Группа российских учёных из Балтийского федерального университета имени И. Канта, Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева РАН и Санкт-Петербургского государственного университета предложила производить биодизельное топливо из микроводорослей рода Scenedesmus. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Research Square.
Такое топливо, по замыслу исследователей, может стать экологичной альтернативой традиционному нефтехимическому дизелю и помочь в преодолении глобального энергетического кризиса.
Главные мысли за 1 минуту
- Биодизель из микроводорослей Scenedesmus нетоксичен, биоразлагаем и пригоден для использования в современных дизельных двигателях без модификаций.
- Учёные БФУ имени И. Канта совместно с коллегами из Москвы и Санкт-Петербурга провели исследование при поддержке Министерства науки и высшего образования России; работа опубликована в Research Square.
- Микроводоросли растут быстрее зерновых и масличных культур, не требуют пахотных земель и могут культивироваться как в закрытых биореакторах, так и в открытых водоёмах.
- К 2030 году биодизель способен заместить до 7% мирового потребления ископаемого топлива — на этот прогноз ссылаются авторы разработки.
- Пока биодизель используется только в смеси с нефтяным дизелем: полностью отказаться от традиционного топлива мешает отсутствие крупномасштабного культивирования водорослей.
Почему именно Scenedesmus?
Исследователи обратили внимание на микроводоросли рода Scenedesmus из-за их высокого содержания липидов — жиров, которые служат сырьём для биодизеля. По словам заведующей лабораторией микробиологии и биотехнологий БФУ имени И. Канта Любови Дышлюк, преимущество микроводорослей — в эффективности фотосинтеза, значительном количестве липидов, а также в простоте выращивания и отсутствии потребности в больших пахотных площадях.
В отличие от растений, используемых сегодня для биотоплива (зерновые, масличные культуры), микроводоросли растут намного быстрее. «Если сравнивать микроводоросли с растительными источниками для получения биотоплива, то они значительно выигрывают в скорости роста», — пояснила Дышлюк.
Как культивируют водоросли в лаборатории и в промышленности
Учёные БФУ выращивают Scenedesmus в колбах и лабораторных биореакторах объёмом до пяти литров. Они меняют условия культивирования и состав питательной среды, чтобы целенаправленно влиять на качество конечного продукта. При этом, по словам исследователя, микроводоросли можно разводить в разных системах — от закрытых фотобиореакторов до открытых водоёмов. В странах Азии, Австралии и некоторых европейских государствах уже существуют предприятия, которые культивируют водоросли в промышленных масштабах, используя бассейны, пруды и лагуны.
Ограничения и перспективы
Говорить о полной замене нефтехимического дизеля на биодизель пока рано, признают авторы работы. Чтобы избежать проблем с двигателем внутреннего сгорания, сейчас предлагается лишь частичная замена: биодизель смешивают в определённом процентном соотношении с обычным дизельным топливом. Кроме того, в России и мире сохраняется проблема крупномасштабного культивирования микроводорослей.
Стандарты и будущее технологии
Тем не менее разработка вызывает интерес на глобальном уровне. В США и Европе уже действуют стандарты на биодизельное топливо, на которые ориентировались российские учёные. «Продукт однозначно интересен и востребован, мы видим в этом огромную перспективу», — резюмировала Любовь Дышлюк. Исследование проводилось при финансовой поддержке Минобрнауки России.
