CC BY
195УДК 620.95: 504.7
МИКРОВОДОРОСЛИ В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВА
Н.И. Чернова, С.В. Киселева, Т.П. Коробкова, С.И. Зайцев
Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы, д.1, Москва, РФ, 119991, Тел.: (495) 939-42-57, факс: (495) 939-41-63, e-mail: rsemsu@mail.ru
Статья посвящена нетрадиционному виду сырья для целей биоэнергетики - микроводорослям как источнику биотоплива (метана, биоводорода, биодизеля и жидких углеводородов). Представлены результаты исследований по промышленному выращиванию микроводорослей с целью получения метана. Проведен сравнительный анализ урожайности масличных растений и микроводорослей. В силу высокой продуктивности микроводорослей по маслу замена масличных культур на микроводорослевые позволит сократить площади выращивания от 50 до 100 раз, причем с использованием земель, не пригодных для растениеводства. Рассмотрен спектр микроводорослей-продуцентов масла и жидких углеводородов, технологии их выращивания и способы переработки биомассы.
MICROALGAE AS SOURCE FOR BIOFUELS N.I. Chernova, S.V. Kiseleva, T.P. Korobkova, S.I. Zaytsev
Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Leninskie Gori, 1, Moscow, Russian Federation, 119991, tel: (495) 939-42-57, fax: (495) 939-41-63, e-mail: rsemsu@mail.ru
The article is devoted to alternative crude for bioenergy - microalgae as source of biofuels (methane, biohydrogen, biodiesel and liquid hydrocarbons). There are presented the results of investigation on scale production of microalgae for the purpose of methane-manufacturing. Comparative analysis of oil plants productivity and microalgae was carried out. As demonstrated here, oil productivity of many microalgae greatly exceeds the oil productivity of the best producing oil crops, so replacement of plants by microalgae will allow to reduce cropland aimed for energy plantations by a factor of 50-100, at that there will be possible to use land resources, unsuitable for plant cultivation. There are considered microalgae - oil and liquid hydrocarbons-producers, production methods and means of biomass converting.
Старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Кандидат биологических наук, окончила факультет почвоведения МГУ в 1974 г., в 1978 г. - аспирантуру биологического факультета МГУ. Научное звание - старший научный сотрудник.
Область научных интересов: биоконверсия солнечной энергии; водорослевая энергетика: скрининг микроорганизмов и промышленное выращивание их для целей энергетики; вопросы систематики микроорганизмов. Автор более 80 научных публикаций, в том числе патентов на изобретения.
Ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Кандидат физико-математических наук, окончила в 1987 г. физический факультет МГУ, а в 1990 г. - аспирантуру того же факультета.
Область научных интересов: возобновляемые источники энергии: оценка ресурсов ВИЭ; эколого-географические аспекты развития возобновляемой энергетики. Процессы газообмена между океаном и атмосферой; проблемы утилизации антропогенных парниковых газов. Лабораторное моделирование динамических процессов в океане. Автор более 50 научных публикаций, в том числе патентов на изобретения.
Научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Кандидат биологических наук, окончила биолого-почвенный факультет МГУ в 1966 г.
Область научных интересов: скрининг продуцентов биологически активных веществ; биоконверсия солнечной энергии. Водорослевая энергетика: поиск микроорганизмов и промышленное выращивание их для целей энергетики; вопросы систематики микроорганизмов. Автор более 70 научных работ, в том числе патентов на изобретения.
Коробкова
Надежда Ивановна Чернова
Софья Валентиновна Киселева
Тамара Павловна
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 9 (65) 2008
© Scientific Technical Centre «TATA», 2008
Сергей Иванович Зайцев
Ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Кандидат физико-математических наук, окончил в 1978 г. физический факультет МГУ.
Область научных интересов: возобновляемые источники энергии, их использование в гибридных системах. Лабораторное моделирование процессов газообмена между океаном и атмосферой в связи с проблемой сокращения эмиссии антропогенных парниковых газов. Автор более 70 научных публикаций, в том числе патентов на изобретения.
