Фотоферменттерді пайдалана отырып сутегін өндіру

 
 
200 
жарықтың қатысуымен сутегін өндіру үшін органикалық шикізатты пайдаланады: 
C
6
H
12
O
6 
(глюкоза) 

 6H
2
O 
12H
2 
(гр) 

 6CO
2 
(гр) 
АG
0 
= 

75.2 кДж 
        (11.8) 
 
Бұл  процестің  артықшылықтары  бірқалыпты  энергия  қажеттілігін,  сутегінің  жоғары  теориялық 
шығуын  (жиі  моль  ретінде  ұсынылған  шикізаттың  H
2
/моль  ретінде),  органикалық  қалдықтардың 
ағынын тұрақтандыру қабілетін қамтиды. Кемшіліктері мыналарды қамтиды: нитрогеназаның тиімсіз 
ферментінен  алынған  күн  энергиясын  (<10%)  түрлендірудің  төмен  тиімділігі  және  қанықтыру 
фотосинтезі жүргізілетін жарықтың төмен қарқындылығы. [4].  
11.4.5 Көлеңке ферменттеуден сутегін алу  
Көптеген ғалымдар  өз  назарларын  аралас  типті  микроағзалармен  анаэробты  көлеңке ферменттеу 
жолымен  биосутегі  өнімін  зерттеуде  жұмылдырған.  Көмірсулар  бактерияларды  өндіретін  сутегі 
көмегімен H
2
, CO
2
, ұшпа май қышқылдарына (ҰМҚ) және басқа да өнімдерге айналады. Ферменттеу 
өнімдерінің  құрамын  ала  отырып,  ферменттеудің  үш  типі  анықталған:  пропион  типті  ферменттеу, 
май  типті  және  этанолды  типті.  Сутегін  өндіруді  жүзеге  асыру  үшін  аулақ  пропион  типті 
ферменттеуден аулақ болған жөн. Жүзеге асыру үшін сутегі өндіру аулақ ферментация пропионового 
типті.  Май  типті  ферменттеу  доминантты  өнімдер  ретінде  H
2
,  CO
2
,  май  және  сірке  қышқылдарын 
құруға  әкеледі.  Этанол  типі  бойынша  ферменттеу  негізінен  H
2
,  CO
2
,  этанол  және  сірке  қышқылын 
өндіреді. Әртүрлі ферменттеу әртүрлі өнімдерге әкеледі, сондықтан ферменттеу өнімдерінің құрамы 
ферменттеу типін көрсетуі мүмкін. 
Караңғы  ферменттеу  кезінде  анаэробты  бактериялар  және  кейбір  микробалдырлар  (мысалы, 
көмірсуларға  бай  субстраттардағы  жасыл  балдырлар)  қараңғы  ортада  сутегін  жүргізе  алады.  Сутегі 
органикалық ашытудың соңғы өнімдері - сутегі мен көмірқышқыл газын бере отырып, көмірсуларға 
бай субстраттарда қараңғы анаэробты бактериалық өсірумен алынуы мүмкін. көмірсулардан сутегін 
өндіретін  таза  мәдениеттер  Enterobactor,  Bacillus  және  Clostridium  түрлерін  қамтиды. 
Пайдаланылатын  таза  субстраттар  глюкоза,  крахмал  және  целлюлозаны  қамтиды.  Инокуляттарды 
қоса  алғанда,  технологиялық  шарттар  сутегін  шығаруда  айтарлықтай  әсерін  тигізеді,  себебі  олар 
ферменттеудің  соңғы  өнімдеріне  әсер  етеді.  Сутегін  өндіру  үшін  көмірсулар  органикалық 
көміртегінің басты көзі болып табылады. Биомассадағы глюкозадан 1 глюказаға 4 моль сутегін ғана 
алуға болады, ал сірке қышқылы жанама өнім болып табылады: 
C
6
H
12
O
6 

 2H
2
O   
        2CH
3
COOH 

 2CO
2 

 4H
2               
(11.9)  
C
6
H
12
O
6      
          
CH
3
CH
2
CH
2
COOH 

 2CO
2 

 2H
2,              
(11.10) 
Келесі процесс қараңғыда гетеротрофты бактериялармен анаэробты ферменттеуді түсіндіре алады:   
Биомасса                 Көмірсу 
Қараңғы ферменттеу Орг. қышқылдар 
 
Гидрогенез
 
 
H
2
   CO
2
 

жүктеу/скачать 4,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: