Новая энергетика

Получение водорода из морской воды на основе применения микробиологических процессов

Новая энергетика - Водородная энергетика

Применение микробиологических процессов разложения воды сулит неоспоримые преимущества, среди которых основными являются простота технологического оборудования, низкие капитальные и удельные производственные затраты, следовательно, дешевизна конечного продукта, что и является пока критичным для широкого использования водорода в качестве топлива. Эти преимущества компенсируют невысокую относительную эффективность и производительность микробиологических реакторов; к тому же, показано лабораторными экспериментами учёных ряда стран, достижение относительной энергетической эффективности на уровне 7-10 и даже 20% в процессах, требующих использования источников света (в частности, солнечного света), делает применение даже таких энгергозатратных процессов рентабельным.

Получение водорода из воды на основе микробиологических технологий в настоящее время базируется на использовании биофотосинтеза воды сине - зелёными водорослями (микроорганизмами) и цианобактериями. Исследованиями ряда учёных показано, что водород может получаться не только при световом воздействии на штамм, но и ферментативно в условиях как цикличного воздействия света, так и в анаэробных условиях при полном отсутствии светового воздействия с использованием цианобактерий. Установлено, в частности, что эффективность процессов процесса производства водорода из воды, содержащей сероводород (что особенно актуально, учитывая высокое содержание сероводорода в воде Чёрного моря), на основе комбинации фотосинтеза, анаэробных и бактериальных процессов принципиально существенно выше по сравнению с цианобактериями.

Особые надежды в настоящее время возлагаются на повышение эффективности процессов получения водорода за счёт применение методов генной инженерии для повышения активности фотосинтезирующих микроорганизмов относительно генерирования водорода. Потенциально идеальной системой, генерирующей водород, является процесс расщепления воды путём гидролиза. Дальнейшее развитие этого направления требует организации широкого поиска и бридинга необходимых штаммов микроорганизмов, разработки фотобиологических и анаэробных реакторов, перехода к разработке практически значимых технологий.