Новый прорыв: экологи РУДН запатентовали способ получения биотоплива

XXI век сталкивается с серьезными экологическими проблемами: истощаются природные ресурсы, увеличиваются выбросы парниковых газов, образуется большое количество сточных вод, которые некачественно очищаются. Эти проблемы усугубляются сокращением запасов ископаемого топлива, чистой воды и ненадлежащей санитарией. Поэтому предприятия по утилизации отходов используют сточные воды в качестве потенциального источника для выработки энергии, восстановления биогенных веществ, а затем повторно используют очищенные сточные воды для сельскохозяйственных/бытовых целей. Среди данных предприятий биологическое снижение негативного воздействия сточных вод при помощи микроводорослей рассматривается в качестве энергоэффективной и рентабельной альтернативы. Она предоставляет средства для последующего преобразования ценной биомассы в биотопливо.

Способ получения биотоплива включает предварительное смешивание биомассы микроводорослей с водой. При гидротермальном сжижении получается микробиологическая суспензия в одном блоке реактора, нагретого до 600°C при давлении 10-30 МПа в течение 1-9 мин с образованием продукта сжижения. Нагрев реактора отличается тем, что подготовленную микробиологическую суспензию сначала направляют в одну буферную емкость, которую после заполнения герметизируют и подают в нее нейтральный газ при давлении. Затем подготовленную биомассу подают в рабочий тракт реактора гидротермального сжижения. Он включает первую полость рекуперативного теплообменника, рабочий объем реактора, вторую полость и охлаждаемую емкость для приема продуктов сжижения. Из нее полученные газообразные продукты направляют на первый вход мультитопливного нагревателя реактора гидротермального сжижения. Продукты в жидкой фазе направляют в нутч-фильтр, из которого продукты в твердой фазе направляют на второй вход мультитопливного нагревателя. Остальные продукты в жидкой фазе направляют в декантер. Из него часть жидкого топлива направляют на третий вход мультитопливного нагревателя, четвертый вход которого соединяют с выходом сетевой линии газоснабжения.

«Полученная биомасса водорослей может быть преобразована в биодизель, биогаз и биоэтанол. Такой комплексный подход потенциально может предоставить решения не только для эффективного снижения выбросов сточных вод и выбросов CO2, но и для получения дополнительных доходов за счет использования биомассы микроводорослей для производства биотоплива», — Анна Курбатова, доцент института экологии, кандидат экологических наук.