Головна > Наукова діяльність > Конкурентноспроможні наукові розробки, відкриті для співробітництва  
КрНУ



























 

    "РОЗРОБКА ТЕХНІЧНИХ УМОВ ПРОМИСЛОВОГО ВИРОБНИЦТВА МЕТАНУ ІЗ СИНЬОЗЕЛЕНИХ ВОДОРОСТЕЙ"

     1) Пропонується новий спосіб вирішення проблеми "цвітіння" води шляхом отримання метану з біомаси ціанобактерій (синьозелених водоростей), зібраних з акваторії каскаду дніпровських водосховищ під час їх масового розвитку, яка є безкоштовним джерелом енергії.

    2) Спосіб відрізняється типом використаного субстрату (біомаса ціанобактерій) і кількісним складом біогазу (збільшення вмісту метану за рахунок зменшення сірководню і двооксиду вуглецю).
    3) Технічним результатом є отримання суміші газів - близько 1200 мл із 1 дм3 концентрованого субстрату протягом тижня при оптимальній температурі 20-30°С - з кількісно-якісним складом отримуваного продукту: метан (" 80%), двооксид вуглецю (" 15%), інші гази (" 5%), а також відсутність сірководню, який входить до складу біогазу, отриманого із інших субстратів, і викликає корозію металевих конструкцій.
    Застосування розробки дозволить поліпшити екологічний стан р. Дніпро, прибережних населених пунктів і місць відпочинку, збільшити продуктивність риби, а також знизити витрати на очистку води відповідно до ДСТУ "вода питна", оскільки вилучення ціанобактерій із води призведе до поліпшення її якості (під час природного бродіння у воді накопичуються метан, ацетон, олійна і оцтова кислоти, бутанол, феноли, аміни типу "трупних отрут" (путресцини) тощо).
    Важливим завданням проекту є визначення залишкового вмісту корисних біологічно активних речовин та біогенних елементів у відпрацьованому субстраті з метою подальшого використання його як мінералорганічного добрива в сільському та лісовому господарстві. Проект має аналоги на рівні застосування метаногенезу, але не має світових аналогів щодо використання синьозелених водоростей як субстрату для ферментування, а також характеризується високим умістом метану в отриманому біогазі.
    4) Модельна установка отримання біогазу із ціанобактерій (а) і схема стаціонарного комплексу із анаеробної камери та колони збагачення (б).


а)
б)

    5) 1 етап (один рік - 25 тис. €): теоретичні дослідження щодо встановлення фізико-хімічних механізмів біометаногенезу гідробіонтів в умовах дії різноманітних абіотичних і біотичних чинників.
   2 етап (один рік - 45 тис. €): експериментальні дослідження біологічних та кінетико-термодинамічних особливостей отримання метану шляхом управління анаеробного перетворення органічних речовин гідробіонтів. Проведення камеральних експериментів.
    3 етап (один рік - 75 тис. €): спорудження стаціонарного комплексу із колони збагачення та анаеробної камери у натурі, розробка технічних умов процесу отримання біогазу із синьозелених водоростей, а також апробація і впровадження розробки в промислове виробництво.
    Під час збору сестона в плямах "цвітіння" на акваторії лише Кременчуцького водосховища площєю 2250 км2 у кількості до 50 кг/м3 із об'єму 828 млн. м3 води мілководь (глибина до 2 м; 18.4% площі водойми) його біомаса становитимите 4.14х107 т за веґетаційний період (70 діб). Піддавши цю біомасу ферментації в процесі метаногенезу, можна отримати до 108 млн. м3 біогазу (?87 млн. м3 метану), що еквівалентно 76 тис. т нафти або 65 тис. т дизельного палива.
    6) Суміжні галузі: "екологія та здоров'я", "сільське господарство".
  

    Науковий керівник: Луговой А.В., канд. тех. наук, проф., заслужений працівник освіти, проректор з наукової роботи КНУ імені Михайла Остроградського.
    Автор проекту: Єлізаров О.І., док. фіз.-мат. наук, проф., лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, зав. каф. фізики КНУ імені Михайла Остроградського (тел. (05366)32076, fizika@kdu.edu.ua).
    Відповідальний виконавець: Никифоров В.В., док. біол. наук, доц. каф. екології, начальник науково-дослідної частини КНУ імені Михайла Остроградського (тел. (05366)36217, v-nik@kdu.edu.ua).
    Виконавці: Козловська Т.Ф., канд. хім. наук, доц. каф. безпеки життєдіяльності КНУ імені Михайла Остроградського.
    Єлізаров М.О., канд. фіз.-мат. наук, доц. каф. фізики КНУ імені Михайла Остроградського.
    Дігтяр С.В., асп. каф. екології КНУ імені Михайла Остроградського.

КрНУ