БИОМАССА Как источник энергии
Получение метана методом анаэробной ферментации бурых водорослей
Д. Чиновет[13], С. Гош [14], Д. Класс[15]
По мере роста потребностей в энергии, с одной стороны, и истощения ресурсов ископаемого топлива, с другой стороны, все интенсивнее ведется ПОИСК новых источников энергии. Одним из возможных путей решения энергетической проблемы на длительный период является превращение возобновляющихся источников органического вещества, таких, как отходы и биомасса, в продукты, которые могут быть использованы в качестве топлива. Несмотря на то что в настоящее время органические отходы составляют незначительную долю в общем потенциале энергетических ресурсов [1, 2], биомасса, получаемая из наземных и водных источников, может стать основным источником энергии [1, 3-5]. В связи с этим возникла идея о создании наземных и водных энергетических хозяйств, предназначенных для производства биомассы, которая может быть превращена в топливо. Особенно перспективным кажется создание энергетических хозяйств для переработки морской флоры, поскольку для этой цели могут быть использованы огромные морские просторы.
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.