Фото: Hahn

Водоросли на стене

Фото: Hahn

Редакция НСХ

Редакция журнала «Новое сельское хозяйство»

Поделитьтся

Для боль­шин­ства людей водо­рос­ли на стене – ситу­а­ция, ско­рее, непри­ем­ле­мая. Для стар­тап-про­ек­та ком­па­нии MINT Engineering – это пер­спек­тив­ное про­из­вод­ство полез­ных про­дук­тов пита­ния, энер­гии, источ­ник све­же­го воз­ду­ха.

Биотопливо третьего поколения

Надо при­знать, что водо­рос­ли в длин­ных труб­ках на стене зда­ния – зре­ли­ще, непри­выч­ное для глаз. А если рас­ска­зать, что регу­ляр­но про­во­дит­ся убор­ка «уро­жая» со стен и водо­рос­ли ста­но­вят­ся ингре­ди­ен­том мно­гих блюд в меню, таких как чип­сы из водо­рос­лей, мар­ме­лад­ные миш­ки, напит­ки и порош­ки из водо­рос­лей, сала­ты, сне­ки, суше­ные водо­рос­ли и даже чай, то это­му точ­но никто не пове­рит. Но это дей­стви­тель­но так!

В нояб­ре 2015 года ком­па­ния MINT Engineering GmbH на фаса­де зда­ния в бер­лин­ском рай­оне Шёне­берг про­ве­ла мон­таж фото­био­ре­ак­то­ра для выра­щи­ва­ния водо­рос­лей, а в июле 2016 года офи­ци­аль­но вве­ла его в экс­плу­а­та­цию. В тру­бах дли­ной 700 мет­ров, напол­нен­ных 1200 лит­ра­ми воды, еже­днев­но вырас­та­ет 500 г водо­рос­лей. Для рабо­ты уста­нов­ки тре­бу­ет­ся элек­три­че­ская мощ­ность 100 Вт. В сол­неч­ные дни излиш­ки теп­ла сохра­ня­ют­ся.

Зеленые системы

Основ­ной целью запус­ка стар­тап-про­ек­та MINT Engineering, бази­ру­ю­ще­го­ся в Дрез­дене и Бер­лине, явля­ет­ся рас­про­стра­не­ние тех­но­ло­гии выра­щи­ва­ния водо­рос­лей. Гун­нар Мюль­ш­тедт, гене­раль­ный дирек­тор ком­па­нии, как и его кол­ле­ги-еди­но­мыш­лен­ни­ки, убеж­ден, что уни­вер­саль­ные зеле­ные водо­рос­ли в бли­жай­шем буду­щем будут играть зна­чи­тель­ную роль во мно­гих сфе­рах жиз­ни. В раз­лич­ных по раз­ме­рам фото­био­ре­ак­то­рах выра­щи­ва­ют­ся водо­рос­ли Chlorella vulgaris, исполь­зу­е­мые для про­из­вод­ства пище­вых про­дук­тов, кос­ме­ти­че­ских средств, фар­ма­цев­ти­че­ских пре­па­ра­тов, а так­же био­топ­ли­ва, и водо­рос­ли Haematococcus pluvialis, исполь­зу­е­мые для про­из­вод­ства кра­си­те­ля.

Куль­ти­ви­ро­ва­ние уни­каль­ных одно­кле­точ­ных водо­рос­лей осу­ществ­ля­ет­ся в замкну­той систе­ме про­зрач­ных труб, запол­нен­ных водой. Сни­зу в систе­му пода­ет­ся воз­дух с боль­шим содер­жа­ни­ем CO2, кото­рый, пере­ме­ща­ясь, увле­ка­ет за собой жид­кость и обес­пе­чи­ва­ет ее цир­ку­ля­цию.

Каж­дые несколь­ко дней созре­ва­ет уро­жай, тогда водо­рос­ли выни­ма­ют из систе­мы через цен­три­фу­гу или фильтр (в буду­щем). Что­бы дока­зать воз­мож­ность реа­ли­за­ции тех­но­ло­гии, через несколь­ко меся­цев было реше­но смон­ти­ро­вать две «зеле­ные систе­мы » на фаса­де зда­ния бер­лин­ско­го фили­а­ла ком­па­нии, рас­по­ло­жен­но­го на тер­ри­то­рии EUREF-кам­пу­са.

Две уста­нов­ки пло­ща­дью 40 м² каж­дая поз­во­ля­ют в день полу­чать один кило­грамм мик­ро­ско­пи­че­ской водо­рос­ли Chlorella vulgaris. Они потреб­ля­ют при­мер­но 1,5 – 2 кг угле­кис­ло­го газа. Конеч­ны­ми про­дук­та­ми дан­но­го про­цес­са явля­ют­ся чистый кис­ло­род и водо­рос­ли, кото­рые каж­дые 10 – 14 дней соби­ра­ют­ся цен­три­фу­гой. Выра­щен­ные водо­рос­ли при­об­ре­та­ет зна­ме­ни­тый повар Томас Кам­май­ер, шеф-повар EUREF-кам­пу­са. В двух кафе, рас­по­ло­жен­ных на тер­ри­то­рии кам­пу­са (кафе в водо­на­пор­ной башне и в кафе-сто­ло­вой для сотруд­ни­ков и гостей), он пред­ла­га­ет посе­ти­те­лям «здо­ро­вые блю­да из сезон­ных реги­о­наль­ных про­дук­тов». Водо­рос­ли как раз и явля­ют­ся самым что ни на есть реги­о­наль­ным ингре­ди­ен­том: они рас­тут все­го в 100 м от кафе.

Для любых нужд

Уста­нов­ки для выра­щи­ва­ния одно­кле­точ­ных водо­рос­лей в бли­жай­шем вре­ме­ни ком­па­ния MINT Engineering будет кон­стру­и­ро­вать в трех раз­лич­ных типо­раз­ме­рах. Кро­ме того, по жела­нию заказ­чи­ка мож­но создать уста­нов­ки раз­лич­ных форм, раз­ме­ров и мощ­но­сти. Выде­ля­ет­ся несколь­ко видов подоб­ных уста­но­вок:

  • огром­ные реак­то­ры для инду­стри­аль­но­го про­из­вод­ства мик­ро­во­до­рос­лей;
  • уста­нов­ки для город­ских усло­вий, как уста­нов­ка в EUREF- кам­пу­се;
  • уста­нов­ки для зда­ний в целях вопло­ще­ния ори­ги­наль­ных идей орга­ни­за­ции про­стран­ства, а так­же исполь­зо­ва­ния мик­ро­во­до­рос­лей.

Уста­нов­ки для выра­щи­ва­ния мик­ро­во­до­рос­лей в город­ских усло­ви­ях, как на стене зда­ния в кам­пу­се, сле­ду­ет кон­стру­и­ро­вать в соот­вет­ствии с кон­цеп­ци­ей само­го зда­ния. По этой при­чине спе­ци­а­ли­сты ком­па­нии долж­ны тес­но сотруд­ни­чать с архи­тек­то­ра­ми, инже­не­ра­ми по строй­над­зо­ру и спе­ци­а­ли­ста­ми по фасад­ным кон­струк­ци­ям зда­ний.

Уста­нов­ки для про­из­вод­ства водо­рос­лей внут­ри поме­ще­ний – пока еще дело буду­ще­го. Г. Мюль­ш­тедт пред­став­ля­ет себе такую уста­нов­ку как авто­ма­ти­че­скую систе­му, посколь­ку «все дру­гое не подо­шло бы». Она пре­вра­ща­ет угле­кис­лый газ воз­ду­ха в кис­ло­род и про­из­во­дит пас­ту из водо­рос­лей, кото­рую сра­зу же мож­но пода­вать к вечер­не­му сто­лу.

