БИОМАССА Как источник энергии
Фитопланктон и бентос
И. Шоу1)
В течение длительного периода времени непрерывно и тщательно исследовалась только одна морская культура-крупная бурая водоросль (Macrocystic pyrifera). Первоначально целью таких исследований было выяснение возможностей возделывания Macrocystic pyrifera в естественных для растения условиях. Подобные работы проводились в соответствии с программой «Океан-источник пищи и энергии» специальными океанологическими хозяйствами, созданными Центром военно-морских сил США. Впоследствии вопросами возделывания и повторного выращивания Macrocystic pyrifera для производства метана заинтересовались Институт газовой технологии (шт. Калифорния) и в особенности Сельскохозяйственные службы министерства земледелия США [1, 2].
Использование морской биомассы в качестве энергетического сырья вызывает существенные затруднения ввиду отсутствия необходимых данных, таких, как зависимость роста водных растений от температуры окружающей среды, солености воды, концентрации в ней питательных веществ, а также от плотности популяций, численности хищников и степени подверженности растений заболеваемости, без которых невозможны оценка ресурсов биомассы морских водорослей и цветковых растений и разработка технологии ее воспроизводства [3, 4].
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.
