Як можна використати водорості в промисловості

 Використання Водоростей

Водорості використовують для виробництва біопалива, оскільки таке біопаливо з підвищує екологічну та продовольчу безпеку.

Водорості характеризуються відсутністю лігніну і низьким вмістом клітковини, завдяки чому вони краще, аніж наземні рослини, підходять для цілковитого біологічного розпаду у метан. 


Мікроводорості – значно ефективніші перетворювачі сонячної енергії, аніж наземні рослини, чимало з них містять природні олії.

Великі брунатні водорості (морські водорості), природно ростуть дуже швидко в легкодоступних прибережних районах, їх легко використовувати в якості біопалива.

Крім того, як макро-, так і мікроводорості можна піддавати перетравлюванню чи бродінню з метою отримання палива. Можливо, це і є паливо майбутнього?

Перемістимося на інший бік земної кулі, до Канберри, столиці Австралії. Нас і далі цікавлять водорості, але в цьому випадку вони є причиною серйозної проблеми для озера Берлі-Ґріффін.



Тут шар токсичних синьо-зелених водоростей закупорює озеро, що іноді призводить до його вимушеного закриття. Але нові технології, використовуючи енергію Сонця, здатні допомогти очистити воду.

Фотобіореактори

предлагаем фотобиореакторы закрытого типа для промышленного выращивания микроводорослей хлорелла (Chlorella vulgaris) и спирулина (Spirulina platensis), в качестве исходного сырья для продуктов питания и как функциональное дополнение, например, в молочных продуктах, напитках, хлебобулочных и макаронных изделиях, а также использоваемые в пищу и в качестве биологически активной добавки (БАД) или как биодобавки в кормах.

Фотосинтетична трансформація енергії

Якщо розглянути два шляхи конверсії біомаси то один з них відбувається через фотосинтез, який у окислювально-відновлювальних процесах хлорофілвміщуючих рослин супроводжується виділенням кисню (реакція 1), або проходить без виділення кисню, як у фотосинтезуючих бактерій.

С02 + Н20 -> СН20 + 02 + 112 ккал/моль

При випрямінюванні сонячної радіації в ясний день 800 Вт/м2 або 16,6 ккал/м2*день (1Вт=0,24ккал/с)
 
В цьому процесі на кожні 112 ккал енергії, яка запасається рослиною, утворюється максимально 3О г сухої маси органічної сполуки. При повному використанні всієї падаючої сонячної радіації утворилося б теоретично при максимальному енергетичному виході фотосинтезу 4500 г сухої органічної маси в день. 

Враховуючи енергетичну ефективність фотосинтезу в 14%, сильні окислювальні процеси при фотосинтезі і інше, реальна ефективність утворення органічної речовини має бути порядку 3%, тобто утвориться при благоприемних умовах 135 г сухої речовини за добу. В принципі такі добові прирости біомаси можна спостерігати на практиці. Вцілому, земний фотосинтез відбувається не ефективно, з к к.д. =0,1 — 0,3%, і конвертує 3*1024 Дж сонячної радіації, яка падає на поверхню землі на протязі року, перетворюючи її в хімічну енергію асимилюючи 2*1011 т вуглецю. 

Видобуток й використання корисних паливних копалин (газ, вугілля, нафта) складає 1,8*109 т/рік або 1,05% світової продуктивності біомаси. Природня продуктивність фотосинтезу в виробничих умовах може бути підвищена в 10, 100 раз і майже до теоретично максимальних значень. Особливо це відноситься до мікробіологічних фотосинтезуючих систем, які характеризуються високою ефективністю фотосинтезу. При фоторозкладі води суспензією водорості хлорели може утворюватись 130- 140л(~6 молей) кисню з 1 м2 поверхні води за добу, продуктиність по водню може складати біля 12 молей/м2 за добу, приріст біомаси до 150 г/м2 за добу або 6 г/м2 за годину. 

Біомаса водорості Clorella є перспективним видом не тількі по продуктивним показникам, а й по своєму хімічному складу, бо її стінка утворена з целлюлози, яка може легко бути далі конвертована в технічно доступний вид палива (СЩ) по двох анаеробних біоенергетичних шляхах з участю  метаногенних мікробних асоціацій  або воденьутворюючих мікроорганізмів.