Специалисты из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали инновационную технологию. Ее основа — микроводоросли, способные решать сразу две важные задачи: утилизировать углекислый газ, выбрасываемый промышленными предприятиями, и производить перспективное биотопливо — биоводород. Результаты этого исследования были опубликованы в научном журнале International Journal of Hydrogen Energy.
Принцип работы технологии заключается в следующем: промышленные газы, содержащие углекислый газ, пропускаются через особый резервуар, который авторы называют «биопрудом». В этом биопруду активно развиваются микроводоросли, которые поглощают CO2 в процессе своей жизнедеятельности. В итоге этого процесса образуется биомасса водорослей. Эту биомассу затем подвергают темной ферментации — специальному методу, позволяющему получить из нее биоводород.
Будущее устойчивой энергетики — не в борьбе с природой, а в сотрудничестве с ней. Микроводоросли — это крошечные союзники, способные преобразовать промышленные отходы в чистую энергию. В этой работе мы показали, что на стыке биотехнологий и экологии рождаются решения, которые действительно могут изменить мир.
Полученный с помощью этой технологии биоводород является универсальным топливом. Его можно применять для различных энергетических нужд: производства электроэнергии и тепла непосредственно на предприятиях, использования в водородных топливных элементах или в качестве биотоплива для транспортных средств.
По мнению исследователей, новая система особенно актуальна для таких крупных источников выбросов углекислого газа, как угольные электростанции.
Угольная станция мощностью 500 мегаватт выбрасывает 11 400 тонн углекислого газа в день. Интеграция нашей схемы позволяет не просто снизить штрафы за эмиссии, но и превратить отходы в ценное топливо.
Ксения Вельможина отмечает, что такая система может существенно повысить энергоэффективность промышленных предприятий, по оценкам, на 20–30 процентов. Данный метод может быть успешно применен в любой стране, сталкивающейся с проблемой значительных промышленных выбросов.
Ключевое преимущество разработанной схемы — ее комплексность. Она объединяет три процесса в одном: улавливание углекислого газа, переработку образующейся биомассы и выработку водорода. Исследователи подчеркивают, что именно эта синергия делает технологию уникальной, устойчивой и максимально «замкнутой» с точки зрения использования ресурсов и отходов.
Следующим шагом для ученых является практическое тестирование разработки на реальном промышленном объекте. Также планируется адаптация технологии к различным климатическим условиям. В перспективе схему предполагается дополнить функциями очистки сточных вод и извлечения ценных биопродуктов, что еще больше повысит ее экономическую и экологическую эффективность.
