22.07.2024
Экологически чистый способ производства водорода из соломы путём ферментации разработала команда учёных КНИТУ и КазГАУ под руководством проф. кафедры переработки древесных материалов нашего университета Дмитрия Просвирникова.
Биоводород — водород, получаемый из биомассы — это одна из наиболее актуальных тем современной энергетики. Абсолютная экологичность водорода, при сгорании превращающегося в воду, делает его одним из самых перспективных альтернативных источников энергии. Солома, в свою очередь, весьма доступный и постоянно воспроизводящийся в агрикультуре материал.
Казанскими учеными была разработана технология, при которой солома сначала подвергается паровзрывной обработке в диапазоне температур 165—210°C, а затем — кислотному или ферментативному гидролизу, в результате чего полисахариды растительного сырья разлагаются на простые сахара. В ходе дальнейшей ферментации с участием бактерий Clostridium butyricum и Enterobacter cloacae непосредственно получается молекулярный водород.
Не требующая сложных установок, достижения высоких температур и давления, технология в ходе экспериментов показала выход биоводорода в объеме до 73 м3 на 1 т соломы. Одновременно применение разработанной технологии решает проблему утилизации сельскохозяйственных отходов, причём себестоимость производства биоводорода из соломы может быть значительно ниже, чем при использовании традиционных пищевых видов сырья (глюкозы или сахарозы).
— Темой паровзрывной обработки растительных материалов я занимался с аспирантуры и до докторской, — рассказал Дмитрий Просвирников. — Всегда было желание оценить поведение активированного материала в присутствии микроорганизмов, и когда появилась возможность поработать с ферментами и культурами, синтезирующими биоэтанол и биоводород, были проведены совместные исследования с коллегами из КазГАУ: предварительная паровзрывная обработка показала высокую эффективность, были найдены оптимальные параметры ферментации для каждого штамма бактерий.
Помимо соломы, при разработке технологии использовались и другие виды сельскохозяйственных отходов — плодовые оболочки полбы, лузга подсолнечного семени. В планах коллектива исследователей — масштабирование технологии и оптимизация процессов предварительной обработки и ферментации для дальнейшего выхода на формат рентабельного промышленного производства.
|