Макроводоросли, микроводоросли и цианобактерии

👍 Биотопливо третьего поколения производится из таких субстратов, как макроводоросли, микроводоросли и цианобактерии, выращивание которых не требует пахотных земель. Культивирование водорослей или цианобактерий сопровождается потреблением CO2, который может быть получен из промышленных источников или путем улавливания атмосферного углерода, что способствует достижению Чистого нулевого уровня выбросов.

💪 Бурые макроводоросли (морские водоросли), которые могут выращиваться в больших масштабах в морской воде, предлагаются в качестве перспективного сырья для производства биотоплива. Вид бурых макроводорослей Laminaria japonica эффективно перерабатывается в биоэтанол и липиды для получения биодизельного топлива посредством микробиологической ферментации. Также оценивалась эффективность термохимической конверсии для производства биотоплива из макроводорослей, например, биоэтанола из биомассы водорослей рода Sargassum и биодизельного топлива из масла Dictyota bartayresiana.

🔬 К микроводорослям-прокариотам и цианобактериям привлечено внимание большего числа ученых-биоэнергетиков, чем к макроводорослям. Микроводоросли и цианобактерии отличаются быстрым ростом в процессе фотосинтеза и более высокой (в 2-4 раза) эффективностью фотосинтеза по сравнению с наземными растениями. Они могут выращиваться в различных водных средах как морская вода, пресноводные водоемы и сточные воды. Ряд видов микроводорослей, в том числе Chlorella vulgaris, Nannochloropsis oceanica и Dunaliella salina, признаны подходящими клеточными фабриками для производства биодизельного топлива. Генная инженерия микроводорослей – в целом более трудная задача, чем в случае бактерий и дрожжей. Микроводоросли Chlamydomonas, C. vulgaris, Phaeodactylum tricornutum и D. salina поддаются генетической модификации и уже были модифицированы с целью адаптации их к производству биотоплива. Цианобактерии, ранее называемые сине-зелеными водорослями, являются фотосинтезирующими прокариотическими микроорганизмами. К модельным штаммам цианобактерий относятся Synechocystis sp. PCC 6803, Synechococcus sp. PCC 7002, Synechococcus elongatus sp. PCC 7942, Anabaena sp. PCC 7120 и др. Для достижения соответствия промышленным требованиям были изолированы и изучены быстрорастущие и стрессоустойчивые штаммы цианобактерий, лишенные недостатков модельных штаммов: солеустойчивые цианобактерии, термофильные цианобактерии, а также быстрорастущие штаммы Synechococcus elongatus.

👉 Экономические характеристики биотоплива третьего поколения во многом еще требуют улучшения. К ближайшим стратегиям относятся оптимизация систем культивирования и сбора, комбинированная выработка липидов и ценных соединений водорослями, накопление ценности благодаря связыванию углерода.

https://t.iss.one/globalenergyprize/7349

👆Мощность запланированных (левый график) и строящихся (правый график) предприятий по производству железа в различных странах мира.

👉 В Китае и Индии большинство новых проектов предполагают применение коксующегося угля, тогда как в основе проектов в Германии, Швеции и ряде стран Ближнего Востока будет лежать использование низкоуглеродных технологий.

Перекрытие Енисея на строительстве Красноярской ГЭС , 1964 год

РетроГрадЪ👀

👆Мировая карта строящихся и запланированных терминалов по производству и импорту сжиженного природного газа (СПГ).

👉 Новые экспортные мощности в ближайшие годы будут вводить США, Катар, Австралия, Россия и ряд стран Африки, а терминалы регазификации – в основном, страны Европы, Восточной и Южной Азии, а также Латинской Америки.

🌍 Крупнейшими производителями сжиженного природного газа (СПГ) в Африке являются Алжир и Нигерия, однако в среднесрочной перспективе их будет стремительно догонять Мозамбик, который является региональным лидером по мощности запланированных СПГ-проектов.

🌏 Две трети мировой мощности строящихся и запланированных терминалов по регазификации сжиженного природного газа (СПГ) приходится на страны Восточной и Южной Азии.

💪 В их числе – не только Китай и Индия, но также Филиппины, Пакистан, Вьетнам, Таиланд, Южная Корея, Бангладеш, Шри-Ланка и Индонезия.

❗️Баррель баррелю рознь:
— Стандартный американский баррель — 119,24 литров
— Сухой баррель — 115,6 литров
— Баррель пива — 117,3 литров
— Нефтяной баррель — 158,98 литров

Официально о стандарте измерения нефти договорились в 1866 году, в северно-западной Пенсильвании, где собралась группа нефтепромышленников. Они приняли стандартную емкость – баррель, объемом в 158,98 литров. Дело в том, что с начала восемнадцатого века для хранения различных товаров использовались стандартные деревянные бочки именно такого объема.

Бочка, наполненная нефтью, имела вес который позволял одному грузчику управиться с нею. К тому же, стандартная железнодорожная платформа того времени вмещала ровно 20 бочек. Нефтедобытчики учли это, и в результате согласились, что именно такая бочка должна стать стандартом для измерения объема нефти.

#Баррель #Нефть #энергоресурсы

💰 Свыше половины инвестиций в развитие энергетического сектора Африки по-прежнему приходится на добычу, переработку и транспортировку ископаемого топлива, в том числе из-за присутствия в регионе крупных экспортеров угля (ЮАР, Мозамбик), нефти и газа (Алжир, Ангола, Ливия, Нигерия, Египет).

Виды биотоплива третьего поколения, получаемые из водорослей

👉 В развитие темы

👆Доля стран Африки в производстве металлов для низкоуглеродной энергетики

💪 Страны региона обеспечивают свыше 60% глобального предложения кобальта, использующегося в катодных материалах литий-ионных батарей, и почти 80% мировой добычи платины, которая применяется, в том числе, в катализаторах для производства водорода.

