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-

КРУПНАЯ БУРАЯ ВОДОРОСЛЬ Macrocystis

Рис. 1. Диаграмма, иллюстрирующая развитие молодого растения Macrocystis.

Верхушечная

Меристема.

Молодое слоевище

Спорофилышй пучок

Корень слоевища Первичная ножка Прикрепляющая часть гтгамама водорості. "

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

КРУПНАЯ БУРАЯ ВОДОРОСЛЬ Macrocystis

Рис. 2. Технологическая схема проекта морской фермы.

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

Таблица 1. Стоимость сырья и Газа в зависимости от урожая водорослей (в долл. 1978 г.) [5]

Годовой урожай (сухой без - зольной продукцииХ 106 т/км2

Стоимость сырья. ДОЛЛ./10® Дж

Стоимость газа, долл./109 Дж

5,6

3,3

5,7

11,2

2,4

4,2

15,7

2,1

3,8

23,5

1,5

3,0

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.

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.