При получении энергии из альтернативных источников, сравнимой по стоимости с энергией от традиционных источников, возникает ряд проблем. Одна из них – повышение эффективности и производительности установок. Для интенсификации процесса образования биомассы надо одновременно добиться необходимой освещенности клеток, обеспечить их нужным количеством СО г и максимально увеличить количество клеток, подвергающихся действию света и способных поглотить его.
В качестве объектов культивирования широко используются зеленые одноклеточные водоросли, особенно из протококковых (хлорелла и сценедесмус) и из вольвоксовых (дуналиелла); ведутся также работы с сине-зеленой нитчатой водорослью спирулиной и некоторыми другими.
Производительность установок составляет в среднем 15-20 г/м2 сухой биомассы в сутки, достигая иногда 25-30, а в отдельных случаях 35-40 г/м2. Урожай с единицы объема суспензии в условиях массовой культуры под открытым небом составляет в среднем 0,2 г/л в сутки, поднимаясь в отдельных случаях до 1,2 г/л. Плотность культуры, при которой ведется выращивание водорослей, варьирует в зависимости от типа установок и составляет 25-400 млн. клеток на 1 мл.
Культуры под открытым небом характеризуются низкими коэффициентами размножения, что свидетельствует, по существу, об экстенсивном ведении культуры, при котором получение больших количеств биомассы обеспечивается использованием больших площадей.
Постоянно меняющиеся погодные условия являются причиной того, что в установках открытого тина невозможно длительное, стабильное снятие устойчивого урожая, что приближает этот принцип культивирования водорослей к способам возделывания высших растений, когда процесс накопления урожая существенным образом зависит от погодных условий.
Продуктивность установок под открытым небом удается повысить путем организации систем обогрева и охлаждения и освечивания культуры искусственными источниками освещения. Такое культивирование, по существу, занимает промежуточное положение между экстенсивной культурой водорослей и интенсивным высокоорганизованным культивированием по типу микробиологических производств.
Автор статьи: ст. каф. Биотехнология и БЖД, «УГХТУ » Мельников Максим.