БИОМАССА Как источник энергии
Водоросли и водные макрофиты
П. Риссер
Использование отходов сельского хозяйства и леса позволяет удовлетворить всего лишь 2% потребностей США в энергии, производимой из ископаемого топлива. В связи с этим ведутся интенсивные исследования в области получения энергии из растительной биомассы [1-4], и в частности водорослевых культур
[5].
Наряду с океаном [6], который рассматривается как основной «поставщик» крупных морских бурых водорослей Macrocystis pyrifera [7, 8], водорослей, обитающих на дне водоема (бентических растений [9]), и водорослей, плавающих в стоячей воде [10], анализируются возможности использования биомассы эстуарий [14], соленых [12-15] и пресноводных [16-19] болот.
В настоящей работе оцениваются потенциальные возможности производства энергетического сырья в виде биомассы пресноводных озер и рек, а также заболоченных земель и определяются ресурсы биомассы водорослей и водных макрофитов.
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.
