Биотехнология окружающей среды

Выход биогаза зависит от содержания сухого вещества и вида используемого сырья. Из тонны навоза крупного рогатого скота получается 50—65 м³ биогаза с содержанием метана 60 %, 150—500 м³ биогаза из различных видов растений с содержанием метана до 70 %. Максимальное количество биогаза — это 1300 м³ с содержанием метана до 87 % — можно получить из жира.

Различают теоретический (физически  возможный) и технически-реализуемый  выход газа В биогазовых расчётах используется понятие сухого вещества (СВ или английское TS) или сухого остатка (СО). Вода, содержащаяся в биомассе, не даёт газа.На практике из 1 кг сухого вещества получают от 300 до 500 литров биогаза.

Чтобы посчитать выход  биогаза из конкретного сырья, необходимо провести лабораторные испытания или посмотреть справочные данные и определить содержание жиров, белков и углеводов. При определении последних важно узнать процентное содержание быстроразлагаемых (фруктоза, сахар, сахароза, крахмал) и трудноразлагаемых веществ (например, целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин). Определив содержание веществ, можно вычислить выход газа для каждого вещества по отдельности и затем сложить.

Свалочный газ — одна из разновидностей биогаза. Получается на свалках из муниципальных бытовых отходов.

. Биотехнология преобразования  солнечной энергии . Существует немало путей ее использования солнечной энергии; в их числе – биологическая конверсия, то есть преобразование энергии Солнца в скрытую энергию химических соединений, составляющих биомассу растений, с помощью созданного миллионами лет эволюции эффективного природного механизма – механизма фотосинтеза. Применение современных достижений биофизики и фотобиологии, биохимии и генетики открывает перспективы получения таким путем больших количеств твердого, жидкого и газообразного топлива. Поэтому биотехнологическому направлению в энергетике уделяется большое внимание во всех странах мира.

Биологическая конверсия  солнечной энергии в последние  годы стала предметом широких  исследований. Сейчас она чаще всего  осуществляется по такой схеме:

Самое узкое место такой  схемы с энергетической точки  зрения – производство биомассы: средняя  эффективность преобразования солнечной  энергии при фотосинтезе составляет 0,1…1,0%. Это заставляет искать иные биотехнологические процессы, в которых достигались бы более высокие коэффициенты преобразования энергии.

Научные и аналитические  исследования последнего десятилетия приводят к выводу, что наиболее эффективными и обнадеживающими для крупномасштабного преобразования солнечной энергии являются методы, основанные на использовании биосистем. Среди этих методов – достаточно хорошо освоенные биологические технологии превращения биомассы в энергоносители в процессах биометаногенеза и производства спирта, а также принципиально новые разработки, ориентированные на модификацию и повышение эффективности самого процесса фотосинтеза, создание биотопливных элементов, получение фотоводорода, биоэлектрокатализ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. М.: Высшая школа, 1978. 270 с.
2. Варфоломеев С.Д., Панцхава Е.С. Биотехнология преобразования солнечной энергии. Современное состояние, проблемы, перспективы // Биотехнология. М.: Наука, 1984.