Специалисты из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали инновационную технологию. Она основана на использовании микроводорослей и способна решать сразу две важные задачи: улавливать углекислый газ из промышленных выбросов и одновременно производить перспективный вид горючего — биоводород. Результаты этого исследования были опубликованы в научном журнале International Journal of Hydrogen Energy.
Принцип работы разработанной системы заключается в следующем: промышленные газы, содержащие углекислый газ, пропускаются через специальный искусственный водоем, где обитают микроводоросли. Эти организмы активно поглощают CO2. В процессе их жизнедеятельности образуется биомасса, которая впоследствии подвергается процессу темной ферментации, в результате чего и получается биоводород. Об этом сообщили представители СПбПУ.
“Будущее устойчивой энергетики строится не на противостоянии природе, а на сотрудничестве с ней. Микроводоросли — это наши крошечные союзники, способные преобразовывать отходы производства в чистую энергию. В этой работе мы продемонстрировали, что именно на стыке биотехнологий и экологии могут появляться решения, действительно меняющие мир.”
Полученный с помощью этой технологии биоводород является универсальным энергоносителем. Его можно применять в различных сферах: для производства электроэнергии и тепла непосредственно на промышленных предприятиях, в водородных топливных элементах, а также как альтернативное топливо для транспортных средств.
Исследователи из СПбПУ считают, что предложенная ими система будет особенно полезна для таких крупных источников углекислого газа, как угольные электростанции.
“Например, угольная станция мощностью 500 мегаватт выбрасывает ежедневно 11 400 тонн углекислого газа. Внедрение нашей технологии позволяет не просто сократить выплаты за эмиссии, но и превратить эти отходы в ценный энергетический ресурс”, — пояснила инженер учебной лаборатории инженерной экологии и мониторинга СПбПУ Ксения Вельможина.
По ее словам, применение такой системы потенциально может повысить энергоэффективность промышленных объектов на 20–30 процентов. Кроме того, метод универсален и может быть адаптирован для использования в любой стране с высоким уровнем промышленных выбросов.
Главное преимущество разработанной схемы, по утверждению ученых, заключается в ее комплексности: она эффективно совмещает в себе функции улавливания углекислого газа, переработки полученной биомассы и непосредственной генерации водорода. Такая интеграция делает технологию уникальной по степени замкнутости цикла и экологической устойчивости.
В настоящее время перед научной группой стоит задача провести пилотное испытание разработки на реальном производственном объекте и адаптировать ее к различным климатическим условиям. В долгосрочных планах ученых — расширение функционала схемы за счет включения этапов очистки промышленных сточных вод и выделения ценных биопродуктов с высокой добавленной стоимостью.
