На підставі узагальнення даних літературних джерел щодо електрохімічних систем прямого перетворення сонячної, теплової та хімічної енергії на електричну охарактеризовано сучасні проблеми електрохімічної енергетики. Наведено термодинамічний опис електрохімічної системи як основи прямого перетворення видів енергії. Встановлено критерії цілеспрямованого вибору нетрадиційних високоефективних електрохімічних енергоперетворювальних систем. Подано характеристики фотоелектрохімічного перетворювача, описано механізми перенесення заряду на межі поділу напівпровідник - електроліт. Розглянуто елементи прямого перетворення теплової енергії в електричну з бінарними редокс-системами, а також нетрадиційні підходи тестування електроактивних матеріалів і електролітів літієвих джерел струму.

Висвітлено деякі сучасні проблеми електроенергетики, а також засади електрохімічного перетворення енергії світла, тепла та енергії хімічних речовин в енергію електричного струму. Охарактеризовано напівпровідникові електроди під час освітлення, а також електрохімічні генератори.

Освещены некоторые современные проблемы электроэнергетики, а также основы электрохимического преобразования энергии света, тепла и энергии химических веществ в энергию электрического тока. Охарактеризованы полупроводниковые электроды при освещении, а также электрохимические генераторы.

Розглянуто проблеми, проаналізовано стан і визначено перспективи розвитку біопаливних елементів - електрохімічних пристроїв, в яких за допомогою мікроорганізмів здійснюється пряме перетворення хімічної енергії різноманітних речовин (вуглеводів, жирів, білків та ін.) в електричну в результаті біохімічних трансформацій.

Описано способи продукування біоводню за класифікацією відповідно до джерел енергії, які використовуються мікроорганізмами, а також проведено порівняльний аналіз цих процесів. Наведено мікроорганізми-продуценти, реакції утворення водню та оптимальні параметри навколишнього середовища для кожного способу продукування біоводню. Усі розглянуті способи мають свої переваги та недоліки. Визначено найоптимальніший варіант продукування біоводню: на першій стадії - світлозалежне виділення водню та виробництво біомаси, яка буде ферментована на другій темновій стадії, а її продукти будуть використані на третій стадії для продукування водню за біоелектрохімічним способом.

Індекс рубрикатора НБУВ: З65 + Л264.9

Рубрики:

Біоенергетика

Інші способи виробництва водню

Шифр НБУВ: Ж16492 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано перспективне інвестиційне спрямування коштів для вирішення питань VI біотехнологічного рівня - створення мережі біофармацевтичних локальних об'єднань за принципом "кластерних трикутників" на основі інтелектуальних інвестицій у зберігання об'ємних біоактивних структур та застосування у фармакології інформаційної ємності нанорозмірних складових лігніну судинних рослин. Розвинуто відоме поняття "загальної адаптивної ємності довкілля або асиміляційного потенціалу навколишнього середовища" у такій частині: інформаційна ємність рослин - інформація, яка міститься у наноструктурі рослинних біополімерів і надає їй цінність, придатну для подальшого використання в біотехнологіях, у природному або штучному середовищах. Обгрунтовано доцільність застосування наноструктур лігніну у фармакології під час дослідження механізмів функціонування органів травного тракту та розроблення методів їх корекції. Визначено як перспективний напрямок біотехнологічного одержання та застосування у фармакології ентеросорбентів інформаційної ємності нанорозмірних складових лігніну судинних рослин.

Розкрито сутність поняття "екологічна біотехнологія". Обгрунтовано важливість її науково-технічного й освітянського формування для майбутнього України. Визначено стратегічні завдання екобіотехнології. Проаналізовано її перспективні напрями. Доведено необхідність визнання екобіотехнології як окремої галузі та найперспективнішого напряму сучасної високої технології.

Раскрыта сущность понятия "экологическая биотехнология". Обоснована важность ее научно-технического и образовательного формирования для будущего Украины. Определены стратегические задания экобиотехнологии. Проанализированы ее перспективные направления. Доказана необходимость признания экобиотехнологии отдельной отраслью и перспективным направлением современной высокой технологии.

The article deals with the essence of concept " ecological biotechnology ". Importance of its scientific and technical and educational formation for the future of our country is proved. Strategic tasks of environmental biotechnology are determined. Perspective directions of environmental biotechnology are analysed. Necessity of a recognition of environmental biotechnology is proved to separate branch and a perspective direction of modern high technology.

Напрацьовано технологію очищення стічних вод солодового заводу від фосфатів у системі анаеробно-аеробних біореакторів з одночасним одержанням біоводню у біоелектрохімічній системі. Біотехнологічна схема містить блоки очищення стічних вод для зниження концентрації завислих речовин, ХСК, фосфатів та інших забруднюючих довкілля речовин, а також біоелектрохімічну систему генерації біоводню.

