Вся электронная библиотека >>>

 Солнечная энергетика >>>

 

 

 

 Солнечная энергия для человека


Раздел: Наука

 

Выращивание низших растений

  

Неоднократно предпринимались, особенно в Японии и США, серьезные попытки крупномасштабного производства органического материала в искусственных условиях, в которых на протекание процессов фотосинтеза можно оказывать большее воздействие. Исследования проводились преимущественно с крошечными одноклеточными растения-ми разновидностями морских водорослей. Эти удивительные, отличающиеся высокой продуктивностью организмы широко распространены в прудах. При сильном солнечном освещении они придают воде темно-изумрудный цвет, В естественных водоемах находятся в огромных количествах такие их разновидности, как хлорелла и сце- недесмус. Каждый такой одноклеточный организм в отдельности имеет характерную овальную форму длиной около 10 мкм. При выращивании в атмосфере С02 и в благоприятной питательной среде клетка в процессе митоза делится на две, а иногда на четыре дочерние клетки в течение примерно 12 ч, то есть за один световой день. Скорость размножения настолько велика, что через месяц из каждой клетки образуется до 10 млрд. клеток. Для всех видов исследованных до сих пор морских водорослей до некоторой степени характерно рассмотренное насыщение в процессе фотосинтеза, которое обычно наступает при интенсивности радиации от 50 до 100 Вт/м2. Используя медленные стадии фотосинтеза, которые протекают и в темноте, путем чередования периодов экспозиций при высокой и при низкой интенсивности освещения, в этих организмах можно устранить эффект светонасыщения. В «темные» периоды реакции синтеза продолжаются за счет энергии, запасенной в «светлые» периоды. Среднюю интенсивность освещения живущих в воде клеток можно уменьшить, перемешивая их так, чтобы отдельные водоросли сначала подвергались воздействию освещения вблизи поверхности, а затем погружались в глубину.

Водоросли, живущие в такой среде, нужно обеспечивать питательными солями, которые обычные растения получают из почвы. Чтобы создать условия для протекания химических реакций, необходимо также пропускать через воду углекислый газ или обогащенный им воздух. Для непрерывного развития водорослей в воду добавляют основные питательные соли (нитраты, фосфаты, сульфаты и небольшие, но достаточные количества таких элементов, как железо и магний), причем со скоростью, соответствующей скорости потребления их растениями. При крупномасштабном выращивании водорослей иногда среду непрерывно подпитывают солями, извлеченными из сточных вод. Поскольку отходы, поступающие через бытовую канализацию, содержат входившие в состав нищи органические вещества, они вполне подходят для питания растений, по крайней мере в период подкормки. Подобно тому как эти отходы применяют в ряде областей для удобрения почвы, их использовали и для подкормки водорослей.

Все сточные воды содержат бактерии, а сосуществование водорослей и бактерий благоприятно для тех и других. Бактерии также являются микроорганизмами, часто даже более мелкими, чем одноклеточные водоросли. Большинство бактерий развивается в кишечниках людей и животных и выделяется вместе с экскрементами. В почве, воде и воздухе обитает бесчисленное множество других бактерий. Их основные экологические функции сводятся к обеспечению растений и животных азотсодержащими веществами в удобном для них виде; они образуют эти вещества, захватывая азот из атмосферы или превращая в более простые соединения сложные органические вещества, содержащиеся в остатках растений и отходах животных. Бактерии, содействующие росту растений, относят к типу аэробных, или потребляющих кислород, бактерий. Они превращают содержащиеся в сточных водах органические вещества в другие, необходимые для роста водорослей, а именно в углекислый газ, воду, нитраты, фосфаты и другие питательные вещества. В свою очередь водоросли выделяют необходимый для бактерий кислород. Колонии сосуществующих таким образом бактерий и водорослей выращивались круглогодично в открытых искусственных резервуарах в различных частях земного шара. Даже в северной Европе результаты ускоренного выращивания водорослей на открытом воздухе были весьма успешными.

