Топливо из озера

Хлорелла — род одноклеточных зелёных водорослей. Для фотосинтеза хлорелле требуются вода, диоксид углерода, свет и для размножения небольшое количество минералов. Самый распространённый вид — Chlorella vulgaris, постоянно встречающаяся в воде и в грязи луж, канав и прудов. Часто в сосудах с водой или с растворами сахара развивается другая её форма — Chlorella infusionum, покрывая зеленоватым налётом внутреннюю поверхность стекла.

Российские биологи обнаружили в Новосибирском водохранилище микроводоросли, которые могут служить сырьём для биотоплива третьего поколения. Эти организмы, в отличие от сельскохозяйственных культур, из которых получают биоэтанол и биодизельное топливо (биотопливо первого поколения), не требуют земельных ресурсов, а значит, не конкурируют с сельским хозяйством. Есть у них преимущества и перед древесной массой (целлюлозой, лигнином), получаемой из отходов деревоперерабатывающей промышленности, непищевых остатков сельхозрастений и соломы, которая используется для производства биотоплива второго поколения. Микроводоросли — более дешёвое сырьё, а процесс производства из них биотоплива требует меньше энергии при более высоком выходе продукта. Вот почему на них возлагают большие надежды по замене ископаемого энергетического сырья — нефти, газа, угля.

Сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН вместе с коллегами из Института катализа СО РАН обратили внимание на то, что флора многочисленных водоёмов Западной Сибири, где только озёр насчитывается 12 тысяч, изучена фрагментарно либо вообще не изучена. В то же время, даже по имеющимся данным, можно говорить о том, что в них обитают ранее неизвестные и редкие виды микроводорослей. Исследователи решили изучить микрофлору Новосибирского водохранилища и солёных озёр Кулундинской степи на юге Западной Сибири.

Вообще, в мире существует более 50 тысяч видов микроводорослей, но идентифицировано из них 4000 видов. Сейчас известно, что некоторые виды микроводорослей содержат значительное количество масла. Его доля может достигать 80% в расчёте на живую массу клетки — важный показатель для энергетического сырья. Правда, столь высокое содержание липидов чаще всего недостижимо в промышленных условиях, когда культивирование организмов ведут в фотобиореакторах и даже в открытых бассейнах или прудах. В ходе исследований сибирские биологи выделили несколько перспективных штаммов микроводорослей. Среди них оказалась зелёная водоросль Chlorella spp. A1125. Работа с ней показала, что это неплохой кандидат для использования в промышленном производстве моторных топлив. Chlorella spp. A1125 способна к быстрому и устойчивому росту в искусственной среде, причём размножается она вне зависимости от сезона.

Водоросль имеет относительно высокое содержание липидов (23%) и насыщенных жирных кислот (25%), причём быстрое накопление липидов происходит на протяжении 12 дней, после чего их содержание становится постоянным. Это отличает данный штамм от многих других видов Chlorella, в которых содержание липидов перестаёт расти уже на четвёртые-пятые сутки. Выходит, выделенная из Новосибирского водохранилища микроводоросль вполне может претендовать на роль подходящего кандидата для получения качественного биотоплива третьего поколения с высоким цетановым числом (цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горния рабочей смеси) и небольшой склонностью к окислению.

Источник: «Наука и жизнь» № 11, 2015