Необходимость замены ископаемого топлива в качестве энергоносителя диктуется рядом причин, среди которых истощение запасов топлива, эскалация цен на него, эмиссия СО2 и т.д. Полное потребление энергии по данным IEA в 2000 г. составило 323-1018 Дж/год, к 2010 г. прогнозируется рост до 403-1018Дж/год, а к 2020 г. - 488-1018 Дж/год. В генерации электрической энергии в 2020 г. (186-1018 Дж/год) ископаемое топливо планируется заместить возобновляемыми источниками энергии (солнце, ветер, приливы, малые ГЭС и др.) [1]. Оставшиеся 302-1018Дж/год приходятся на жидкое топливо на основе нефти для транспорта и других нужд. Будет ли у биоэнергетики возможность вырабатывать к 2020 г. такое количество топлива? Сырьем для биотоплива являются так называемые «энергетические культуры» - как правило, наземные растения. В настоящее время биоэнергия, производимая из наземной растительности, замещает более 45-1018 Дж/год. Без сомнения, эта доля в энергобалансе будет расти, однако для получения даже 100-1018 Дж/год потребуется значительная часть пахотных площадей мира под энергетические культуры. Очевидно, что такое решение является неприемлемым.
В качестве альтернативы традиционным энергетическим культурам могут выступать фотосинтезирую-щие микроводоросли - перспективные источники различных видов возобновляемого биотоплива: метана при анаэробном сбраживании, биоводорода, биодизеля из водорослевого масла. Биомасса микроводорослей на 50 % сухого веса представлена углеродом, который образуется при ассимиляции атмосферного СО2, поэтому при производстве 100 т водорослевой биомассы связывается около 180 т углекислого газа. Таким образом, плантации микроводорослей могут выступать эффективным стоком СО2.
Самый традиционный способ использования биомассы в энергетических целях - конверсия ее до метана. В лаборатории возобновляемых источников энергии МГУ проводились научно-исследовательские работы по крупномасштабному выращиванию микроводорослей хлореллы и спирулины в открытых плоскостных фотокультиваторах как для получения энергопродукта (метана), так и ценных биологически активных веществ, нашедших применение в пищевой, кормовой и фармацевтической промышленности. В метантенках происходила конверсия биомас-
сы до СО2 и СН4 и ее минерализация. При этом фосфор, азот, калий, магний, кальций, микроэлементы и т.д. в доступной форме возвращались в культиваторы; СО2 из биогаза повторно использовался как источник углерода. Таким образом, проводилось замыкание производственного цикла по основным биогенным элементам. Выращивание биомассы микроводоросли спирулины осуществлялось в лабораторных условиях и в тепличных комплексах. Была проведена оптимизация питательной среды, разработана оригинальная система насыщения углекислым газом; использовалось поверхностное перемешивание со скоростью движения 0,1 м/с. Продуктивность в теплицах составила в среднем 7-12 г/м2/сут (по сухому весу) и 87 г/м2/сут в максимуме [2]. Культивирование осуществлялось также в натурных условиях на базе экспериментального полигона Морского гидрофизического института НАН Украины (Крым, Ка-цивели). Фотоблоки располагались на побережье и на поверхности моря; в последнем случае использовались гибкосоединенные многоячеистые системы открытого типа. Были исследованы типы волнения, наиболее подходящие для достижения оптимальных режимов перемешивания в плавучих культиваторах. Использование волнового способа перемешивания способствовало не только равномерному распределению питательных веществ в культуре, но и улучшению условий освещенности. Доказана принципиальная возможность крупномасштабного выращивания микроводорослей в этих климатических условиях в течение 5 теплых месяцев года.
Однако нами было показано, что использование биомассы микроводорослей для получения биогаза остается неконкурентоспособным. И только в том случае, если микроводоросли используются для получения дорогостоящих препаратов (биологически активные добавки, фикоцианин, астаксантин, хлорофилл, витамин В12, полиненасыщенные жирные кислоты омега-3 и омега-6 и др.), отходы таких производств могут быть использованы для экономически оправданного получения метана. В случае применения водорослей для очистки сточных и промышленных вод полученную биомассу также целесообразно конвертировать в метан [3]. Возможные способы достижения экономичного производства биомассы микроводорослей и продуктов на ее основе представлены в табл. 1.
