Отчет о научно-исследовательской работе «Люди для европейского биоэнергетического баланса» (“People for the european bioenergy mix”), выполненной в рамках международного проекта «Phoenix»(№690925), программа Horizon 2020, подпрограмма Rise

Abstract

Объектом исследования являются современные биоресурсы, биопреобразующие системы, использование биоресурсов в качестве источников возобновляемой энергии, новых технологий в этой области, в частности для производства биоэтанола и биогаза. Цель работы – исследования процессов предварительной обработки биосырья для увеличения выхода биоэтанола, биогаза и повышение эффективности процессов их производства. В отчете представлены результаты исследований, выполненных в рамках международного проекта Phoenix, связанных с процессами получения биоэтанола и биогаза, в частности, влияние различных видов предварительной обработки биомассы на выход биоэтанола и биогаза. Рассмотрены химические механические, тепловые методы предварительной обработки. Применительно к процессу получения биэтанола показано, возможность путем подбора режимов обработки повысить выход биоэтанола. При получении биогаза с использованием в качестве катализатора раствора с содержанием серной более 3% наблюдается сокращение получаемых моносахаридов и увеличение количества фурфурола; содержание фурфурола возрастает при увеличении времени гидролитической реакции. Предварительная механическая обработка (измельчение субстрата) не оказывает значительного влияния на количество получаемого (выход) биогаза, но повышает скорость его выделения за счет более развитой поверхности твердой фракции субстратов. Для предварительной обработки стержней кукурузных початков оптимальным является использование 2,69 % раствора серной кислоты при гидролитическом времени реакции, стремящимся к нулю. Исследование рисков при производстве биогаза показала важность проведения таких анализов для организации эффективной работы биогазовых комплексов. Учет рисков производства биогаза позволит избежать многие трудности в эксплуатации и получить максимально положительный экономический эффект при получении биогаза. При использовании биогазовых технологий необходимо проводить всесторонний анализ обеспечиваемых преимуществ. Для многих проектов положительным факторами могут быть вопросы экологии, в частности, необходимость утилизации сельскохозяйственных, производственных и коммунальных отходов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду, а также вызывающих эмиссию парниковых газов. Для эффективного развития биотехнологий и получения максимальной прибыли при минимальном ущербе для окружающей среды необходимо максимально глубоко использовать потенциал биомассы, начиная с энергетического назначения заканчивая строительством, химической промышленностью, фармацевтикой и др.