вирощувати промислово в біореакторах або фотобіореакторах, освітлюваних штучними джерелом світла, або у відкритих резервуарах на «бросових» грунтах, включаючи пустелі. 8. Фотобіореактори вбудовуються в технологічні лінії вже існуючих промислових підприємств (ТЕЦ, нафтохімічні виробництва, цементні заводи). 9. Зменшують емісію вуглекислого газу (поглинають до 90% СО2 з виділенням кисню). 7.2.2 Технологічні особливості процесу виробництва біодизелю з використанням мікроводоростей. Необхідне обладнання для вирощування мікроводоростей досить просте в технічному оформленні та екслуатації (рис. 7.1, 7.2). Установка для вирощування біомаси водоростей являє собою повністю автоматизовану систему фотобіореакторів, що працюють у напівбезперервному режимі; вона являє собою замкнуту систему, де контролюються всі параметри росту культури мікроводоростей.
Категорії фотобіореакторів: • трубчасті реактори(горизонтальний, вертикальний); • плоска панель реакторів; • вертикальні колонки реакторів; • BUBBLE-реактори; • фотобіореактори з мішалкою; • біореактори з іммобілізованими клітинами.
Рис. 7.2. Фото біореактора для продукування мікроводоростей ВАТ «Біодизельдніпро» Компанія Green Star Products розробила гібридну систему вирощування водоростей у ставках (Hybrid Algae Production System). Звичайні водорості живуть за температури води близько 30°С, Chlorella vulgaris zx-13 виживає при температурі близько 44°С. Chlorella vulgaris zx-13 також продемонстрували високу стійкість до підвищеного вмісту солей у воді. Для вирощування цих водоростей необхідна певна територія. З цією метою можливо використовувати землі, які не придатні для вирощування харчових сільгоспкультур. Для одержання ліпідної фракції здійснюють руйнування клітинних оболонок мікроводорості Chlorella в апараті, що створює вихрове електромагнітне поле з феромагнітними частинками, які хаотично рухаються і впливають на сировину. Піддають отриману суспензію біомаси екстракції органічним розчинником (нефрас-С 2-70/85, хлороформ, чотирихлористий вуглець) з накладенням імпульсно-кавітаційного впливу в роторному імпульсно-кавітаційному апараті. Даний пособ дозволяє отримати ліпідну фракцію з біомаси мікроводоростей з високим виходом (90%) і використовувати її надалі як сировину для біодизельного палива. Знежирена біомаса містить суміш залишків оболонок і клітинного білка в легкозасвоюваній формі, яку можна використовувати як кормову добавку.
Запитаня для самоперевірки 1. Охарактеризуйте біосистеми та процеси фотосинтезу і біосинтезу. 2. Охарактеризуйте можливості застосування та переваги використання мікроводоростей для виробництва біопалива. 3. Зазначте технологічні особливості процесу виробництва біодизелю з використанням мікроводоростей. 4. Охарактеризуйте мікроводорості як біологічні агенти біоенергетики.
  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Рис. 7.1. Біореактори для вирощування мікроводоростей: а – відкритого типу; б – трубчастий біореактор