II I
SJ
69
Таблица 1
Основные виды энергозатрат для культивирования микроводорослей и способы их уменьшения
Table 1
The main power inputs for microalgae cultivation and the mothods of its reduction
Виды энергозатрат Способы уменьшения энергозатрат
1. Производство биогенных элементов для культивирования микроводорослей Использование для приготовления питательных сред: а) отходов животноводства; б) продуктов метанового брожения; в) СО2, N0,,, БОх из воздуха дымовых выбросов ТЭС
2. Перемешивание а) Использование возобновляемых источников энергии (солнечные, ветровые и комбинированные установки); б) Использование волнения поверхности водоемов
3. Сбор биомассы а) Использование фильтрации гравитационным методом вместо сепарации; б) Использование готового продукта в виде нативной суспензии в животноводстве и птицеводстве; в) Использование возобновляемых источников энергии
4. Сушка а) Может отсутствовать при использовании микроводорослей в виде кормовой добавки или в метаногенезе; б) Использование возобновляемых источников электроэнергии
5. Поддержание оптимального температурного режима культивирования Сокращение энергозатрат за счет сбросного тепла ТЭС и АЭС и возобновляемых источников энергии
6. Капитальное строительство Использование дешевых доступных материалов многоразового использования
7. Водоснабжение а) Использование морской воды и штаммов микроводорослей, адаптированных к средам на морской воде; б) Использование городских сточных вод и водоемов-охладителей АЭС и ТЭС
Наиболее развивающаяся область использования микроводорослей в настоящее время - это получение биодизеля из их липидов. Так, в некоторых видах водорослей при оптимальных условиях культивирования содержание липидов превышает таковое в масличных растениях: у Scenedesmus dimorphus содержание липидов составляет 16-40 %, у Prymnesium parvum - 22-38 %, Euglena gracilis - 14-20 %, Chlorella vulgaris - 14-22 %, Dunaliella salina - 16-44 %, Haematococcuspluvialis - 25-45 %, Tetraselmis suecica - 20-30 %, Isochrisis galbana - 22-38 %, Nan-nochloropsis sp. - 33-38 %, Stichococcus sp. - 40-59 %, а у Botryococcus braunii - до 80 % [1, 4]. По данным Y.Chisti, продуктивность микроводорослей по маслу в 10-100 раз превышает продуктивность наземных растений, при этом площади их выращивания сокращаются по сравнению, например, с канолой (рапсом) в 50-100 раз (табл. 2). Проблема доступных площадей будет все более острой из-за конкуренции с продовольственными культурами и ухудшением качества пахотных земель.
Для применения микроводорослей в целях энергетики необходим скрининг штаммов-продуцентов масла и разработка технологии их крупномасштабного культивирования.
Таблица 2
Сравнительная оценка источников сырья для производства биодизеля [4]1
Table 2
Comparative estimation of sources for biodiesel production [4]1
Урожай Площадь, необходи-
Культура масла, мая для производст-
л/га ва масла (Мга)2
Кукуруза 172 1540
Соя 446 594
Канола 1190 223
Ятрофа 1892 140
Кокосовый орех 2689 99
Пальмовое масло 5950 45
Микроводоросли
(30 %)3 58700 4,5
Микроводоросли
(70 %)4 136900 2
Данные получены в экспериментах по выращиванию микроводорослей на площади 5681 м2 в Новой Зеландии.
2
Для замены 50 % всего транспортного топлива в США.
330 % масла (от биомассы по сухому весу).
470 % масла (от биомассы по сухому весу).
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 9 (65) 2008
© Scientific Technical Centre «TATA», 2008
Такие работы активно проводились с 80-х годов прошлого столетия. Самыми значимыми из них были программа Aquatic Species Program лаборатории возобновляемой энергетики США (the U.S. National Renewable Energy Laboratory (NREL)) с инвестициями в $25 млн [5] и проект Research Institute of Innovative Technology for the Earth (RITE, Япония, $117 млн) [6]. Однако экономическая рентабельность при производстве биотоплива с использованием фото-синтезирующих микроорганизмов в этих программах не была достигнута. Тем не менее, в 1997-2001 гг. на Гавайях осуществлено успешное крупномасштабное культивирование зеленой микроводоросли Haemato-coccus pluvialis [1].
