AĻGES - ūdeņraža producenti

1. I.Klepere AĻGES - ūdeņraža producenti 16. Oktobris Zinātnes kafejnīca Nākotnes enerģijas. Saule

3. AĻĢES ENERĢIJAI LIPĪDU EĻĻA ŪDEŅRADIS biodīzeļa ražošanai kā enerģijas nesējs

4. Vides apstākļi bioūdeņraža iegūšanai fotosintēzes procesā • Gaisma • (Saules vai mākslīgā (pielāgota) • Oglekļa dioksīds • Aeroba vide • Izmanto ūdeni kā substrātu, tātad tiek producēts O2,kurš ir jāaizvāc no sistēmas, jo inhibē H2 produkciju enzīmā - nitrogenāzē. H2 produkciju inhibē arī N2, tāpēc piemērota ir argona, zema-spiediena vai slāpekļa fiksējoša atmosfēra

5. AĻĢES - ūdeņraža producenti • Fotosintēzes procesā alģes izmanto saules enerģiju, lai pārvērstu CO2 un ūdeni glikozē, atbrīvojot skābekli procesa rezultātā. Tikai 3-5% no fotosintēzes noved līdz H2. • Ja varētu aļģu fotosintēzes kapacitāti novērst uz H2 veidošanu, varētu komerciāli iegūt 80 kg uz 1 akru 1 dienas laikā. Tomēr, 100% varētu būt neiespējami, reālāk izskatās 50% kapacitāte, kas nozīmē – 40 kg H2 dienas laikā no 1 akra (0,4047 hektāri) – 2,80 $ par H2 kilogramu – šī cena varētu sacensties ar šobrīd izmantojamās degvielas cenu.

6. Ģenētiski modificēta aļģe efektīvāk izmanto saules gaismu . • Laboratorijas apstākļos var efektīvāk izmantot gaismu H2 producēšanai, jo aļģu kultūras nav tik blīvas, kā arī laboratorijas trauku virsmas ir ar plānām sienām – gaisma iespīd no visām pusēm. Turpretim komerciālos bioreaktoros, kur ir biezais aļģu kultūru slānis ir izpleties atvērtā dīķī zem saules – augstākās aļģu virsmas var absorbēt visu saules gaismu, bet izmantot tikai daļu no tās.; • Tiek veidotas aļģes, kurām ir mazāk hlorofila, lai tās absorbētu mazāk saules gaismas, kas nozīmē, ka būs lielāka gaismas izplatība dziļākajos aļģu slāņos (līdz ar to varētu producēt trīs reizes vairāk H2).

7. Chlamydomonasreinhardtii • Dabiski producē mazus H2 apjomus, kad ir pakļauta O2 diētai; • Nesen veikts atklājums, ka anaerobos apstākļos īstenoja nevis tādus fermentācijas ceļus, kuru galaprodukts ir formiāts un etanols, bet gan sukcināts; • Šis pētījums parāda, ka ir iespējams realizēt ievērojamu elastīgumu attiecībā uz veidiem kā šī aļģe var izmantot oglekli anaerobos apstākļos – kas nozīmē – iespēju palielināt elektronu pārnesi hidrogenāzes enzīmam anaerobos apstākļos, tātad, vairāk H2.

8. Chlamydomonasreinhardtii • Ar šīm aļģēm tiek veikti arī pētījumi, kas paredz izmantot citu mikroorganismu hidrogenāzes enzīmus, kas nav tik skābekļa jūtīgi, lai palielinātu H2 veidošanas apjomus • Dabiski Fe-Fe hidrogenāzes enzīms šajās aļģēs ir ar struktūru, kas ir skābekļa jūtīga • Tā kā skābeklis ir galvenais galaprodukts ūdeņraža veidošanas fotosintētiskajā procesā – enzīma skābekļa jūtīgā daļa padara ūdeņraža veidošanās procesu par neefektīvu.

9. + Kajaka tipa korers (corer) Nepieciešamā aprīkojuma uzstādīšana Paraugu ievākšana Zinātnieks Mērījumu veikšana ar mikrosensoru Ūdeņraža detektēšana mikroaļģēs ar mikrosensoriem dabiskos vides apstākļos

11. Paldies par uzmanību!

12. Aļģu ūdeņraža baloni Islandē Image from: http://bldgblog.blogspot.com/2007/11/algae-power.html