Непрерывное выращивание водорослей с использованием отходов и одновременная очистка воды от нечистот и вредных примесей призваны сыграть важную роль в жизни людей. Действительно, этот способ обеспечивает разложение и повторный синтез органических веществ, которые иначе все равно разлагаются естественным образом. Мы не можем даже в простейшем виде дать уравнения процессов, приводящих такую систему к устойчивому состоянию, поскольку при этом необходимо учитывать концентрацию и характер отходов, активность бактерий и водорослей, интенсивность солнечной радиации, температуру и другие факторы. Однако возможности такой системы проверены во многих достаточно солидных экспериментах. Урожай водорослей можно периодически собирать, поддерживая их концентрацию приблизительно постоянной. Водоросли получают, пропуская среду, в которой они обитают, через центрифугу (напоминающую центрифугу бытовой стиральной машины). Было показано, что отношение энергии, которую можно выделить из высушенных водорослей, к количеству солнечной энергии, падающей на резервуары, где выращиваются водоросли, приближается к 8%, то есть к. п. д. такой системы имеет величину, близкую к максимальному теоретическому значению. Это соответствует примерно 30 кг/м2 сухого материала за год, но при продолжительной работе системы эта величина падает до 10—15 кг/м2, то есть приближается к годовой продуктивности более высокоорганизованных растений.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ: Солнечная энергия для человека

 

Смотрите также:

 

Получение метана методом анаэробной ферментации бурых водорослей....

Как видно бурая водоросль пригодна для выращивания на большой глубине. Растения нижней своей частью самостоятельно закрепляются на
К содержанию: Биомасса как источник энергии. Смотрите также: БИОГАЗ. Получение и применение биогаза как источника топлива.

 

Выращивание водорослей. ВОДОРОСЛИ - ПРОДУКТ ПИТАНИЯ...

Ведь метод выращивания растений без почвы вообще только еще развивается и в некоторых отношениях почти не исследован.
ВОДОРОСЛИ источник биомассы для получения биоэнергии. Энергия...

 

Культивирование и использование бентосных водорослей

При любом рассмотрении водорослевой культуры или ее выращивании необходимо учитывать опыт стран Востока.
НИТЧАТЫЕ ВОДОРОСЛИ речная тина - применение растений в народной ...
Способы получения энергии ... Биомасса, если иметь в виду древесину, Солому...

 

ВОДОРОСЛИ источник биомассы для получения биоэнергии. Энергия...

Подобные скорости образования биомассы свидетельствуют о том, что растения используют всего лишь 5% всей поступающей солнечной энергии [].
Биоконверсия солнечной энергии. Способы получения энергии ...
Специальное выращивание биомассы с последующим ее...

 

Энергии Мирового океана. Выращивание с плотов в океане...

Неожиданной возможностью энергетики Мирового океана оказалось выращивание с плотов в океане быстрорастущих гигантских водорослей, легко
Растворенный углекислый газ точно так же поддерживает жизнь всех морских растений от одноклеточных диатомовых водорослей...

 

Использование водорослей, морские растения в качестве питательных...

Успехи Западной Европы в области использования морских водорослей в качестве фуража стимулировали развитие промышленного выращивания бурой водоросли на западном побережье США.
НИТЧАТЫЕ ВОДОРОСЛИ речная тина - применение растений в народной ...

 

обработанные морские водоросли. Сырые морские водоросли....

Использование водорослей, морские растения в качестве питательных ...
Способы получения энергии ... Биомасса, если иметь в виду древесину, Солому, является одним из самых древних
Специальное выращивание биомассы с последующим ее пе-ребраживанием в спирт или...

 

Потенциальный выход энергии

С учетом всех условий наиболее важным является выращивание водорослей с наибольшей связанной энергией.
НИТЧАТЫЕ ВОДОРОСЛИ речная тина - применение растений в народной ...
Биоконверсия солнечной энергии. Способы получения энергии ...

 

Надводные растения и водоросли для прудов - камыш, осока, рогоз, хвощ...

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ: Разведение и выращивание карповых, сиговых, лососевых, растительноядных рыб.
Высушенные растения легко растираются в порошок. ВОДОРОСЛИ источник биомассы для получения биоэнергии. Энергия...

 

АНАЭРОБНОЕ ПЕРЕГНИВАНИЕ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ. Продукты...

Использование водорослей, морские растения в качестве питательных ...
Способы получения энергии ... Биомасса, если иметь в виду древесину, Солому, является одним из самых древних
Специальное выращивание биомассы с последующим ее пе-ребраживанием в спирт или...