👉 Африканские страны также играют значимую роль в добыче природного графита, основного анодного материала для накопителей энергии, и хрома, который используется в производстве солнечных ячеек.

👆Электростанция Noor в городе Варзазат в Марокко

💪 Объект мощностью 510 мегаватт (МВт), введенный в эксплуатацию в 2016 году, остается крупнейшей в мире станцией концентрированной солнечной энергии.

👉 Эта технология предполагает использование зеркал для отражения солнечного света, с помощью которого приводятся в действие паровые турбины для выработки электроэнергии.

💸 Общая стоимость запланированных и реализуемых проектов в области производства и регазификации сжиженного природного газа (СПГ) к началу 2024 г. превысила $1 трлн, из них почти $650 млрд приходилось на проекты в Восточной и Южной Азии, а также в Северной и Южной Америке, согласно подсчетам Global Energy Monitor.

👉 Для сравнения: в 2023 г. глобальные капзатраты в развитие мировой энергетики достигли $2,97 трлн.

💸 Цены на уголь вернулись к многолетней норме - это относится не только к абсолютному уровню цен в Азиатско-Тихоокеанском регионе (АТР), но и к двукратной разнице между стоимостью коксующегося (синяя линия) и энергетического угля (голубая).

👍 Прирост спроса на уголь в Китае, Индии и странах Юго-Восточной Азии в первой половине 2024 года с лихвой компенсировал его сокращение в Европе (в сравнении с аналогичным периодом 2023 года).

Как получить энергию из дерева?

Швейцарские ученые разработали деревянный мини-генератор 🌳⚡️ Они превратили дерево в губку, растворив один из его компонентов - лигнин. Это позволило сжимать и возвращать дерево в исходное состояние, вырабатывая при этом энергию.

Один брусок длиной 1,5 сантиметра при сжатии вырабатывает 0,63 вольта. А если соединить 30 таких кусочков, то их энергии хватит для питания ЖК-дисплея 🖥

#энергия #дерево #генератор #Шедеврум

👆Китай, Индия и Вьетнам входили в число стран-лидеров по приросту импорта угля в прошедшем десятилетии.

Микроорганизмы для производства этанола

👉 Почкующиеся дрожжи Saccharomyces cerevisiae преимущественно используются для получения этанола первого поколения из сахаросодержащего и крахмалосодержащего сырья. Исторически эти дрожжи дольше остальных применяются для выработки этанола, будучи высоко толерантны к нему. Однако вид S. cerevisiae не обладает способностью к эффективной совместной утилизации пентозы и гексозы, что требуется для производства этанола второго поколения, и чувствителен к ингибиторам альдегида, выделяемым гидролизатами лигноцеллюлозы. Постоянно предпринимаются усилия к улучшению ферментации пентозы и повышению стрессоустойчивости штаммов S. cerevisiae для развития производства этанола второго поколения.

🤔 На протяжении прошлых десятилетий факультативно-анаэробная бактерия Zymomonas mobilis исследовалась в качестве кандидата для производства биоэтанола второго поколения. В отличие от S. cerevisiae, Z. mobilis метаболизирует глюкозу в этанол в соответствии с путем Энтнера-Дудорова (ЭД) с меньшим расходом АТФ и меньшим накоплением биомассы, что обеспечивает высокий объем выработки этанола. Кроме того, Z. mobilis разделяет процессы роста и выработки энергии/этанола, и, следовательно, этанол может производиться даже в отсутствие значительного клеточного роста. Как и в случае S. cerevisiae, природные штаммы Z. mobilis не могут эффективно утилизировать пентозу и противостоять ингибиторам в гидролизатах лигноцеллюлозы, поэтому необходимы усилия по улучшению указанных характеристик данной бактерии.

👍 Дрожжи Kluyveromyces marxianus также являются перспективным хозяином для производства целлюлозного этанола, поскольку способны естественным образом ферментировать гидролизаты лигноцеллюлозы при высокой температуре (до 45°C), что сделало возможным их применение при одновременной предварительной обработке и ферментации лигноцеллюлозы. В отличие от S. cerevisiae и Z. mobilis, K. marxianus проявляет толерантность к ингибиторам лигноцеллюлозы вследствие снижения количества внутриклеточных частиц активного кислорода.

✊ Следует добавить, что дрожжи Scheffersomyces (Pichia) stipitis известны своей способностью перерабатывать ксилозу в этанол. Тем не менее, вид S. stipitis свободно потребляет кислород в качестве терминального акцептора электронов в процессе утилизации сахаров, но не может эффективно вырабатывать этанол при аэробном росте. Чтобы совместить достоинства разных микроорганизмов, оценивались их сообщества на предмет повышения выхода целлюлозного этанола – в частности, совместное культивирование S. stipitis и Z. mobilis, S. stipitis и S. cerevisiae, а также S. cerevisiae и Escherichia coli.

🥃 Этанол второго поколения находится только на начальном этапе продвижения к полномасштабному коммерческому производству. Хотя за последние десятилетия достигнут значительный успех в генной инженерии микроорганизмов для производства этанола второго поколения, необходимо добиваться более высокой эффективности конверсии лигноцеллюлозных сахаров и устойчивости характеристик штаммов.

https://t.iss.one/globalenergyprize/7367

👆Структура глобальных мощностей по производству железа: красным цветом выделены мощности, которые требуют использования коксующегося угля, а синим – низкоуглеродные технологии.

👉 Как видно, в структуре действующих, строящихся и запланированных мощностей пока что доминируют технологии, основанные на использовании коксующегося угля. Поэтому спрос на этот вид твердого топлива в ближайшие годы будет расти.

Минерал натроциппеит. Сияние урана.