Ученые предложили орошать мусорные полигоны микроводорослями

Исследование, опубликованное в International Journal of Hydrogen Energy, представляет результаты работы по использованию твердых коммунальных отходов (ТКО) в качестве источника биоводорода.

ТКО включают в себя пластиковый и металлический мусор, а также остатки органических веществ, таких как пища и ткани. Эти отходы обычно складируются на специальных полигонах, которые могут стать источниками выбросов в атмосферу свалочного газа как в процессе эксплуатации, так и после закрытия.

Одним из ключевых компонентов свалочного газа является метан, который может быть использован как вторичный энергоресурс. Благодаря обогащению газа метаном, он приобретает потенциал для производства биоводорода – нетрадиционного вида топлива, который может быть использован в различных отраслях промышленности и транспорта.

Исследования в области использования свалочного газа для производства биоводорода имеют важное значение не только с точки зрения утилизации отходов, но и с позиции развития экологически чистых источников энергии. Результаты данного исследования могут способствовать развитию новых технологий и практик в области устойчивого использования ресурсов.

Новые исследования в области утилизации отходов показывают, что ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали инновационную технологию увеличения объема метана, выделяемого мусорными полигонами. Эта технология не только способствует уменьшению объема отходов, но и предоставляет возможность использовать их в качестве энергоресурса, а также перерабатывать органическую биомассу водорослей рода хлорелла.

Специалисты отмечают, что данная концепция позволяет решить две проблемы сразу: превратить мусорные отходы в ценный ресурс и создать экологически чистый источник энергии. Суть технологии заключается в орошении полигона и сборе биогаза, который затем используется для производства электроэнергии.

Схема работы технологии включает в себя несколько этапов: от сбора отходов на полигоне до производства электроэнергии на теплоэлектростанции (ТЭЦ). Путем культивации микроводорослей удается эффективно утилизировать органическую биомассу и получать дополнительный продукт, который может быть использован в различных отраслях промышленности.

Энергетическая эффективность использования газа, образующегося на полигонах ТКО, становится все более актуальной в контексте современных экологических проблем. Инженер СПбПУ Ксения Вельможина предложила инновационный подход к этой проблеме – использование орошения и добавление остаточной биомассы микроводорослей для ускорения разложения отходов и увеличения выхода биогаза.

Согласно ее исследованию, такой метод не только способствует улучшению процесса обработки отходов, но и открывает путь к производству биоводорода – экологически безопасного топлива. Это позволит снизить выбросы вредных веществ в атмосферу и уменьшить зависимость от нефти, что важно для сбережения природных ресурсов и охраны окружающей среды.

"Преобразование биогаза в биоводород – это не только технологический процесс, но и шаг к более устойчивой и экологически чистой энергетике", - подчеркнула Ксения Вельможина. Ее исследование открывает новые перспективы в области утилизации отходов и производства альтернативных источников энергии, способствуя созданию более здоровой и безопасной среды для будущих поколений.

Добавление 25% остаточной биомассы микроводорослей к 75% органических отходов может значительно увеличить производство биогаза, утверждают ученые. Специалисты СПбПУ подчеркивают, что этот метод может привести к увеличению производства биогаза на 30–50% по сравнению с традиционными методами. При этом, как утверждают специалисты СПбПУ, за счет переработки биомассы микроводорослей и органических отходов затраты на утилизацию могут снизиться на 20–30%.

Таким образом, переработка биомассы микроводорослей и органических отходов может принести дополнительный доход и увеличить рентабельность полигона на 15–25%, по словам Вельможиной. Кроме того, получаемый водород способен заменить до 10–15% потребляемого ископаемого топлива в регионах, использующих данную технологию, что позволяет снизить зависимость от ископаемых ресурсов и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.

Сотрудники Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства СПбПУ завершили исследования по получению биоводорода в рамках федеральной программы Минобрнауки РФ "Приоритет-2030". Этот проект является частью национального проекта "Наука и университеты" и имеет целью развитие устойчивой и экологически чистой энергетики. Ученые планируют не только продолжить свои исследования, но и расширить их, чтобы создать новые методы получения биоводорода.

Исследования в области биоводорода имеют большое значение для современного мира, где вопросы экологии и устойчивого развития становятся все более актуальными. Биоводород является перспективным источником чистой энергии, который может значительно снизить зависимость от ископаемых топлив и уменьшить выбросы углекислого газа.

Ученые также намерены исследовать возможности применения биоводорода в различных отраслях промышленности и повседневной жизни. Развитие этой технологии может привести к созданию новых экологически чистых и эффективных энергетических систем, способствуя устойчивому развитию общества.

Источник и фото - ecoportal.su