Специалисты биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова выделили микробные сообщества, которые образуют биогаз из бумажных и пищевых отходов.

Биогаз содержит 55–70% метана и 30–45% углекислого газа, в его состав также входят следовые количества водорода, сероводорода, аммиака, азота, ароматических и галогенароматических углеводородов. В нём заключено больше энергии, чем в других видах альтернативного топлива; для производства биогаза, в отличие от биодизеля и биоэтанола, нет необходимости специально выращивать сельскохозяйственные растения. В основном биогаз образуется при разложении отходов животноводства и очистке сточных вод, Из твёрдых отходов метан получают с меньшим успехом. В образовании биогаза участвуют микроорганизмы, принадлежащие к различным группам. Российские учёные сформировали микробное сообщество, которое синтезирует биогаз при росте на целлюлозе, офисной бумаге и картоне, а также на пищевых бытовых отходах.

Исследователи выделили бактерии из различных источников: компостной кучи, виноградного жома, помёта кролика, навоза коров, зебры, пони, антилопы гну, чёрной антилопы и слона, из горячих пресных водоёмов Камчатки, илов и донных отложений прудов и водоёмов, из экскрементов дождевых червей. Бактерии выращивали в анаэробных условиях на жидкой синтетической среде в присутствии измельчённых материалов: гофрированного картона, офисной бумаги с чёрно-белой печатью, растительных и животных пищевых отходов. Исследователи отобрали микробные сообщества, наиболее эффективно образующие биогаз. При выращивании микроорганизмов на бумажных отходах выход метана составил от 190 до 260 мл на грамм целлюлозы, а из пищевых отходов получается 230–353 мл метана на грамм субстрата. Эти результаты сравнимы с показателями выхода метана, полученного из пищевых и твёрдых бытовых отходов зарубежными исследователями, или даже превышают их. Учёные отмечают, что бумажные отходы даже не нужно обрабатывать предварительно кислотой или щёлочью, а среда для культивирования не содержит дорогих компонентов.

Микробные сообщества синтезируют биогаз при температурах 37 и 55 °С. При более высокой температуре процесс проходит эффективнее и быстрее, зато при 37 °С меньше энергозатраты и образование сопутствующих веществ, таких как аммиак, которые тормозят процесс, – так что у специалистов есть возможность подбирать оптимальные условия в зависимости от поставленной задачи.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 год».

strf.ru/