Оценка возможности создания водорослевых ферм для улавливания углекислого газа в климатических условиях Средней полосы России

Аннотация

Фермы по выращиванию микроводорослей являются перспективным направлением для улавливания углерода благодаря высокой фотосинтетической эффективности микроводорослей (10–20 %) по сравнению с наземными растениями (1–2 %), а также способности использовать промышленный CO₂ и питательные вещества из сточных вод. В данном исследовании рассчитан углеродный баланс гипотетической фотобиореакторной фермы площадью 100 м², расположенной в условиях умеренного климата Центральной России (г. Казань), с использованием дымовых газов теплоэлектростанции и очищенных городских сточных вод. При продуктивности 3,5 г/л в сутки поглощение CO₂ в процессе фотосинтеза (642,25 кг/сутки) превышает суммарные выбросы (21,7 кг CO₂/сутки), что обеспечивает отрицательный углеродный след на уровне приблизительно – 226,5 т CO₂ в год и подтверждает целесообразность применения таких ферм для секвестрации углерода в условиях умеренного климата. Однако достижение указанной продуктивности требует использования штаммов, устойчивых к загрязнителям, содержащимся в дымовых газах и сточных водах, а также к колебаниям pH и температуры. В связи с этим закрытые фотобиореакторы представляют собой реалистичный, но технически сложный путь к производству биомассы с отрицательным углеродным балансом в умеренных широтах.