Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет

Кафедра химии и биотехнологии

Проекты

 

Для выпускников школ близится самая горячая пора – сдача  экзаменов и поступление в ВУЗы. Дорогой абитуриент, а ты уже определился с будущей специальностью? Если нет, то мы поможем сделать тебе правильный выбор. Если ты планируешь связать свою жизнь с химией, созданием новых прогрессивных разработок, направление – БИОТЕХНОЛОГИЯ – именно то, что тебе подойдет больше всего! На кафедре биотехнологии на достаточно высоком уровне организована научно-исследовательская работа студентов, ежегодно проводятся конференции и семинары (в том числе и на английском языке). В последнее время всё больше внимания уделяется исследованиям в области биотоплива, которое является перспективными с точки зрения научных разработок. Ниже мы приводим краткую информацию по следующим основным направлениям: биоэтанол, биодизель, биоводород, биогаз.

Биоэтанол — топливо из возобновляемого растительного сырья

Замена моторного топлива, получаемого из нефти, биоэтанолом приоб­рела особую актуальность в XXI веке в связи с исчерпанием минеральных энергоносителей и необходимостью предотвращения выбросов в атмосферу все возрастающих количеств СО2. На первом этапе освоения биоэтанола пре­дусматривается его использование как добавки к бензину, что повышает ок­тановое число моторного топлива. В США уже разработано и поступило на реа­лизацию моторное топливо Е85, в котором доля биоэтанола составляет 85 %. Начат выпуск экологически безопасных автомобилей, работающих на этом виде топлива.
Сырьем для производства биоэтанола могут быть био­масса, растительные волокна, содержащие сахара, крахмал и цел­люлозу. Для Пермского края наиболее доступными являются целлюлозосодержащие материалы растительного происхождения, прежде всего такие, как древесина и отходы деревообработки. Однако имеются некоторые барьеры: наиболее трудной операцией переработки целлюлозосодержащего сырья является расщепление целлюлозных волокон. В целлюлозно-бумажной про­мышленности применяются процессы варки древесного сырья. В настоящее время эта проблема является предметом интенсивных исследований.

Биодизель — альтернативное топливо из растительного сырья

Биодизель представляет собой метиловые (или этиловые) эфиры жирных кислот. В качестве сырья при его производстве можно использовать широкий спектр растительных масел: масла из семян рапса, подсолнечное масло, масла из соевых бобов, арахисовое, пальмовое, хлопковое, льняное, кокосовое и другие масла.
Биодизель имеет несомненные преимущества перед минеральным ди­зельным топливом, например, отличается хорошей воспламеняемо­стью. Но главное - ис­пользование биодизеля приводит к резкому сокращению выбросов в атмо­сферу углекислого и угарного газов и практически полному прекращению вы­бросов оксидов серы. При попадании в воду биодизель не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Он легко подвергается биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за месяц перерабатывают 99 % биодизе­ля. Исследования в данной области направлены на интенсификацию основ­ных стадий технологии биодизеля и на получение чистого продукта.

Биологическое получение водорода

По оценкам экспертов, водород является весьма перспективным, эко­логически чистым топливом будущего. Выбор водорода как энергоносителя определяется не только его исключительно высокой теплотой сгорания, но и практически неисчерпаемыми запасами сырья (нефть, природный газ, сахара растительного происхождения, вода). Но реализация водородной энергетики связана, в первую очередь, с поиском  экономичных способов получения водорода.  Многообещающими методами получения водорода становятся микробиологические. В связи с этим появился даже специальный термин — «биоводород», которым назы­вают водород, полученный биологическим путем (т.е. с помощью микроорганизмов, например, бактерий).
Исследования, посвященные получению биоводорода, направлены на использование  в качестве исходного сырья целлюлозосодержащих отходов (опилок, стружки, травяных остатков), которые легко превращаются в сахара. В этом случае также решается проблема утилизации отходов, количество которых неизбежно возрастает.
Процессы получения биоводорода имеют большое практическое значение для децентрализованных систем генерации энергии, устанавливаемых вблизи источников сырья, что позволит существенно снизить транспортные и другие расходы.


Получение биогаза и утилизация активного ила методом метаногенеза

Метод очистки сточных вод с помощью активного ила получил широкое распространение в стране, в том числе, и в Пермском крае. Активный ил, об­разованный колониями микроорганизмов, представляет собой буро-желтые хлопья, взвешенные в воде. В ре­шении проблемы обезвреживания отработанного ила перспективен метод метаногенеза. В процессе переработки ила возможно не только его обезвреживание, но и получение ценного энер­гоносителя - биогаза, основным компонентом которого является метан. Реализация технологии метаногенеза при обезвреживании ила особенно эффективна для сильно загрязненных город­ских стоков, стоков пищевой промышленности и отходов интенсивного жи­вотноводства, что является одним из методов решения проблемы утилизации ила. Одновременное получение биогаза и удобрения может улучшить эконо­мические показатели переработки отходов активного ила. Биогаз является экологически чистым топливом, которое удобно использовать для нужд производства.

Если тебя это действительно заинтересовало, приходи на встречу с представителями нашей кафедры, где сможешь получить более детальную информацию. Возможно, что у тебя уже появились кое-какие собственные идеи насчет той или иной проблемы. Мы будем рады обменяться мнениями. Обсуждение проектов состоится во время работы приемной комиссии. При этом будет возможность встретиться с работающими по биотопливной тематике студентами, обучающимися на нашей специальности. Следи за новостями на сайте.

   

Контактная информация:
тел. 8-(342)-239-15-11
E-mail: vvv@purec.pstu.ac.ru
Сайт ПНИПУ: http//www.pstu.ru/
Лицензия: Серия А №255847 от 16.04.2007 г.