20 До 50%. Состав газа существенно изменяется в зависимости от

условий в реакторе, а также от природы подаваемого в него сырья.

Теоретически при переработке углеводов на СО2 и метан эти газы

должны образовываться в равных количествах. На самом деле не весь

СО2 выделяется в виде газа, так как он растворяется в воде и может

взаимодействовать с гидроксилионами с образованием бикарбонатов.

Концентрация образующегося бикарбоната будет зависеть от

скорости потока жидкости, рН, температуры и содержания в жидкой

фазе ионов металлов и других веществ.

Количество образующегося бикарбоната сильно зависит от

содержания белка в сырье: чем оно больше, тем богаче биогаз

метаном. Обычно биогаз содержит 60-70% метана. Он образуется со

скоростью 0,5 м3 на килограмм сухой массы летучих компонентов;

время удержания составляет около 15 суток.

226

В последних сообщениях об установках, перерабатывающих

биомассу разного качества, приводятся выходы от 0,17 до 0,4 м3

метана на килограмм сухой массы сырья. Скорость загрузки при этом

составляет от 1 до 10 кг сырья на кубометр реактора в сутки, время

удержания 10-40 суток, а глубина переработки субстрата от 20% до

более чем 70%.

Повышение выхода за счет увеличения содержания энергии в

продукте будет способствовать повышению валового производства

энергии реактором. К сожалению, это не говорит о чистом выходе

энергии, который будет существенно ниже, так как возрастут

энергозатраты.

Ключевые слова и понятия

анаэробная ферментация

биогаз

биореакторы

биотопливоколлекторы

газификация

гидролиз

денатурация

лигноцеллюлоза

мезофилы

пиролиз

психрофилы

термофилы

фотосинтез

227

ЛЕКЦИЯ 9. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

И БИОТЕХНОЛОГИЯ

1 Перспективы использования биотехнологии в сельском хозяйстве.

2 Улучшение сортов растений.

3 Биологическая фиксация азота бобовыми культурами при симбиозе.

4 Биологический контроль.

1 Перспективы использования биотехнологии в

сельском хозяйстве.

Прогресс в сельскохозяйственном производстве и производство

продуктов питания в целом зависит от почвенных, водных и

энергетических ресурсов, которые в принципе могут быть увеличены,

но обычно рассматриваются как ограниченные.

Достижения в этих областях зависят также от возобновляемых

биологических ресурсов, таких, как культурные растения, домашние

животные и микроорганизмы. Повышение биологической

продуктивности организмов является предметом активных

исследований естественных наук.

Удельный вес биотехнологических методов в этих исследованиях

постоянно возрастает. Методы биотехнологии применяются при

использовании микроорганизмов для получения полезных веществ,

приготовлении продовольственных продуктов, их консервировании и

улучшении питательных свойств.

В этой области усилия ученых направлены на увеличение выхода

продукции, повышение ее питательности, увеличение устойчивости

растений к неблагоприятным погодным условиям, патогенам и

вредителям наряду с поддержанием достаточного разнообразия среди

культурных видов и сохранением генетических ресурсов, которые

заложены в близких к ним диких видах. Концепции и методы

генетики растений быстро развиваются благодаря новейшим

открытиям молекулярной биологии и особым присущим растениям

свойствам. Поэтому она вносит весомый вклад в проводимые

исследования.

Увеличение объема сельскохозяйственной продукции должно

осуществляться экономически приемлемыми способами, а также с

учетом влияния на окружающую среду.

228

Развитые страны могут позволить себе в больших масштабах

применять химические удобрения, но многим другим странам это

недоступно, и они вынуждены искать другие пути. Основным

необходимым для роста растений элементом является азот. Он не

принадлежит к числу редких, но чтобы перевести азот в доступную

растениям форму, его надо фиксировать. В ходе эволюции

выработался эффективный процесс биологической фиксации азота

при симбиозе. Сейчас интенсивно изучается процесс

несимбиотической фиксации азота, но на практике он применяется

пока в ограниченном масштабе.

Большое внимание привлекают к себе биологические способы

снабжения растений фосфором, а также контроля за вредителями и

болезнями растений. Разрабатываются способы выращивания ценных

культур в контролируемых условиях.

Пожалуй, самый большой вклад, который может внести

биотехнология в сельское хозяйство, - это улучшение сортов

растений; существенный прогресс здесь будет достигнут благодаря

использованию методов генетической инженерии и технологий

слияния протопластов.