Все уста­нов­ки обла­да­ют общей чер­той: высо­кий уро­вень авто­ма­ти­за­ции тре­бу­ет реше­ния мно­же­ства вопро­сов с инже­нер­но-тех­ни­че­ской, а так­же с био­ло­ги­че­ской сто­ро­ны. В коман­де Гун­на­ра Мюль­ш­тед­та есть все спе­ци­а­ли­сты: био­ло­ги, кон­струк­то­ры, тех­но­ло­ги. Они стре­мят­ся сде­лать про­цесс про­из­вод­ства более логич­ным и функ­ци­о­наль­ным. Для раз­мно­же­ния водо­рос­лям необ­хо­дим не толь­ко угле­кис­лый газ, но и дру­гие пита­тель­ные веще­ства, кото­рые при­сут­ству­ют в чело­ве­че­ской урине. Так поче­му же не исполь­зо­вать ее в каче­стве под­корм­ки? По сло­вам Г. Мюль­ш­тед­та, такой про­ект уже раз­ра­бо­тан при под­держ­ке Феде­раль­но­го мини­стер­ства окру­жа­ю­щей сре­ды Гер­ма­нии, Бер­лин­ско­го тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та и Дрез­ден­ско­го уни­вер­си­те­та при­клад­ных наук. Про­ект пред­по­ла­га­ет исполь­зо­ва­ние ури­ны в каче­стве удоб­ре­ний для про­из­вод­ства водо­рос­лей.

Не только еда, но и топливо

Одно­кле­точ­ные сине-зеле­ные водо­рос­ли уни­вер­саль­ны. Они явля­ют­ся полез­ным пище­вым ингре­ди­ен­том и отлич­ным био­топ­ли­вом. Водо­рос­ли – непло­хая аль­тер­на­ти­ва исполь­зо­ва­нию в энер­ге­ти­че­ских целях рап­са, куку­ру­зы и мно­гих дру­гих сель­хоз­куль­тур, име­ю­щих высо­кую про­до­воль­ствен­ную цен­ность. Сре­ди явных пре­иму­ществ водо­рос­лей как био­ло­ги­че­ско­го топ­ли­ва мож­но выде­лить сле­ду­ю­щие. Во-пер­вых, водо­рос­ли явля­ют­ся самы­ми быст­ро­рас­ту­щи­ми орга­низ­ма­ми и не зани­ма­ют сель­хоз­п­ло­ща­дей. Поэто­му они не соста­вят кон­ку­рен­цию про­дук­ции, необ­хо­ди­мой для обес­пе­че­ния про­до­воль­ствен­ной без­опас­но­сти. Выра­щи­вать водо­рос­ли мож­но как в искус­ствен­но создан­ных пру­дах, так и в фото­био­ре­ак­то­рах.

Во-вто­рых, отсут­ству­ют рез­кие коле­ба­ния цен на био­топ­ли­во в резуль­та­те неустой­чи­вых цен на суб­страт. Напри­мер, цена био­ди­зе­ля, про­из­ве­ден­но­го из рап­са или под­сол­неч­ни­ка, может повы­шать­ся в слу­чае роста цен на сами куль­ту­ры. В-тре­тьих, куль­ти­ви­руя водо­рос­ли, мож­но умень­шать нега­тив­ные послед­ствия пар­ни­ко­во­го эффек­та, посколь­ку «выхлоп­ным газом» явля­ет­ся кис­ло­род, а не CO2. Еще одним зна­чи­тель­ным пре­иму­ще­ством явля­ет­ся воз­мож­ность орга­ни­за­ции без­от­ход­но­го про­из­вод­ства водо­рос­лей. Дело в том, что остат­ки сине-зеле­ных водо­рос­лей могут исполь­зо­вать­ся в каче­стве орга­ни­че­ских удоб­ре­ний, бога­тых таки­ми мик­ро­эле­мен­та­ми, как фос­фор, калий, крем­ний и др. Водо­рос­ли счи­та­ют­ся тре­тьим поко­ле­ни­ем био­топ­ли­ва после био­ди­зе­ля, био­га­за и био­эта­но­ла. Выра­щи­ва­ние водо­рос­лей на энер­ге­ти­че­ские нуж­ды оста­ет­ся пер­спек­тив­ным направ­ле­ни­ем. На дан­ный момент пере­до­вые топ­лив­ные кор­по­ра­ции Япо­нии, США и дру­гих стран про­во­дят испы­та­ния топ­ли­ва из водо­рос­лей.

Читайте также