Практическая значимость. В настоящее время литий-ионные аккумуляторы широко используются в качестве источника энергии для различных электронных устройств

В настоящее время литий-ионные аккумуляторы широко используются в качестве источника энергии для различных электронных устройств. Прежде всего, для сотовых телефонов (45% продаж) и портативных компьютеров (40% продаж). Другим перспективным направлением является рынок аккумуляторов для гибридного транспорта. Для всех этих направлений крайне актуальным является наличие у аккумуляторов высоких технических показателей, в особенности высокой удельной емкости. Поэтому множество технических университетов и исследовательских лабораторий крупных мировых производителей электроники ведут интенсивные разработки по усовершенствованию имеющихся и поиску новых материалов для электродов литий-ионных аккумуляторов.

ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕРМОФИЛЬНЫХ СИНТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ И МЕТАНОГЕННЫХ АРХЕЙ В АНАЭРОБНОМ МИКРОБНОМ СООБЩЕСТВЕ

Этот проект направлен на получение данных для разработки отсутствующей в России полномасштабной технологии термофильного сбраживания органической фракции твердых бытовых отходов (ТБО) с помощью метаногенного микробного сообщества с получением энергоносителя в виде метана и биоудобрений. Определены наиболее перспективные для запуска процесса термофильного сбраживания инокуляты (источники анаэробных бактерий и метаногенных архей), их оптимальное количество, разработан метод получения активного инокулята из грунта анаэробной зоны полигона захоронения ТБО. В настоящее время проводится изучение активных ассоциаций термофильных синтрофных бактерий и метаногенных архей с целью создания микробного биопрепарата для стабилизации работы термофильных биореакторов.

Описание

97% всех образующихся отходов в России утилизируются путем захоронения на специальных полигонах, которые загрязняют окружающую среду и вредят здоровью населения. Альтернативой такому способу утилизации отходов является их обработка в анаэробных реакторах, изолированных от окружающей среды, и поэтому не наносящих ей вреда. Технология анаэробного сбраживания органической фракции ТБО в России не применяется. Это связано с отсутствием технологии раздельного сбора мусора, высокими капитальными затратами на строительство специальных биореакторов, а также с отсутствием универсальной эффективной и экономически выгодной технологии утилизации органических отходов.

Несмотря на имеющуюся мировую практику, процесс метанового сбраживания отходов изучен недостаточно. В нем имеются «узкие места», нарушающие стабильность процесса. К ним относится стадия гидролиза биополимеров и, особенно, ступень разложения летучих жирных кислот (ЛЖК), которую осуществляют синтрофные бактерии и метаногенные археи. Нами был проведен продолжительный модельный эксперимент, позволивший изучить процесс анаэробного сбраживания органической фракции ТБО в различных условиях. Было показано, что для успешного запуска термофильного сбраживания органической фракции ТБО крайне важно создать высокую плотность анаэробных микроорганизмов в сбраживаемой смеси, прежде всего, синтрофных бактерий и метаногенных архей. Достаточное количество этих микроорганизмов позволяет избежать закисления среды биореактора в процессе его функционирования. Установлено, что в качестве активных инокулятов перспективно использовать уплотненные сброженные в метантенке осадки сточных вод. Нами была определена оптимальная доля инокулята для запуска термофильного процесса анаэробного сбраживания отходов. Также разработан метод получения инокулята из грунта анаэробной зоны полигона ТБО.