Удивительный мир растений

Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Хранение цветов

Помидоры

Грибы

Ядовитые растения

Яблоневый сад

Крушина

Ягодные растения

Георгины

Статьи

Статьи на разные темы

 

 

 

 

Микроорганизмы в решении энергетической проблемы. Биогаз. (часть 2)

Метан и жидкое топливо можно получать при переработке макроскопических водорослей, например, крупной бурой водоросли макроцистис. Эксперименты показали, что бурые водоросли из прибрежья могут быть пересажены на так называемое искусственное дно - платформу в открытом океане, где они быстро растут и размножаются. Если в прибрежной зоне эти макрофиты вырастают до товарных размеров за полгода, то на удобряемой океанской плантации достигают нужных промысловых величин за 4 месяца. Плантации могут удобряться водными массами, обогащенными питательными веществами. Вода должна подаваться с больших глубин. Метан, который получается после переработки макроцистиса, является прекрасным заменителем природного газа.

Исследования специалистов научно-исследовательского института солнечной энергии (США) показали: если в морскую воду добавлять в определенных дозах соединения азота и микроэлементы, можно повысить содержание в водорослях липидов с длинными углеводородными цепями. При их последующей тепловой обработке в присутствии соляной кислоты и метанола получается дизельное топливо и бензин. При продувании морской воды двуокисью углерода водоросли дают большую органическую массу (50 г/м2 ежедневно), причем 2/3 этой массы приходится на липиды. Если в дизельное топливо будет перерабатываться 80% липидов, водоем диаметром 20 м сможет ежегодно давать до 3000 л дешевого топлива. По мнению ученых, в будущем подобная переработка водорослей смогла бы покрыть 8 % потребностей США в горючем.

Большой интерес как "энергетическое" растение представляет зеленая водоросль Botrycoccus braunii, встречающаяся в воде многочисленных озер. Она обладает уникальной способностью выделять в чрезвычайно больших количествах во внешнюю среду углеводороды, что позволяет рассматривать ее как возможный постоянный источник этих соединений в природе. Несколько лет назад группа исследователей во Франции заинтересовалась проблемой культивирования данной водоросли, чтобы с ее помощью получать углеводороды в промышленных масштабах. Дело оказалось непростым. Получить нужные количества В. braunii очень трудно, так как ее культура постоянно загрязнена различными бактериями, от которых сложно избавиться. Перспективы культивирования улучшились, когда стали изучать влияние различных бактерий на рост водорослей. Хотя большая часть бактерий тормозила рост В. braunii, были обнаружены и такие, которые стимулировали ее рост. Наиболее стимулирующее влияние оказывала Flavobacterium aquatile. Углекислота, выделяемая во время дыхания этих бактерий, является дополнительным источником углерода для В. braunii. По мнению авторов, разумный выбор партнеров для В. braunii позволит освоить культивирование водоросли в промышленных масштабах.

Очень важно, что биогаз можно использовать вместо бензина как моторное топливо (бензин сильно загрязняет окружающую среду). Во Всесоюзном НИИ природных газов провели сравнительное изучение экологических показателей газового и бензинового двигателей. Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу сернистый газ, который образуется от сгорания сернистых компонентов топлива. В биогазе серы почти нет, поэтому в выхлопах газового двигателя нет сернистого газа. В отработанных газах бензинового двигателя из-за неполного сгорания топлива содержится окись углерода. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя в несколько раз меньше.

И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов. Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продукты их окисления. Двигатель, работающий на бензине, выбрасывает сравнительно легко окисляющиеся вещества - этил и этилен, а газовый двигатель - метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Поэтому углеводородный выброс газового автомобиля менее опасен.

Газ как моторное топливо превосходит бензин (более высокое октановое число). Многочисленные испытания показали, что автомобили на газе более выносливы (в 1,5 ... 2 раза дольше работают без ремонта). Ведь при сгорании газа образуется меньше твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях - ее не смывает жидкое топливо, газ практически не вызывает коррозии металла.

С помощью микроорганизмов можно получать из угля жидкое горючее. Идея о переработке угля в жидкое горючее родилась давно (жидкое топливо имеет много преимуществ). Но термические и химические методы переработки невыгодны, требуют больших температур и давлений. Американские исследователи нашли штамм грибка, который "разжижает" уголь. Мелкие частицы бурого угля, помещенные на поверхность культуры этого гриба, через два-три дня окружаются темными каплями, а через одну-две недели уголь полностью расплывается в жидкость. Если предварительно размолотый уголь обработан сильным окислителем (азотной кислотой), процесс идет быстрее. Получающийся темный раствор имеет очень сложный состав, не до конца еще выясненный; во всяком случае, это, как и у нефти, в основном высокомолекулярные органические соединения. Явление настолько интересно и перспективы его применения так значительны, что эксперименты будут продолжены в промышленном биореакторе.

В качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания пригоден этиловый спирт, который можно получить путем микробиологической переработки (сбраживания) содержащих сахара гидролизатов растительного сырья. Национальные программы типа "Топливо из биомассы", "Спиртовое топливо" действуют в США, Канаде, Финляндии и других странах. Помимо применения этанола в качестве топлива, в таких программах разрабатываются способы его превращения в углеводороды - аналоги бензина. Эта идея реализуется и в нашей стране. Использование растений (высших и низших) не решит, конечно, полностью энергетическую проблему, но они могут стать существенным дополнением к другим источникам энергии.


Часть 1       Часть 2


Смотрите также:
Ядерные аварии, ядерные отходы и распространение ядерного оружия

 


главная

назад

вперёд

 




главная

назад

вперёд

 

http://www.valleyflora.ru/
Rambler's Top100