БИОТЕХНОЛОГИИ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РАЗРАБОТОК

Рассмотрены основные направления применения биотехнологий для нужд тепловой энергетики: очистка воды, дымовых газов, ремедиация разливов нефтепродуктов и переработка содержимого золошлакоотвалов. Дан обзор основных технологических решений в указанных областях. Показано, что внедрение таких технологий сегодня становится экономически выгодным, особенно в части использования дымовых газов ТЭС для культивирования фототрофных микроорганизмов, из которых далее можно получать широчайший спектр продуктов (от фармацевтических субстанций до биотоплива и кормов для животных).

биотехнология, биологическая очистка, тепловые электростанции, дымовые газы, сточные воды, биоремедиация, биодизель, аквапорин, biotechnology, biological purification, thermal power plants, combustion gases, wastewaters, bioremediation, biodiesel, aquaporine

1. Абрамов А. И. (ред.) Повышение экологической безопасности ТЭС. Москва: МЭИ, 2002. 378 с.

2. Оценка сырьевой базы Российской Федерации для производства топлива и энергии из биомассы / З. Б. Намсараев, П. М. Готовцев, А. В. Комова, А. В. Борголов, Я. Э. Сергеева, Р. Г. Василов // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю. А. Овчинникова. Т. 11, №4, 2015. С. 41 - 46.

3. Henze M., Harremoes P. Wastewater Treatment: Biological and Chemical Processes (third ed.). Heidelberg, Germany: Springer. 2002.

4. Bacterial contribution to dissolved organic matter in eutrophic Lake Kasumigaura, Japan / Kawasaki N., Komatsu K., Kohzu A., Tomioka N., Shinohara R., Satou T., Watanabe F. N., Tada Y., Hamasaki K., Kushairi M. R. M., Imai A. // Appl. Environ. Microbiol., vol. 79, no. 23, pp. 7160 - 8, 2013.

5. Progress toward isolation of strains and genetically engineered strains of microalgae for production of biofuel and other value added chemicals: A review / Ghosh A., Khanra S., Mondal M., Halder G., Tiwari O. N., Saini S., Bhowmick T. K., and Gayen K. // Energy Convers. Manag., vol. 113, pp. 104 - 118, 2016.

6. Carbon dioxide fixation and biomass production from combustion flue gas using energy microalgae / Zhao B., Su Y., Zhang Y., Cui G. // Energy, vol. 89, pp. 347 - 357, 2015.

7. Lifecycle assessment of microalgae to biofuel: Comparison of thermochemical processing pathways / Bennion E. P., Ginosar D. M., Moses J., Agblevor F., Quinn J. C. // Appl. Energy, vol. 154, pp. 1062 - 1071, 2015.

8. Biodiesel production via enzymatic catalysis/ Yuzbasheva E. Y., Gotovtsev P. M., Mostova E. B., Perkovskaya N. I., Lomonosova M. A., Butylin V. V., Sineokii S. P., Vasilov R. G. // Appl. Biochem. Microbiol., vol. 50, no. 8, pp. 737 - 749, 2014.

9. Готовцев П. М., Ломоносова М. А., Бутылин В. В., Мостова Е. Б., Перковская Н. И. Современные технологии получения биодизеля. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю. А. Овчинникова. Т.9, №3, 2013. C. 54 - 61.

10. Advanced biofuels from pyrolysis oil… Opportunities for cost reduction/ Arbogast S., Bellman D., Paynter J. D., Wykowski J. // Fuel Process. Technol., vol. 106, pp. 518 - 525, 2013.

11. Study on coal-fired power plant with CO2 capture by integrating molten carbonate fuel cell system / Duan L., Xia K., Feng T., Jia S., Bian J. // Energy, 2016.

12. Aquaporin-based biomimetic reverse osmosis membranes: Stability and long term performance / Qi S., Wang R., Chaitra G. K. M., Torres J., Hu X., Fane A. G. // J. Memb. Sci., vol. 508, pp. 94 - 103, 2016.

13. Biomimetic aquaporin membranes coming of age/ Tang C., Wang Z., Petrinić I., Fane A. G., Hélix-Nielsen C.//Desalination, vol. 368, pp. 89 -105, 2015.

14. Microscale to manufacturing scale-up of cell-free cytokine production - a new approach for shortening protein production development timelines / Zawada J. F., Yin G., Steiner A. R., Yang J., Naresh A., Roy S. M., Gold D. S., Heinsohn H. G., Murray C. J. // Biotechnol. Bioeng., vol. 108, pp. 1570 - 1578, 2011.

15. Conversion of CO2 into biomass by microalgae: How realistic a contribution may it be to signifi cant CO2 removal? / Gabriel Acien Fernandez F., González-López C. V., Fernández Sevilla J. M., Molina Grima E. // Appl. Microbiol. Biotechnol., vol. 96, no. 3, pp. 577 - 586, 2012.

16. US6648949 Патент на изобретение «System for small particle and CO2 removal from flue gas using an improved chimney or stack» / V. K. Der, J.-Y. Shang. 2003.

17. Design and synthesis of a minimal bacterial genome / Hutchison C. A., Chuang R.-Y., Noskov V. N., Assad-Garcia N., Deerinck T. J., Ellisman M. H., Gill J., Kannan K., Karas B. J., Ma L., Pelletier J. F., Qi Z.-Q., Richter R. A., Strychalski E. A., Sun L., Suzuki Y., Tsvetanova B., Wise K. S., Smith H. O., Glass J. I., Merryman C., Gibson D. G., Venter J. C. // Science, vol. 351, no. 6280, pp. 6253 - 6253, 2016.

18. Bioremediation for coal-fired power stations using macroalgae / Roberts D. A., Paul N. A., Bird M. I., de Nys R. // J. Environ. Manag., vol. 153, pp. 25 - 32, 2015.

19. Biological treatment of transformer oil using commercial mixtures of microorganisms/ Sobiecka E., Cedzynska K., Bielski C., Antizar-Ladislao B. // Int. Biodeterior. Biodegradation, vol. 63(3), pp. 328 - 333, 2009.

20. Ex situ bioremediation of a soil contaminated by mazut (heavy residual fuel oil) - A field experiment/ Beškoski V. P., Gojgić-Cvijović G., Milić J., Ilić M., Miletić S., Šolević T., Vrvić M. M. // Chemosphere, vol. 83(1), pp. 34 - 40, 2011.