Человечество является энергозависимой. Жизнь — это движение, а двигаться невозможно без энергозатрат, как известно из законов термодинамики и физиологии человека. Главным для человека является обладание энергоресурсами и энергоносителями. Жизнь учит нас, что понимание важности предмета приходит лишь с его потерей. И все же нам каждый раз дается очередной шанс одуматься. При нынешних темпах прироста потребляемой энергии, за счет растущего населения и повышения уровня жизни, с архаическим использованием природных ресурсов, в ближайшей истории мы получим эколого-финансовую катастрофу, в которой война за ресурсы будет буквальной. Ждать осталось недолго, по некоторым подсчетам сначала будет исчерпаны запасы угля, позднее нефть и газ, и это в ближайшие 2-3 сотни лет. К этому времени наша Земля превратится в опасную зону, потому ущерб несет не только производство, но и выкачивания ресурсов, что нарушает целостную структуру самой планеты. Также стоит учесть, что при нынешней инертности энергопотребление до перехода на альтернативные источники, на перестройку экономики на возобновляемые источники может понадобится более сотни лет, и это учитывая, что необходимые технологии давно разработаны и постоянно совершенствуются. Итак, осталось не так много времени громко заявлять о необходимости альтернативной энергетики, пришла пора действовать.
Именно поэтому целью научных исследований является поиск микроорганизмов, которые могут вывести человечество на новый уровень – энергодостаточный. Ученые выбрали за объект исследования водоросли и дрожжи, как главных продуцентов ценных горючих соединений: спирты, жирные кислоты, триглицериды, углеводы. Главным преимуществом является то, что объем производства топлива можно контролировать, а также то, что культуры микроорганизмов можно постоянно держать на определенном количественном уровне. Биомасса — это самовоспроизводящийся источник энергии, что является основным экологическим преимуществом – время без загрязнения окружающей среды.
Решение проблемы энергообеспечения Украины очень важно из-за значительного исчерпания собственных традиционных энергоносителей и зависимость от стран-импортеров фосильного топлива. Развитые страны широко внедряют альтернативные возобновляемые источники энергии. Известная в мире традиционная схема производства биодизельного топлива (рис.), где растительное масло переэтерифицируется метанолом при температуре 50-700С и атмосферном давлении в присутствии щелочных катализаторов.
Рисунок — Схема производства биодизельного топлива
Полученная в результате реакции смесь разделяется в сепараторах или емкостях-отстойниках. В результате чего получают смесь метиловых эфиров жирных кислот (биодизельное топливо) и глицериновую фазу («черный» глицерин), содержащий 45-50% глицерина, метанол, что не прореагировал, продукты омыления жиров и другие примеси. Очищенный глицерин используется для производства моющих средств, а после глубокой очистки используется в фармации. Однако для проведения очистки глицерина и утилизации отходов необходимы дополнительные капиталовложения на этапе проектирования и строительства перерабатывающего завода и в процессе производства, что значительно повышает себестоимость получаемого биотоплива. Несмотря на свои вышеуказанные сложности по данной схеме в мире на сегодняшний день производится более 12 млн. т. биодизельного топлива в год.
Автор статьи: Дохторук Андрей, ст. каф. Микробиология и вирусология, Днепропетровского национального университета им. Олеся Гончара