Perspectivele dezvoltării producției de biomasă a microalgelor. Factorii care determină necesitatea creării unei tehnologii eficiente pentru creșterea biomasei microalge pentru procesarea produselor solicitate (biocarburanți, proteine, alimente etc.).
Necesitatea și oportunitatea creării unei tehnologii eficiente pentru creșterea biomasei microalgelor și prelucrarea acesteia este determinată de o serie de factori-cheie:
1 Factorul.
Potrivit diverselor surse, rezervele totale identificate și prognozate de ulei tradițional și sintetic sunt estimate de la 500 de miliarde de tone la 1,3 bilioane. T
Volumul tot mai mare de consum al resurselor naturale de combustibil (petrol, cărbune, gaze), cu finititatea rezervelor, reprezintă sarcina de a anticipa căutarea de noi surse de energie. Cea mai promițătoare este utilizarea surselor regenerabile de energie ecologice.
3 Factorul.
Dioxid de carbon (CO2) pentru procesul de intensificare fotosinteză biologică industrială în viitorul apropiat ar putea deveni o sursă de contaminare în principala resursă constant alimentată pentru producția industrială de biocombustibili, proteine și alte produse.
Având în vedere perspectivele excepționale și importanța soluționării acestei probleme, munca intensă în această direcție este efectuată de toate țările dezvoltate și de cele mai mari corporații din lume.
De ce microalge?
Energia obținută din utilizarea combustibililor fosili (cărbune, petrol, gaz natural, turbă) a fost obținută anterior în procesul de fotosinteză și acumulată în aceste produse de animale sălbatice.
Fotosinteza este procesul de formare a materiei organice din anorganici (dioxid de carbon și apă) în lumina participării pigmenților fotosintetici.
Acesta este singurul proces biologic care merge cu creșterea energiei libere a sistemului.
Anterior, ca sursă promițătoare de materii prime regenerabile pentru utilizarea fotosintetic biocombustibil considerată biomasă diferitelor culturi (porumb, grâu, jatropha, rapita, ulei de palmier, floarea soarelui, miscanthus, etc.)
Cu toate acestea, acest lucru are probleme grave, deoarece necesită o creștere semnificativă a suprafeței și a consumului de apă dulce.
Se estimează că, pentru a satisface pe deplin doar necesitățile Statelor Unite în domeniul biocombustibilului, va fi necesară recoltarea culturilor de porumb din câmpurile de 820 000 de metri pătrați. mile, care este comparabilă cu întregul Midwest al Statelor Unite. Creșterea producției mondiale de biocarburanți va necesita o transformare semnificativă a agriculturii și a defrișărilor pe scară largă, inclusiv în bazinele râurilor tropicale.
Defrișarea pentru plantarea "culturilor de biocombustibil" duce la schimbări climatice și la probleme grave de mediu.
Dar principalul factor, în funcție de oamenii de știință, care determină incapacitatea pe termen lung pentru a produce biocombustibili din „culturi de teren-combustibil“, într-o cantitate suficientă pentru a înlocui în mod substanțial disponibilitatea limitată de petrol din resursele de apă dulce din lume.
Cea mai promițătoare cultură regenerabilă, care posedă cea mai mare viteză de recrutare a biomasei fotosintetice, este microalga. Ele pot crește cantitatea de biomasă de patru ori pe zi, pot reduce cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă și azot în apele uzate. Ele au cel mai eficient dispozitiv de bioversiune naturală pentru energia solară
Pentru producția de biomasă de microalge există resurse inepuizabile practic sub forma:
- lumina soarelui
- CO2. ca urmare a diferitelor procese
- Canalizare, ape poluate ale mărilor și lacurilor.
Când această aborda problemele de reciclare a CO2 de tratare biologică parțială excesul de ape uzate, fără creșterea consumului de apă proaspătă și nu este derivat dintr-o circulație naturală a apei nu este utilizat păduri teren arabil nu doborâți, parțial redusă tehnogena perturbate de activitățile umane echilibru ecologic.
Pentru a obține 1 kg de biomasă de microalge, 1,83 kg de CO2
Așa cum se poate observa din tabel, microalga de-a lungul producției de energie semnificativ (în zeci de ori) depășește palmierul gras, rapița, jatrofa și alte culturi.
Potrivit multor experți mondiali, biocarburanții, obținuți din microvolume, pot deveni o alternativă la combustibilul "petrol".
La crearea de hardware eficiente și tehnologie, utilizarea pentru cultivarea zonei microalge comparabilă cu dimensiunea de Marea Nordului, ar ajuta la generarea de combustibil, suficient pentru nevoile de transport pe toata planeta (nzherald.co.nz).
Din microalge este de asemenea posibil să se primească o cantitate semnificativă de alte produse utile: proteine alimentare și furajere, antioxidanți, substanțe biologic active, coloranți alimentari etc. și altele asemenea.
Proteina, obținută din microalge, poate deveni o alternativă la proteina din soia.
Nivelul cererii mondiale de soia este în prezent estimat la aproximativ 150 de milioane de tone pe an.
Deci, cum. 99% din soia cultivate modificate genetic și ecologic Codul UE consacrat în mod legal că produsele alimentare nu trebuie să conțină organisme modificate genetic (OMG), proteine algale are un mare potențial de a intra cu succes pe piața mondială de proteine ca produse alimentare și hrana pentru animale.
Nevoia de proteine furajere pentru agricultură în Rusia este estimată de diverse surse în 5 milioane până la 8 milioane de tone pe an. Cele mai multe dintre acestea sunt achiziționate în străinătate.
De la un hectar utilizat pentru creșterea algelor, aceeași cantitate de proteine pe an se obține din 21 de hectare de soia și 49 de hectare de porumb.
Tabelul 2: Comparația randamentelor
Microalgele au o valoare nutritivă ridicată, iar în ceea ce privește conținutul de proteine și carbohidrați, acestea depășesc considerabil toate culturile de furaje.
Tabelul 3: Valoare nutritivă în comparație: microalge și soia
Obținerea produselor din microalge pentru nutriția umană și hrănirea animalelor are o atracție economică și investițională ridicată.