Микроводоросли как инструмент улавливания CO₂
В условиях роста выбросов углекислого газа и ускоренного развития водородной энергетики особенно востребованы решения, которые одновременно снижают углеродный след и встраиваются в промышленные технологические цепочки. Один из таких подходов связан с использованием микроводорослей: эти фотосинтезирующие организмы способны поглощать CO2 и превращать его в биомассу, а значит, могут работать как биологический инструмент улавливания углекислого газа.
Задачу рассмотрели специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Авторы статьи, опубликованной в журнале International Journal of Hydrogen Energy (квариль Q1) изучили, как разные условия выращивания влияют на способность микроводорослей поглощать CO2, и сравнили несколько объектов: Chlorella kessleri, Chloromonas typhlos и Chlamydomonas sp. Эксперименты проводили в герметичных фотобиореакторах, где варьировали температуру, освещенность, аэрацию и состав питательной среды, чтобы определить режимы, при которых поглощение углекислого газа идет наиболее эффективно.
Для таких систем важно не просто показать, что микроводоросли поглощают углекислый газ, а понять, при каких параметрах процесс становится устойчивым, воспроизводимым и пригодным для интеграции в промышленные схемы, в том числе в водородной энергетике. Отдельно авторы показали, что недостаток аэрации и азота снижает эффективность процесса, то есть узкое место технологии связано не только с выбором штамма, но и с режимом культивирования.
Авторы продемонстрировали, что для Chlorella kessleri наиболее благоприятными оказались условия при температуре 30 °C, освещенности 3000 lx, аэрации и наличии соединений азота в питательной среде. В этих условиях максимальная скорость поглощения углекислого газа достигала 0,187 g/L/day. Результаты показали, что Chlamydomonas sp. также обладает высокой способностью к фиксации CO2, а из сравниваемых видов наиболее интенсивное поглощение наблюдали у Chlamydomonas sp., у которой скорость достигала 0,18 g/day на 1 L суспензии. В работе сделан вывод о том, что подбор вида микроводорослей и точная настройка условий культивирования напрямую определяют эффективность биологического улавливания CO2.
.png)