Проаналізовано чинники, які впливають на розвиток біоенергетики. Доведено доцільність формування біоенергетичного простору, в структурі якого виділено п’ять секторів: науково- та виробничо-технологічний, науково-освітній, організаційний, економіко-правничий. Надано порівняльну характеристику основних показників, за якими ведеться підготовка фахівців зі спеціальностей "Екологія та охорона навколишнього середовища" та "Екологічна біотехнологія та біоенергетика" у НТУУ "КПІ". Виокремлено основні напрями освітньої та науково-дослідної діяльності кафедри екобіотехнології та біоенергетики цього ВНЗ. Вміщено статистичні показники позитивної динаміки зміни кількості студентів-екобіотехнологів у 2004 - 2011 рр. Викладено методологічні, організаційні аспекти діяльності нової структури в університеті. Особливу увагу в межах зазначеної діяльності кафедри приділено участі студентів у реальних дослідницьких проектах. Обгрунтовано необхідність створення кафедр екобіотехнології та біоенергетики в дослідницьких університетах України.

Проанализированы факторы, влияющие на развитие биоэнергетики в Украине. Доказано целесообразность формирования биоэнергетического пространства, в структуре которого выделено пять секторов: научно- и производственно-технологический, научно-образовательный, организационный, экономико-правовой. Обоснована сравнительная характеристика основных показателей, по которым ведется подготовка профессионалов по специальностям "Экология и охрана окружающей среды" и "Экологическая биотехнология и биоэнергетика" в НТУУ "КПИ". Выделены основные направления образовательной и научно-исследовательской деятельности кафедры экобиотехнологии и биоэнергетики этого ВУЗ. Приведены статистические показатели положительной динамики изменения количества студентов-экобиотехнологов в 2004 - 2011 гг. Изложены методологические, организационные аспекты деятельности новой структуры в университете. Особое внимание в рамках указанной деятельности кафедры уделено участию студентов в реальных исследовательских проектах. Обоснована необходимость создания кафедр экобиотехнологии и биоэнергетики в исследовательских университетах Украины.

On the example of formation of the Environmental Biotechnology and Bioenergy department of NTUU “KPI”, which prepares engineers-biotechnologies of the specialty “Environmental Biotechnology and Bioenergy” the educational aspects of the formation of a single bioenergy space of Ukraine are reviewed.

Наведено аналіз сучасного стану екобіотехнології, який присвячено розробці біопаливних елементів на базі відновлюваних джерел енергії і, зокрема, утилізації стічних вод з одночасним одержанням електроенергії. Значну увагу приділено біологічній ролі та фізико-хімічним механізмам біоелектрохімічних процесів у клітинах живих організмів.

Наведено аналіз сучасного стану розділу біоенергетики щодо розробки біопаливних елементів на базі відновлюваних джерел енергії та, зокрема, утилізації стічних вод із одночасним одержанням електроенергії в прямому мікробному біопаливному елементі.

Розглянуто напрямок одержання водню як пального з використанням мікробних паливних елементів, при цьому є можливість очищати стічні води різноманітного походження.

Розглянуто сучасний стан, наявні проблеми та визначено перспективу розвитку біоенергетики в Україні.

Викладено деякі теоретичні засади продукування водню в мікробних паливних елементах.

Мета роботи - експериментальне визначення оптимальних параметрів продукування водню в МПЕ з використанням мікробіологічної асоціації, селекціонованої з активного мулу Бортницької станції аерації.

Розглянуто сучасний стан, області застосування, наявні проблеми та визначено біотехнологічні перспективи розвитку паливних і біопаливних елементів.

Розглянуто сучасний стан, класифікацію та стислу характеристику паливних елементів на сучасному етапі розроблення.

Досліджено питання становлення і перспективи розвитку актуальних напрямів сучасної біотехнології - екобіотехнології й біоенергетики. Екобіотехнологія характеризується як міждисциплінарний напрям, що утворився у результаті перетину інтересів, підходів та методів прикладних напрямів екологічної науки та новітніх і класичних біотехнологій. Тобто це технологічні процеси, які здійснюються з використанням живих організмів або їх елементів і спрямовані на поліпшення, захист і відновлення порушеного людиною довкілля. Відзначено найперспективніші напрями розвитку екобіотехнології. Продемонстровано перевагу застосування екобіотехнології у порівнянні з традиційними хімічними та фізико-хімічними природоохоронними технологіями. Біоенергетика розглянута як невід'ємна складова екобіотехнології. Показано принципову можливість і доцільність використання біоенергетичних підходів у розв'язанні енергетичних та екологічних проблем людства.

На прикладі становлення кафедри екобіотехнології та біоенергетики НТУУ "КПІ" розглянуто основні положення нероздільності науки й освіти як найважливішої умови вдосконалення професійної підготовки майбутніх інженерів-біотехнологів. Акцентовано увагу на питанні співробітництва кафедри з провідними вченими та профільними інститутами НАН України.

Розглянуто найважливіші складники освітнього процесу в умовах глобальних викликів, які вимагають глобальних відповідей.