Получение водорода, перспективы и проблемы.
Получение водорода путем электролиза воды считается самым простым вариантом. Для его осуществления необходимо залить в емкость раствор соды, поместить также туда два электрических элемента. Один будет заряжен положительно (анод), а второй – отрицательно (катод). При подаче тока водород отправится на катод, а кислород — на анод.
Данный способ применяется в нескольких странах, которые имеют значительные запасы недорогой гидроэнергии. Крупнейшие электрохимические комплексы располагаются в Индии, Канаде, Норвегии, Египте, но созданы и функционируют множество мелких установок в разных странах мира.
Также возможно получение водорода по методике частичного окисления. Для этого используется сплав алюминия и галлия. Его помещают в воду, что приводит к образованию водорода и оксида алюминия в процессе реакции. Галлий необходим для того, чтобы реакция произошла в полном объеме (этот элемент не позволит алюминию окислиться преждевременно).
Водород из биомассы получается термохимическим или биохимическим способом.
· Термохимический метод – основан на том, что биомассу подвергают термической обработке при температуре 500-800º (для отходов древесины). Нагревание происходит при отсутствии кислорода. Температурный режим процесса ниже температуры газификации угля. В результате этого процесса выделяется водород и другие газообразные продукты. Планируется усовершенствовать этот процесс и, следовательно, снизить стоимость производства.
|
|
|
· Биохимический метод – это производство биоводорода из биомассы при помощи специальных бактерий, например Rodobacter speriodes, Enterobacter cloacae. Если биомасса богата крахмалом или в ней содержится значительное количество целлюлозы, то целесообразно применять специальные ферменты, которые ускоряют процесс переработки биомассы. Для эффективного прохождения процесса нужно поддерживать стабильные параметры (температура 30º и нормальное давление).
На сегодня биохимический метод производства биоводорода самый востребованный и распространенный. Учитывая, что сырьем могут быть отходы сельского хозяйства (шелуха, шрот и т.д.) бытовой органический мусор, сточные и канализационные воды, количество его неисчерпаемо. Также при производстве водорода этим методом не нужно никаких специальных условий и специального оборудования. Для эффективного производства нужны хорошие бактерии. Самыми подходящими для этой цели являются пурпурные бактерии, которые находятся в высокогорных источниках. Бактерии можно использовать повторно после каждого цикла производства. Поэтому этот способ зависит полностью от жизнедеятельности бактерий и он менее энергоемкий и самый дешевый.
|
|
|
Биотехнологическое производство ферментов микроорганизмов.
Получение ферментов с помощью микроорганизмов более выгодно, чем из растительных и животных источников. Микробные клетки продуцируют более 2 тысяч ферментов, катализирующих биохимические реакции, связанные с ростом, дыханием и образованием продуктов. Многие из этих ферментов могут быть выделены и проявляют свою активность независимо от клетки. Для получения ферментных препаратов используют как микроскопические грибы, так и бактерии и дрожжи. Иногда получение технического ферментного препарата кончается проведением процесса ферментации, однако активность ферментов в культуральной жидкости быстро снижается. Поэтому широко практикуют получение сухих технических ферментных препаратов.
Амилазы и протеазы используют в текстильной, хлебопекарной и кожевенной промышленности. Пектолитические ферменты могут быть использованы для мацерации тканей при переработке растительного сырья, например при получении льноволокна. Щелочные протеазы, особенно иммобилизованные, очень эффективно используются в составе моющих средств. Кроме протеолитических ферментов в состав моющих средств вводят липазу, целлюлазу, оксидазу и амилазу для удаления загрязнений крахмального происхождения. Использование иммобилизованной глюкозоизомеразы для непрерывного получения глюкозы является наиболее крупным процессом такого рода в мире.
|
|
|
Микробные ферменты активно используют в клинической диагностике при определении уровня холестерина в крови и мочевой кислоты. Ферменты предлагают использовать для очистки канализационных и водопроводных труб и т.д. и т.п. Ферменты для медицинских или аналитических целей должны быть высокоочищенными.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 124; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!