В многолетней практике выращивания водорослей используются два способа культивирования: в фотобиореакторах (закрытый способ) и в открытых культиваторах. Фотобиореакторы обеспечивают контролируемые условия выращивания, но являются дорогостоящими. При значительно более дешевом открытом культивировании возникает проблема неконтролируемости процесса и, что существенно, заражения другими микроорганизмами. В результате в мировой практике только три вида водорослей (хлорелла, спирулина и дуналиелла) в настоящее время выращиваются в широких масштабах открытым способом. Это обеспечивается селективными условиями их роста (спирулина растет при pH среды > 10, а ду-налиелла - на средах с минерализацией > 116 о/оо). Для основной массы микроводорослей-продуцентов масла более перспективными являются закрытые
фотобиореакторы с контролируемыми параметрами и стерильными условиями, однако получаемый при этом биодизель дороже минерального.
Известно, что для большинства штаммов микроводорослей достаточное обеспечение культуры азотом способствует высокой скорости роста, но приводит к низкому содержанию масла, в то время как при дефиците азота уменьшается скорость роста, а содержание масла увеличивается. Таким образом, высокая продуктивность по биомассе и высокое содержание липидов при одинаковых условиях культивирования взаимно исключаются. Это послужило основой двухстадийного процесса выращивания биомассы Иаета^соссш р1иУ1-с целью получения масла и каротиноида астаксан-тина - мощного антиоксиданта, востребованного фармацевтической промышленностью в проекте, упомянутом выше [1]. Предложенная система непрерывного культивирования микроводоросли гематококкус состояла из закрытых трубчатых фотокультиваторов и открытых прудов общей площадью 2 га. На первой стадии в фотобиореакторах выращивалось большое количество альгологически чистой биомассы, которая затем помещалась в открытые системы с максимальным освещением и низкими концентрациями питательных веществ. В условиях физиологического стресса за короткий период (1-2 дня) происходило быстрое нарастание биомассы и усиленный биосинтез масла в клетках. Основные характеристики технологии двухста-дийного метода выращивания Иаета^соссш рШугаН^' представлены в табл. 3.
Таблица 3
Общая схема двухстадийного процесса культивирования микроводоросли Haematococcus pluvialis [1]
Table 3
General specifications of the coupled production system for photosynthetic micralgae
Haematococcus pluvialis [1]
Параметры установки / условия культивирования Фотобиореактор Открытый культиватор
Размеры Длина - 245 м Диаметр - 38 см Глубина культуральной жидкости 35 см Площадь поверхности - 186 м2 Длина - 76 м Ширина - 5,5 м Глубина культуральной жидкости 12 см Площадь поверхности - 417 м2
Объем 25 м3 50 м3
Характер роста Непрерывная культура Периодическая культура
Условия роста Постоянные условия: - питательные вещества - температура - низкая интенсивность освещения - рН Значительные вариации для создания условий физиологического стресса: - питательные вещества -низкие концентрации или отсутствуют - высокая температура - очень большая интенсивность освещения - постоянное значение рН
Отклик системы культивирования 1) Скорость роста: постоянная 2) Концентрация клеток: постоянная 1) Скорость роста: первоначально очень высокая; далее нулевая 2) Концентрация клеток: быстрый рост
Биохимические характеристики Низкое содержание масла Высокое содержание масла
Временные интервалы Непрерывное культивирование Рост клеток и накопление масла: 1-2 дня Накопление астаксантина: 3-5 дней
Средняя энергопродуктивность биомассы Haema-tococcus pluvialis составила Есрб/м=763 ГДж/га/год (в максимуме Emax б/м=1836 ГДж/га/год) при энергопродуктивности по маслу Есрм=422 ГДж/га/год (в максимуме Emax б/м=1014 ГДж/га/год). Эти величины существенно выше тех, что дают наземные растения (порядка 50 ГДж/га/год). Используя экспериментальные результаты авторов проекта, мы провели сравнительный анализ урожайности масличных культур (рапса) и микроводоросли Haematococcus pluvialis как сырья для биодизеля и показали принципиальную возможность замены наземных растений микроводорослями для получения биотоплива (табл. 4). По современным оценкам, общая площадь
Сравнение рапса и микроводоросли Haem Comparison of rape and microalgae Hae
земель в мире, потенциально пригодных для производства сельскохозяйственных культур, - 2,6 Гга или около 19,5 % площади земли. К 2050 г. примерно половина (1,31 Гга), по-видимому, будет использоваться для пищевых целей. Оставшиеся 1,28 Гга (9,6 %) могут быть потенциально использованы для выращивания энергетических культур. Из данных табл. 4 следует, что для производства маслосемян рапса, эквивалентного 300-1018 Дж/год, потребуется примерно в 5 раз больше площадей пахотных земель, чем остается для энергетических культур (1,28 Гга), тогда как для топлива из биомассы микроводорослей - 0,3 Гга или 23 % этих земель.
