Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали новаторскую технологию, использующую микроводоросли. Эта разработка позволяет одновременно решать две важные задачи: поглощать углекислый газ, выбрасываемый промышленными предприятиями, и производить перспективный вид топлива — биоводород. Результаты данного исследования были представлены в научном издании International Journal of Hydrogen Energy.
Предложенный метод предполагает пропускание промышленных газовых выбросов через специально оборудованный резервуар, своего рода биопруд. В нем обитают микроводоросли, которые активно поглощают углекислый газ из проходящих газов. В процессе фотосинтеза и роста водорослей образуется органическая биомасса. Эта биомасса затем используется для получения биоводорода посредством процесса темной ферментации. О деталях технологии сообщили представители СПбПУ.
«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».
Биоводород, получаемый по этой технологии, может найти широкое применение в качестве топлива. Его можно использовать для различных энергетических нужд, включая выработку электрической и тепловой энергии на промышленных объектах, как топливо для водородных топливных элементов, а также в качестве биотоплива для транспортных средств.
Исследователи из СПбПУ полагают, что данная система будет особенно полезна для предприятий с крупными объемами выбросов углекислого газа, например, для угольных электростанций.
«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».
По словам Вельможиной, внедрение такой системы способно повысить общую энергоэффективность предприятий на 20–30 процентов. Метод универсален и применим в любой стране, где существуют значительные объемы промышленных выбросов.
Ключевое преимущество разработанной технологии заключается в ее комплексном подходе, объединяющем сразу три взаимосвязанные функции: улавливание углекислого газа, переработку образовавшейся биомассы и производство водорода. Исследователи подчеркивают, что такая комбинация делает систему уникальной по своей замкнутости и устойчивости.
Следующий этап работы ученых — проведение пилотных испытаний разработки непосредственно на действующем промышленном объекте, а также адаптация технологии к разнообразным климатическим условиям. В планах команды СПбПУ также расширение возможностей системы путем добавления функций очистки промышленных сточных вод и извлечения из биомассы ценных продуктов с высокой добавленной стоимостью.
