Арал из проблемы может стать катализатором развития

Имея под боком Аральское море, уровень воды которого за последний год поднялся на один метр, можно смело говорить о производстве биоводорослей. В силу высокой продуктивности микроводорослей по выработке растительного масла, ими можно заменить масличные культуры, что позволит сократить площади выращивания от 50 до 100 раз, причем с использованием земель, не пригодных для растениеводства. Они интересны тем, что могут стать важным источником экологически безвредного топлива, а также многих других важных компонентов для производства лекарств, косметики, экологически чистых пищевых добавок и красителей.

Найден способ существенно повысить эффективность их выращивания и сделать процесс высокорентабельным. Доктор Рустам Рахимов изобрел фотокатализаторы на основе функциональной керамики, которые при добавлении их в полиэтиленовую пленку могут решить многие проблемы Приаралья и освоить пустынные земли.

Изобретение узбекского ученого позволяет существенно повысить эффективность выращивания микроводорослей и сделать процесс высокорентабельным. Его фотокатализаторы на основе функциональной керамики и пленочно-керамических композитов доказывают это на практике.

Основой фотокатализаторов являются конечные отходы горнодобывающей промышленности, которых в стране скопилось очень много, и они требуют своего эффективного использования.

Когда солнечный свет проходит через различные пленочно-керамические композиты, которые д-р Рахимов получает по своей уникальной технологии, они преобразуют его в различные длины волн. Например, 600-680 нанометров (далее – нм) – для максимального фотосинтеза, другой композит – в 660 нм. Эта длина волны переводит фитохром в активное состояние, что существенно ускоряет работу ферментов, как следствие, рост, развитие, устойчивость к заболеваниям. Также композит генерирует излучение с длиной волны 3,2-3,6 мкм – полиэтилен не пропускает эту область спектра, что позволяет сохранять температуру в ночное время.

9,7-10,0 мкм – это излучение соответствует 17¬22 °С. Из одного высокоэнергетического фотона образуется 10-15 фотонов с такой энергией. Таким образом, происходит стабилизация температуры при ее отклонении в любую сторону от этих значений.

Сфера применения микроводорослей распространяется от производства биотоплива до получения лекарственных препаратов и биополимеров, косметических продуктов, ингредиентов для пищевой промышленности. Их можно использовать для очистки воды и удаления загрязнений из окружающей среды. Их производство позволяет эффективно удалять углекислый газ из атмосферы, превращая его в требуемые продукты.

Арал может стать источником уникальной продукции

Существует множество видов микроводорослей, которые могут быть использованы для производства липидов* в морской воде:

• Nannochloropsis oceanica – это мелкие зеленые водоросли, которые имеют высокий потенциал для производства липидов. Они могут расти в морской воде, содержащей высокую концентрацию солей;
• Isochrysis galbana – это золотисто-коричневые микроводоросли, которые также могут производить высокие концентрации липидов. Они могут расти в морской воде с высоким содержанием солей и имеют хорошую устойчивость к изменению температуры и освещения;
• Tetraselmis sp. – это зеленые водоросли, которые также могут производить липиды. Они могут расти в морской воде с высокой концентрацией солей и имеют высокую устойчивость к изменению температуры и освещения;
• Dunaliella tertiolecta — это зеленые водоросли, которые могут производить высокие концентрации липидов. Они могут расти в морской воде с высоким содержанием солей, но требуют более специфических условий для роста, таких как определенные уровни освещения и pH.

Содержание липидов в различных видах микроводорослей может варьироватьcя в зависимости от условий их культивирования, таких как свет, температура, питательные вещества, соленость воды и другие факторы. Однако общепринятым является то, что интересующие нас виды микроводорослей имеют более высокую склонность к синтезу липидов, чем другие.

Например, некоторые исследования показывают, что Nannochloropsis oceanica может содержать до 50% липидов в сухом весе, Isochrysis galbana – до 40%, Tetraselmis sp. – до 30%, а Dunaliella tertiolecta – до 20%.

Использование композитов для выращивания микроводорослей в зоне Арала принесет огромную пользу:

• Быстрый рост микроводорослей благодаря фотосинтезу создаст зеленое топливо, продукты питания.
• Активная утилизация СО2 существенно улучшит экологию этих районов и снизит процесс глобального потепления.
• Выращивание микроводорослей позволит освоить большие площади, за счет создания рабочих мест улучшится социальная ситуация.
• Испарение воды возобновит влажность земли, создаст растительный покров.
• Это будет способствовать развитию экотуризма, сельского хозяйства.

Продукция выращивания микроводорослей под композитом может быть использована не только как пищевое, но и как кормовое сырьё.

Белки микроводорослей – это ценный источник питательных веществ для скота и птицы:

• Высокий процент полноценных белков, аминокислот, пищевых волокон.
• Витамины группы B, K, а также A, D, E – важные для здоровья животных.
• Микроэлементы – кальций, магний, цинк, железо и др.
• Клетчатка способствует нормальному пищеварению.
• Замена части традиционных кормов белками микроводорослей улучшит состав рациона.
• Животные будут лучше расти, давать больше молока/мяса.

По сути, такой проект поможет наладить полный замкнутый цикл: получение кормов – выращивание животных – удобрение почвы – освоение пустынных земель.

Использование отходящих газов животноводческих комплексов для стимуляции роста микроводорослей – это безотходный и высокоэффективный подход.

Действительно, можно организовать замкнутый цикл:

• Вырабатывать энергию на ЖКХ и промышленных объектах.
• Отходящие газы направлять в биореакторы для микроводорослей.
• Углекислый газ будет стимулировать их рост и фотосинтез.
• Полученная биомасса – в качестве кормов и топлива.
• Выделенный кислород – обратно на объекты.

Такая замкнутая система полностью использует энергию солнца и делает производство энергии безотходным. Очень перспективная “зелёная” технология.

Особо следует подчеркнуть, что по этой технологии могут выращиваться микроводоросли, использующие морскую воду.

Вероятно, правительству можно подумать над тем, чтобы создать прорывную группу из специалистов разных направлений науки и производства: материаловеды, микробиологи, физики, химики, специалисты сельского и тепличных хозяйств, конструктора, мелиораторы.

* Липиды – это органические вещества, которые плохо растворимы или нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях; они являются настоящими или потенциальными эфирами жирных кислот. Содержание липидов в организме человека составляет в среднем 10-20% от массы тела.

Продолжение следует: Очистка сточных вод может стать прибыльной