Таблица 4
atococcus pluvialis как энергоисточников [1, 7]
Table 4
matococcus pluvialis as energy sources [1, 7]
Культура Продуктивность биомассы, т/га/год Энергосодержание общее, ГДж/га/год Продуктивность по маслу, т/га/год Энергосодержание по маслу, ГДж/га/год Площадь, необходимая для производства 3001018 Дж/год энергии, Гга
Рапс (Германия) 3,1 77,9 1,2 44,7 6,7
Рапс (Финляндия) 1,6 24 0,65 25,4 11,8
Рапс (Россия)1 2,5 61 0,75 29,3 10,2
Рапс (Россия)2 1,0 7,1 0,3 11,7 25,6
Haematococcыs рЫугаНз (в среднем) 38,2 763 13,8 422 0,71
Haematococcыs рЫугаНз (максимально) 91,8 1836 33,2 1014 0,3
10птимистический сценарий 2Реалистический сценарий
Безусловно, описанный двухстадийный способ получения масла не является универсальным. Более высокий выход масла (более 40 %) отмечен в одностадийных экспериментах с Dunaliella salina при одновременном синтезе ценного продукта Р-каротина [8].
Помимо масла микроводоросли способны к синтезу жидких углеводородов. Одноклеточная колониальная водоросль Botriococcus braunii рассматривается как потенциальный источник возобновляемого топлива благодаря ее способности продуцировать значительные количества углеводородов. Исторически интерес к этой водоросли возник благодаря ее участию в геохимических процессах: палеоботанические исследования показывают, что B. braunii - один из основных источников углеводородов в различных богатых нефтью отложениях, начиная с ордовикского периода до наших дней [9].
Штаммы В.Ьттй, изолированные из природных источников и культивируемые в лабораторных условиях, а также природные популяции этой водоросли отличаются типом синтезируемых углеводородов. В соответствии с этим они подразделены на три химические расы: А, В и L. Водоросли расы А образуют
72
алкадиеновые и алкатриеновые углеводороды с нечетным числом атомов углерода от С23 до С33. Эти линейные олефины составляют до 61 % от сухой биомассы. Водоросли расы В продуцируют тритерпено-идные углеводороды - ботриококцены (СпИ2п-10, п = 30-37). Ботриококцены могут быть в изомерной форме с тем же самым числом атомов углерода, но разной структуры. В природной популяции ботриококцены образуются в количестве от 27 до 86 % от сухой биомассы [10]. Водоросли расы Ь продуцируют единственный тетратерпеноидный углеводород ликопадиен (С40-С78) в количестве 2-8 % от сухой биомассы [11, 12]. В дополнение к углеводородам В.Ьтыпи также синтезирует обычные липиды, такие как жирные кислоты, триацилглицериды, стеролы [13]. Отличительным признаком этой водоросли также является синтез эфиров липидов нового типа, которые являются производными не глицерола, обычно встречаемыми во всех других организмах, а тесно связаны с синтезируемыми ими углеводородами [14].
Основная проблема введения В.Ьгаыпи в культуру состоит в его медленном росте: время удвоения биомассы составляет 6-7 суток. Многочисленные исследования направлены на установление оптимальных
I!
