Водоросли — в печь!
Кременчугские ученые знают, как спасти Днепр.
Самая острая проблема главной водной артерии Украины — Днепра — цветение воды, вызванное сине-зелеными водорослями, которыми плотно покрыты немалые площади акватории. Но похоже, вскоре этот крайне острый вопрос будет решен: ученые Кременчугского государственного университета разработали технологию переработки водорослей и получения из них биогаза.
Недавно ученые заявили, что лабораторные опыты дали положительный результат, и если власть и производители заинтересуются их ноу-хау, то Днепр будет спасен. Новаторскую идею три года воплощал в жизнь коллектив ученых КГУ во главе с завкафедрой физики, профессором доктором физико-математических наук Александром Елизаровым.
— Александр Иванович, что, собственно, случилось с Днепром?
— Первопричина — появление в 1950—1970-х годах каскада гидроэлектростанций на Днепре. Затопили большие территории, существенно уменьшилась скорость течения реки. Ее водный режим изменился радикально, качество воды ухудшилось. Площадь водохранилищ днепровского каскада составляет около 7000 квадратных километров, а объем фактически законсервированной в них воды — почти 43,65 кубического километра. Годовой сток Днепра — приблизительно 50 кубических километров, а значит, искусственно задержанный в водохранилищах объем воды соразмерен с годовым стоком. Искусственные моря значительно увеличили сечение русла, которое, как известно, формирует скорость непрерывного потока. При этих условиях в водохранилищах, особенно в крупнейшем по площади и объему Кременчугском, вода стоячая. Фактически современный Днепр в своем среднем и нижнем русле является скорее каскадом прудов, чем рекой.
— К чему это приводит?
— При таких условиях прекрасно чувствуют себя цианобактерии. В фазе своего разложения, продолжающейся со второй половины июля до конца сентября, они превращают воду Днепра в грязную жидкость, наполняя воздух тошнотворным запахом. Очистные станции водопроводов крупных промышленных городов, где живет свыше 6,3 миллиона человек, не в состоянии очистить такую воду до стандартов питьевой. А еще в днепровской воде уменьшается содержание кислорода и рыба просто задыхается.
— Вы предложили способ, позволяющий не только избавиться от вредных бактерий, но и получить значительную выгоду. В чем заключается технология переработки водорослей на биогаз?
— Прежде всего, нужно собрать водоросли и поместить их в резервуары наподобие цистерн. После естественного брожения на солнце и выделения биогаза его нужно насосами откачать в специальные резервуары — газгольдеры. То есть превратить его в сжиженный, как газ для заправки автомобилей. Есть и возможность отправить его сразу в магистраль. Полученный в результате газ по составу близок к природному, но у нас он без вредных примесей, поэтому не нуждается в дополнительной очистке. Биомассу, остающуюся после выделения газа, можно использовать как органическое удобрение. Причем оно не имеет в своем составе тяжелых металлов и пригодно для выращивания всех сельхозкультур.
— Чего уже удалось достичь и каких результатов в перспективе вы ждете от эксперимента?
— Лабораторные опыты подтвердили, что цианобактерии можно полностью утилизировать. Теплотворная способность биогаза из цианобактерий соразмерна с аналогичными показателями бытового газа. Предложенные же способы сбора цианобактерий не являются инженерно сложными. Это позволяет начать разработку технически и экономически обоснованного крупномасштабного проекта очистки от них всего бассейна Днепра. Конечно, биогаз и удобрения, которые станут получать из цианобактерий, не сразу окупят затраченные на проект средства, однако экологические последствия от его воплощения — улучшение качества воды, а также новые возможности для развития туризма в значительной мере компенсируют их.
Справка «УТГ»
Цианобактерии — колониальные или нитчатые многоклеточные организмы, группа крупных грамотрицательных бактерий, способных к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода. Главные виновники цветения воды, вызывающего массовые заморы рыбы и отравления животных и людей.
Сравнительно крупные размеры клеток (2 мкм) и сходство с водорослями было причиной их рассмотрения ранее в составе растений, отсюда и название — «сине-зеленые водоросли». Позже доказано их биохимическое и молекулярно-генетическое сходство.
Кстати
Биогаз, полученный кременчугскими учеными из цианобактерий, содержит 85,25% метана, 10,36% азота, 2,90% кислорода, 0,95% этана, 0,33% пропана, 0,2% других газов.
