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 

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.

Вперше теоретично й експериментально обгрунтовано тристадійний спосіб формування біоплівки на аноді біоелектрохімічної системи з високою екзоелектрогенною здатністю. Вперше за термодинамічними характеристиками процесів визначено максимально можливий приріст біомаси екзоелектрогенів анодної біоплівки в безмедіаторних біоелектрохімічних системах в одиницях сухої органічної речовини залежно від кількості видаленої органіки. Вперше сформульовано методичні принципи використання біоелектрохімічних систем в анаеробно-аеробній технології очищення стічних вод солодового заводу, які базуються на біоконверсії органічних речовин в анодній камері та електрохімічній рекомбінації протонів на катоді. Вперше встановлено стимулювальний вплив аспарагінової кислоти на процес біотехнологічного виділення водню в біоелектрохімічній системі з гліцеролу, що дає змогу стверджувати про засвоєння гліцеролу екзоелектрогенами за механізмом глюконеогенезу. Набуло подальший розвиток біотехнологічний спосіб одержання водню у двокамерних безмедіаторних біоелектрохімічних системах з органічних відходів.

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.

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

Розглянуто сучасний стан розроблення і перспективи розвитку в Україні таких біоелектрохімічних систем як мікробні паливні елементи - електрохімічних пристроїв, в яких за допомогою мікроорганізмів здійснюється пряме перетворення хімічної енергії різноманітних органічних речовин (вуглеводів, жирів, білків та ін.) в електричну енергію чи біоводень в результаті біохімічних трансформацій. Розглянуто основні здобутки наукових колективів України, які досліджують біоелектрохімічні системи.

Висвітлено сучасний стан і перспективи розвитку біоенергетики у світі та, зокрема, в Україні, технології отримання та використання традиційних видів біопалива, новітні види біопалив. Наведено класифікацію енергетичної сировини, проаналізовано переваги та недоліки біомаси як палива. Детально розглянуто способи отримання та використання твердого, рідкого та газоподібного біопалива. Описано новітні види біопалива, а саме біоводень, біобутанол, біопаливні елементи, а також біопаливо з водоростей.