БИОМАССА Как источник энергии

КРУПНАЯ БУРАЯ ВОДОРОСЛЬ Macrocystis

Pyrifera

Данная популяция благодаря некоторым свойствам (способность при­крепляться к плавающим структурам, высокий потенциал роста, со­ответствующий органический состав [4, 6]) является одной из перспек­тивных для выращивания с целью переработки ее в топливо. Как видно из рис. 1, бурая водоросль пригодна для выращивания на большой глу­бине. Растения нижней своей частью самостоятельно закрепляются на плавающих опорах, а наполненная газом луковичная структура ориен­тирует его вертикально к водной поверхности. На слоевищах растения имеется ряд листовых пластинок, способствующих поглощению пита­тельных веществ и солнечной энергии. Быстрый рост верхней части и ее способность восстанавливаться позволяют регулярно собирать урожай. При этом нижняя часть растения, составляющая его основу и разме­щающаяся на глубине 15-24 м, практически не повреждается.

Скорость естественного роста морских водорослей в условиях огра­ниченного питания может быть замедлена, однако, согласно данным ис­следований, в глубоководных условиях с богатым содержанием пита­тельных веществ темпы роста достигают 18% в сутки [5]. При создании в океане хозяйств для выращивания морских водорослей предусматри-

Вается поднятие богатых питательными веществами глубинных вод на поверхность, что позволит выращивать Macrocystis pyrifera в теплых водах.

Предполагается, что морские водоросли биологически должны легко разрушаться, так как в них отсутствует лигнин, который снижает спо­собность биологического разрушения многих наземных биомасс. Кроме того, высокое содержание калия в неорганической части потенциально свидетельствует о высокой стоимости побочных продуктов, содержа­щихся в отходах переработки морской биомассы.

На рис. 2 представлены проект хозяйства по выращиванию морских водорослей и схема превращения водорослей в топливо [7], которая в настоящее время находится в стадии оценки ее пригодности. Предви­дится создание большой сети линий и структур с регулированием пла­вучести для присоединения к ним морских водорослей с целью обеспе­чения их питательной средой. Стимулирование продуктивности морских водорослей будет обеспечиваться необходимым количеством пита­тельных веществ, поднятых на поверхность вод с глубины 150-300 м, или путем рециркуляции отходящих материалов процесса переработки водорослей.

Для производства метана из морских водорослей был выбран про­цесс анаэробного перегнивання вследствие его эффективности в случае переработки сырья с высоким содержанием воды. При этом морские водоросли собирают, измельчают и непрерывно подают в батарею

Перегнивателей. Получаемые газы очищают и направляют для реализа­ции. Отходящие вещества из перегнивателя возвращаются на ферму в качестве питательных веществ с целью использования их для выращи­вания морских водорослей или для производства различных продуктов, в том числе корма для животных и удобрений. Основные характеристи­ки системы в целом, такие, как размер, проект хозяйства и размещение перегнивателей, зависят от результатов проводимых в настоящее время экспериментов. Результаты предварительного анализа приводятся в ра­боте [5], а в обобщенном виде представлены в табл. 1. Расчетные стои­мости газа колеблются в пределах 3,9-5,9 долл. за теплосодержание га­за, равное 109 Дж, в зависимости от размеров фермы. Такие цены свидетельствуют о том, что в целом система экономически привлека­тельна.

Предварительные исследования, проводимые Институтом газовой технологии [8, 9], показали, что морские водоросли могут подвергаться

Анаэробной ферментации с образованием метана в обычных условиях без добавления извне питательных веществ. Недавно в Институте газо­вой технологии были проведены работы по выявлению факторов, огра­ничивающих выход метана и скорость ферментации.