Шинкевич Полина Сергеевна – аспирант, инженер Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Российская Федерация, тел.: +7 950 2293294, е-mail: ps.shinkevich@gmail.com
Вельможина Ксения Алексеевна – аспирант, инженер Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Российская Федерация, тел.: +7 999 4767030, е-mail: anizhomlev@mail.ru
Политаева Наталья Анатольевна – д-р техн. наук, профессор Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Российская Федерация, тел.: +7 965 7782018, е-mail: politaevana1971@gmail.com
БИОФИЛЬТРАЦИЯ ВЫБРОСОВ ТЭЦ МИКРОВОДОРОСЛЯМИ
Представлен аналитический обзор современных исследований, посвященных биофиксации выбросов ТЭЦ микроводорослями. Микроводоросли рассмотрены как перспективные микроорганизмы для улавливания диоксида углерода, охарактеризована специфика дымовых газов ТЭЦ как среды культивирования, а также проанализировано влияние основных условий процесса, включая концентрацию CO2, освещенность, температуру, pH среды, обеспеченность элементами питания и режим подачи газа. Обобщены данные о применении различных типов фотобиореакторов и технологических схем подачи дымовых газов. Показано, что эффективность биофиксации CO2 существенно зависит как от биологических особенностей используемых микроводорослей, так и от состава газа, глубины его предварительной подготовки, конструкции фотобиореактора и выбранного способа оценки результата. На основании сопоставления литературных данных установлено, что наиболее перспективными микроводорослями для биофиксации выбросов ТЭЦ являются представители родов Chlorella, Scenedesmus и Desmodesmus. Отдельное внимание уделено направлениям переработки образующейся биомассы, прежде всего получению сырья для биоэнергетики и биоудобрений. Сделан вывод о том, что дальнейшее развитие технологии связано с отбором устойчивых штаммов, совершенствованием фотобиореакторов, оптимизацией режимов культивирования и переходом к длительным испытаниям на реальных дымовых газах энергетических объектов.
Keywords in Russian:биофильтрация; микроводоросли; ТЭЦ; дымовые газы; диоксид углерода; фотоб
ЖЫЛУУЛУК ЭЛЕКТР БОРБОРЛОРУНУН БӨЛҮП ЧЫГАРУУЛАРЫН МИКРОБАЛЫРЛАР МЕНЕН БИОФИЛЬТРАЦИЯЛОО
Макалада ЖЭБдин бөлүп чыгарууларын микробалырлар менен биофиксациялоого арналган заманбап изилдөөлөргө аналитикалык сереп берилди. Микробалырлар көмүр кычкыл газын сиңирип алуучу келечектүү микроорганизмдер катары каралды, ЖЭБдин түтүн газдарынын өстүрүү чөйрөсү катары өзгөчөлүктөрү мүнөздөлдү, ошондой эле процесстин негизги шарттарынын, анын ичинде CO2 концентрациясынын, жарыктандыруунун, температуранын, чөйрөнүн рН деңгээлинин, азык элементтери менен камсыздоонун жана газ берүү режиминин таасири талданды. Фотобиореакторлордун ар кандай түрлөрүн жана түтүн газдарын берүүнүн технологиялык схемаларын колдонуу боюнча маалыматтар жалпыланды. CO2 биофиксациясынын натыйжалуулугу колдонулган микробалырлардын биологиялык өзгөчөлүктөрүнө, ошондой эле газдын курамына, аны алдын ала даярдоонун тереңдигине, фотобиореактордун конструкциясына жана жыйынтыкты баалоонун тандалган ыкмасына олуттуу көз каранды экени көрсөтүлдү. Адабий маалыматтарды салыштыруунун негизинде ЖЭБдин бөлүп чыгарууларын биофиксациялоо үчүн эң келечектүү микробалырлар Chlorella, Scenedesmus жана Desmodesmus урууларынын өкүлдөрү экендиги аныкталды. Пайда болгон биомассаны кайра иштетүү багыттарына, биринчи кезекте биоэнергетика жана биожер семирткичтер үчүн чийки зат алууга өзгөчө көңүл бурулду. Технологиянын андан аркы өнүгүүсү туруктуу штаммдарды тандоо, фотобиореакторлорду өркүндөтүү, өстүрүү режимдерин оптималдаштыруу жана энергетикалык объекттердин реалдуу түтүн газдарында узак мөөнөттүү сыноолорго өтүү менен байланыштуу деген жыйынтык чыгарылды.
Keywords in Kyrgyz:биофильтрация; микробалырлар; ЖЭБ; түтүн газдары; көмүр кычкыл газы; фотобиореактор
BIOFILTRATION OF TPP EMISSIONS WITH MICROALGAE
This article presents an analytical review of current research on the biofixation of TPP emissions with microalgae. Microalgae are considered as promising microorganisms for carbon dioxide capture, the specific properties of CHP flue gases as a culture medium are characterized, and the influence of key process conditions, including CO2 concentration, illumination, temperature, pH, nutrient availability, and gas feed mode, is analyzed. Data on the use of various types of photobioreactors and flue gas feed schemes are summarized. It is shown that the efficiency of CO2biofixation depends significantly on the biological properties of the cultures used, as well as on the gas composition, the depth of its pretreatment, the design of the photobioreactor, and the chosen method for evaluating the results. Based on a comparison of literature data, it was established that the most promising candidates for biofixation of TPP emissions are members of the genera Chlorella, Scenedesmus, and Desmodesmus. Particular attention is given to the processing of the resulting biomass, primarily the production of feedstock for bioenergy and biofertilizers. It is concluded that further development of the technology involves selecting resistant strains, improving photobioreactors, optimizing cultivation modes, and transitioning to long-term pilot testing on real flue gases from power plants.
Keywords in English:biofiltration; microalgae; TPP; flue gases; carbon dioxide; photobioreactor