УДК 662.7:663.18

Донець О.С., к.т.н. Красінько В.О.

Національний університет харчових технологій, Київ

АЛЬТЕРНАТИВНЕ БІОПАЛИВО У ВИРІШЕННІ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПРОБЛЕМ.

Енергетичні потреби людства покриваються за рахунок нафти на 36%, вугілля – 29, газу – 24, ядерного палива - 7%. В умовах різкого зменшення запасів мінеральних видів палива та обмежених можливостей нарощування природних поновлювальних енергетичних ресурсів (гідроенергія, сонячна та вітрова енергія тощо), використання енергії біомаси для виробництва твердих, рідких та газоподібних палив набуває актуального значення. За допомогою механічних, хімічних, термічних, біологічних або комплексних технологічних процесів біомасу в умовах агропромислових підприємств на новітньому обладнанні трансформують у газове (біогаз), рідке (дизельне біопаливо і біоетанол) чи тверде (паливні брикети, гранули із соломи тощо) біопалива[1].

Проблема використання альтернативних джерел енергії з відновлюваної сировини стає все більш актуальною для сучасного суспільства як у зв'язку з енергетичною кризою, так і станом екології.

Біодизель, або біодизельне паливо - це екологічно чистий вид палива, який одержують з рослинних олій, тваринних жирів і ліпідів мікроорганізмів. Біодизель є альтернативою мінеральним видам енергоносіїв і використовується для заміни звичайного дизельного палива [2].

Мікроводорості - одноклітинні «фабрики», що перетворюють сонячну енергію і вуглекислий газ на біопаливо, продукти харчування, корми та цінні біологічно активні компоненти. Водорості - найдинамічніші рослини у світі, можуть подвоювати свою масу кілька разів на день.Мікроводорості містять рекордну кількість олії (до 80%), чому немає аналогів у рослинному світі.

Переваги використання водоростей у процесах одержання біопалива [4]:

1. Водорості не належать до харчової біомаси, тому її використання для виробництва палив не становить загрози продовольчій безпеці.

2. Швидкість росту водоростей у 20-30 разів перевищує швидкість росту наземних рослин (деякі види водоростей можуть подвоювати свою масу кілька разів на добу).

3. Продуктивність водоростей по олії з гектара площі перевищує у 15-100 продуктивність таких високоолійних рослинних культур як рапс, пальма, соя або ятрофа.

4. Відсутність твердої оболонки і, практична відсутність лігніну, робить переробку водоростей у рідкі палива значно простішою та ефективнішою порівняно з переробкою рослинної біомаси.

5. Водорості характеризуються невибагливістю: ростуть у прісній, солоній воді або промислових стоках, де використовуються для їх очищення.

6. Водорості є технологічною культурою: розроблені і введені в експлуатацію сучасні високопродуктивні промислові біореактори або фотобіореакторах за штучного освітлення для їх вирощування; культивування також проводиться у відкритих резервуарах на непридатних для рослинництва грунтах, включаючи пустелі.

7. Фотобіореактори легко вбудовуються в технологічні лінії вже існуючих промислових підприємств (ТЕЦ, нафтохімічні виробництва, цементні заводи).

8. Водорості зменшують емісію вуглекислого газу у навколишнє середовище.

Необхідне обладнання для вирощування мікроводоростей досить просте в технічному оформленні та екслуатації. Установка для вирощування біомаси водоростей являє собою повністю автоматизовану систему фотобіореакторів, що працюють у напівбезперервному режимі; вона являє собою замкнуту систему, де контролюються всі параметри росту культури мікроводоростей.

Для одержання ліпідної фракції здійснюють руйнування клітинних оболонок мікроводорості Chlorella в апараті, що створює вихрове електромагнітне поле з феромагнітними частинками, які хаотично рухаються і впливають на сировину. Піддають отриману суспензію біомаси екстракції органічним розчинником (нефрас-С, хлороформ, чотирихлористий вуглець) з накладенням імпульсно-кавітаційного впливу в роторному імпульсно-кавітаційному апараті.Даний пособ дозволяє отримати ліпідну фракцію з біомаси мікроводоростей з високим виходом (90%) і використовувати її надалі як сировину для біодизельного палива. Знежирена біомаса містить суміш залишків оболонок і клітинного білка в легкозасвоюваній формі, яку можна використовувати як кормову добавку [3].

Список використаної літератури:

1. Блюм Я.Б., Гелетуха Г.Г., Григорюк І.П., Дубровін В.О., Ємець А.І. Новітні технології біоенергоконверсії: Монографія / - К: «Аграр Медіа Груп», 2010. - 326 с.

2. Вішліна Р.І., Петров П.В., Босаковська В. Г.. Перспективи та проблеми виробництва дизельного біопалива в одеській області // Аграрний вісник Причорномор’я, Економічні науки. -2009. - випуск № 49. – С.76-79.

3. Патент RU 2388812 C1, C12N1/12. Способ извлечения липидов из биомассы. Нагорнов С. А., Клеймёнов О.А., Романцова С.В., Матвеев О.В.,Рязанцева И.А. – Опубл. 10.05.2010.

4. Моисеев И.С., Тарасов В.М., Трусов Л.В.,Еволюция біоенергетики.Время водоростей.// Альтернативная енергетика. - 2010. - № 11 – С. 24-29.