HI
питательных потребностей и условий культивирования В.braunii. Показано, что культура В.braunii требует введения в среду СО2: обогащение ее газовоздушной смесью, содержащей 0,3 % СО2, приводит к сокращению срока удвоения биомассы до 40 часов. Обогащение среды углекислым газом влияет и на состав углеводородов, приводя к накоплению низших ботриококценов (С30-С32), в то время как барбо-тирование атмосферным воздухом способствует синтезу высших ботриококценов (С33-С34) [15]. Несмотря на то, что В.braunii является автотрофом, он может использовать экзогенные источники углерода, включая Ci-C6 соединения и дисахариды (лактоза и сахароза), что приводит к сокращению времени удвоения биомассы до 2-3 дней [16]. При высокой освещенности (10 клк), если посевная культура была адаптирована к ней, рост биомассы и выход углеводородов высокие (7 кг/м3 и 50 % от веса сухой биомассы соответственно) [17].
Из биомассы, сконцентрированной фильтрацией или центрифугированием, путем отжима, экстракцией растворителями или термохимическим сжижением биомассы можно получить неочищенные углеводороды. Для улучшения их горючих свойств применительно к двигателям внутреннего сгорания они должны быть подвергнуты либо пиролизу, либо каталитическому крекингу. Исследования показали, что ботриококцены после гидрокрекинга можно рассматривать как источник транспортного топлива. Например, продукт из водорослевой массы В.braunii, растущей в естественных условиях в Darwin River Reservoir (Австралия), полученный после гидрокрекинга и перегонки, содержал следующие фракции: бензин 67 %, авиационное топливо 15 %, дизельное топливо 15 %, маслянистый остаток 3 %. Выход бензина при этом сравним с выходом при крекинге нефти. Хотя этот эксперимент был проведен в небольшом объеме, его масштабирование представляется весьма возможным [18].
Безусловно, в настоящее время топливо, полученное с помощью ботриококкуса, не может конкурировать по стоимости с нефтяным. Одной из причин этого является низкая скорость роста водоросли, не позволяющая пока выходить на производственные масштабы. Поэтому с помощью молекулярно-генетических методов предпринимаются попытки введения генов, ответственных за синтез углеводородов, из ботриококкуса в геном быстрорастущих организмов.
В последние 10 лет исследования американской компании Solazyme и китайских ученых из Department of Biological Sciences and Biotechnology, Tsinghua University, PR China были направлены на получение гетеротрофных штаммов микроводорослей, способных в темноте к усиленному синтезу ли-пидов, на основе которых возможно производить дизельное и авиационное топливо. По их данным, Chlorella protothecoides (гетеротрофный штамм) образует до 54,7 % липидов против 14,57 %, образуе-
мых автотрофным штаммом [19]. Компания Solazyme заявляет, что начнет продажу «водорослевого горючего» на основе гетеротрофных микроводорослей в ближайшие 2-3 года [20].
Многочисленные исследования по применению микроводорослей в различных аспектах говорят о большом интересе к этой группе микроорганизмов. Проведенный нами сравнительный анализ урожайности рапса и микроводоросли Haematococcus pluvialis показал принципиальную возможность использования биомассы микроводорослей для получения биотоплива. В силу высокой продуктивности микроводорослей по маслу замена масличных культур на микроводорослевые позволит сократить площади выращивания от 50 до 100 раз, причем с использованием земель, непригодных для растениеводства.
В настоящее время основное направление исследовательских работ в мире связано со скринингом микроводорослевых культур с высоким содержанием масла и жидких углеводородов, разработкой направленного биосинтеза целевого продукта, совершенствованием технологий широкомасштабного культивирования микроводорослей и получения биотоплив из них. То есть микроводоросли следует рассматривать как объекты микробиологической промышленности. Немалое внимание уделяется генно-инженерным работам по увеличению скорости роста перспективных культур (Botryococcus braunii) и их продуктивности (Chlorella protothecoides). Одним из возможных путей сокращения стоимости биотоплива из микроводорослей является получение ценных побочных продуктов из них для химической, фармацевтической, медицинской, пищевой, кормовой промышленности (бета-каротин, астаксантин, глицерол, фикоцианин, хлорофилл и т.д.) и использование отходов производства.
