Дипломдық ЖҰмыс 5В070100 «Биотехнология» мамандығы
Биосутегіні өндіруге арналған биомасса
жүктеу/скачать 0.95 Mb. Pdf көрінісі
|
|
1.4 Биосутегіні өндіруге арналған биомасса Бүгінгі таңда биосутегіні жаңартылатын ресурстардың биомассасынан қазбалы отынның энергиясын пайдаланбай алуға болатындығы белгілі [62]. Биомасса-тірі немесе жақында тірі организмдерден алынатын жаңартылатын энергия көзі. Цианобактериялардың, балдырлардың және өсімдіктердің биомассасы фотосинтез процесінде СО2-нің атмосфералық немесе суда еруі нәтижесінде пайда болады [63]. Биомасса сутекпен қамтамасыз етудің негізгі энергия көзі болып саналады және оны бірқатар биологиялық және химиялық әдістермен нәтижелі түрде энергияға айналдыруға болады. Биосутегінің перспективалы көзі-балдырлар биомассасының конверсиясы, ол мол, таза және жаңартылатын. Биоэтанол және биодизель сияқты басқа жақсы дамыған биоотын түрлерінен айырмашылығы, балдырлар биомассасынан сутегі өндірісі әлі де дамудың алғашқы сатысында екендігінде. Балдырлардан сутегі алудың әртүрлі технологиялары, сонымен қатар бірнеше зерттеу орындары мен ауқымды жүйелері бар, олар толық көлемде іске асырудың жақсы әлеуетін көрсетті [64]. Балдырлардың көптеген түрлері қолайлы жағдайларда сутегі шығара алады. Тұщы немесе тұзды суда өмір сүретін цианобактериалды және микробалдырлар фотосинтез арқылы көмірқышқыл газын, су мен күн сәулесін биомассаға айналдыра алады. Микробалдырлардың өсу қарқыны мен май мөлшері макробалдырларға қарағанда тезірек және жоғары. Сонымен қатар, олар макро балдырларға қарағанда күрделі құрылымға ие. Биоотынның әртүрлі формаларын суретте көрсетілгендей әртүрлі жолдармен микробалдырлардың биомассасынан алуға болады. Балдырлар биомассасының құрылымы олардың түрлеріне байланысты тез өзгеретіндіктен, зерттеулер балдырлар мен цианобактериялардың штаммдарына сәйкес жинақталады және тізімделеді. Шамасы, микробалдырлардың компоненттері макробалдырлардың биомассасына қарағанда пайдалы субстрат болып табылады. Микробалдырлардың биомассасы макробалдырларға қарағанда қарапайым құрылымға ие, сондықтан қарапайым алдын-ала сауықтыруды қажет
21
етеді. Сонымен қатар, микробалдырларды әртүрлі жағдайларда өсіруге болады және оларды алу оңай [65]. Микроорганизмдерден сутегі өндірісін жақсарту бойынша зерттеулердің көпшілігі штаммдардың генетикалық жақсартылуына негізделген. 2-кестеде сутегі өндірісіне қатысатын көптеген микроорганизмдер түсіндіріледі. Соңғы биоэнергетикадағы жетістіктер фототрофты организмдермен жүргізіліп жатқан зерттеулердің нәтиежесінде дамып келеді. Микроорганизмдердің кейбір түрлері қолайлы жағдайларда биосутек өндіре
алады. Микробалдырлар, цианобактериялар (гетероцисто түзетін цианобактериялар, жіп тәрізді гетероцист емес цианобактериялар және бір клеткалы цианобактериялар) және күлгін бактериялар биомассадан биосутегі шығара алады. Микробалдырлар мен цианобактериялардың түрлері гидрогеназа және нитрогеназа ферменттерінің көмегімен биосутегі шығарады. Цианобактериялар-эукариотты жасыл балдырлар сияқты оттегі фотосинтетикалық белсенділігі бар прокариоттар. Оларда тек Chl a бар, Chl B жоқ, ал негізгі антенналар-фикобилиндер деп аталатын пигментті ақуыз кешендері болып табылады[66]. Күлгін бактериялар грам-теріс қызғылт және күлгін-қоңыр бактериялар тобын құрайды, оған суды электронды донор ретінде қолдана алмайтын ФЖII түріне кіреді, ал цианобактериялар, балдырлар және жер өсімдіктері сияқты организмдер ФЖII қамтиды (2-кестені қараңыз).
Кесте 2 - Сутегі өндіруші микроорганизмдер Микроорганизм Штамдардың түрі Жұмыс режимі Calothrix sp. 336/3 жабайы типтегі Анаэробты ашыту Anabaena sp. PCC 7120 Д. хм Lmutant Фото ашыту Chlamydomonas reinhardtii CC-124 Күкіртсіз Анаэробты ашыту Chlamydomonas reinhardtii Stm6 жабайы түрі Фото ашыту Scenedesmus obliquus жабайы түрі Фото ашыту Хлорелла вульгарисі жабайы түрі Қараңғы ашыту Synechocystis sp. PCC 6803 Spirulina Иммобилизацияланған Анаэробты ашыту Platensis жабайы типтегі Анаэробты ашыту Хламидомоналар MGA 161 жабайы типтегі Қараңғы-ашыту Chlamydomonas reinhardtii Күкіртсіз Қараңғы ашыту Anabaena sp. азоттан айыру Анаэробты ашыту Anabaena siamensis TISIR 8012 жабайы түрі Анаэробикаментация NostocPCC 7120, хм Wmutant Анаэробты ашыту Clostridium butyricumCWBI10 қатаң анаэробты штамм
Анаэробты ашыту Clostridium pasteurianum (MTCC116) жабайы түрі Қараңғы ашыту
жүктеу/скачать 0.95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|