БИОМАССА Как источник энергии
Потенциальный выход энергии
С учетом всех условий наиболее важным является выращивание водорослей с наибольшей связанной энергией. В табл. 7 приводится потенциальная энергия в ккал/кг сухой массы растений. При отсутствии данных оценка производилась на основании среднего содержания энергии в основной группе растений, к которой принадлежит данный вид. Эти значения используются для оценки потенциальной тепловой энергии рассматриваемых растений. Ассимиляция солнечной энергии (конверсия), приводимая в табл. 7, определялась на основании суммарной солнечной радиации, улавливаемой в течение года на 40° 15' с. ш. и оцениваемой примерно в 1900 ккал/м2.
Шоу и сотрудники [3] разработали классификацию видов морских растений, встречающихся в территориальных водах США по энергетиче-
|
Таблица 10. Наиболее энергоемкие морские водоросли
|
Вид растения
|
Максимальный выход тепловой энергии в год, тыс. ккал/м2
|
|
Laminaria
|
66,0
|
|
Chondrus
|
52,3
|
|
Fucus
|
53,9
|
|
Gracilaria
|
50,1
|
|
Macrocystis
|
49,0
|
|
Gigartina
|
24,5
|
|
Thalassia
|
34,8
|
|
Enteromorpha
|
22,5
|
|
Sargassum
|
9,5
|
|
Iridea
|
22,2
|
|
Porphyra
|
32,3
|
|
Monostroma
|
34,2
|
|
Neogardhiella
|
17,9
|
|
Скому потенциалу. Перечень этих растений С указанием максимального выхода тепловой энергии представлен в табл. 10. Единственной очевидной тенденцией, вытекающей из этой таблицы, является то, что первые пять видов Laminaria, Chondrus, Fucus, Gracilaria и Macrocystis значительно превосходят все остальные морские водоросли по максимальному выходу тепловой энергии. На основании современных знаний можно предполагать, что, по-видимому, 13 видов морских растений, приводимых в табл. 11, составят в ближайшем будущем основной арсенал морских биосолнечных ресурсов.
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.
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.
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.