В лаборатории возобновляемых источников энергии МГУ им. М.В. Ломоносова создается коллекция культур микроводорослей - продуцентов масла и углеводородов; ведется разработка способов культивирования наиболее перспективных штаммов.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант 08-08-00526.
Список литературы
1. Huntley M., Redalje D. CO2 mitigatiom and renewable oil from photosyntetic microbes: a new appraisal // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2007. Vol. 12. P. 573-608.
2. Алексеев В.В., Лямин М.Я., Рустамов Н.А. и др. Энергетические плантации // География, общество, окружающая среда. Том III: Природные ресурсы и устойчивое развитие. М.: Изд.дом «Городец». 2004. С. 578-607.
3. Киселева С.В., Чернова Н.И. Использование микроводорослевых биотехнологий в решении про-
блем рационального природопользования // Инновационные технологии XXI века для рационального природопользования, экологии и устойчивого развития. М.: Ноосфера. 2004. С. 205-217.
4. Chisti Y. Biodizel from Microalgae // Biotechnology Advances. 2007. Vol. 25. P. 294-306.
5. Sheehan J., Dunahay T., Benemann J., Roessler P. A. Look Back at the U.S. Department of Energy's Aquatic Species Program - Biodiesel from Algae, Golden, CO, National Renewable Energy Institute.1998. NREL/TP-580-24190.
6. Murakami M., Ikenouchi M. The biological CO2 fixation and utilization project by RITE. 2. Screening and breeding of microalgae with high capability in fixing CO2 // Energy Conversion and Management. 1997, Vol. 38 (Suppl.). P. 493-498.
7. Биоэнергетика: мировой опыт и прогноз развития: Науч. ан. обзор. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007.
8. Weldy C.S., Huesemann M. Lipid production by Dunaliella salina in batch culture: effects of nitrogen limitation and light intensity. In: http: /www.scied.Science.doe.gov.
9. Cane R.F. Coorongite, balkashite and related substances - an annotated bibliography. Trans. Roy. Soc. South Aust. 1977. Vol. 101. P. 153.
10. Metzger P., Bercaloff C., Coute A., Casadevall E. Alkadiene- and botryococcene-producing races of wild strains of Botryococcus braunii // Phytochemistry. 1985. Vol. 24. P. 2305-2312.
11. Metzger P., Casadevall E. Lycopadiene, a tetra-terpenoid hydrocarbon from new strains of the green algae Botryococcus braunii // Tetrahedron Lett. 1987. Vol. 28. P. 3931-3934.
12. Metzger P., Allard B., Casadevall E., Bercaloff C., Coute A. Structure and chemistry of a new chemical race of Botryococcus braunii that produces lycopadiene, a tetraterpenoid hydrocarbon // J. Phycology. 1990. Vol. 26. P. 258-266.
13. Metzger P., Largeau C., Chemicals of Botryococcus braunii. In Cohen Z (ed) Chemicals from micralgae. Taylor & Fracis, London, 1999. P. 205-260.
14. Metzger P., Largeau C. Botryococcus braunii: a rich source for hydrocarbons and related ether lipids // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005. Vol. 66. P. 486-496.
15. Wolf F.R., Nanomura A.M., Bassham J.A. Growth and branched hydrocarbon production in a strain of Botryococcus braunii // J.Phycology. 1985. Vol. 21. P. 388.
16. Weetal H.H. Studies on nutritional requirements of the oil producing alga Botryococcus braunii// Appl. Biochem. Biotechhol. 1985. Vol. 11. P. 377.
17. Kojima E., Zhang K. Growth and hydrocarbon production by microalga Botryococcus braunii in bubble column photobioreactor // J. Bioscience Bioeng. 1999. Vol. 87. P. 811.
18. Hillen L.W., Pollard G., Wake L.V., White N. Hydrocracking of the oils of Botryococcus braunii to transport fuels // Biotechnol. Bioeng. 1982. Vol. 24. P. 193-205.
19. Wu Q., Miao X. Biofuels production from microalgae after heterotrophic growth. In: http://www.-ec.europa.eu-research-energy-pdf-36_qingyu_wu_en.pdf.
20. http: //www.solazyme.com.
74
11
