| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2083481
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДНЮ ІЗ СИНЕ-ЗЕЛЕНИХ ВОДОРОСТЕЙ
Ім'я винахідника: Марков Сергій Арленовіч
Ім'я патентовласника: Марков Сергій Арленовіч
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.04.07
Використання: в біологічних способах отримання молекулярного водню за рахунок енергії сонячного світла. Суть винаходу: синьо-зелених водоростей розташовуються на порожніх волокнах 8 всередині фітобіореактора, який заповнюється поживним середовищем, що складається з води, мінеральних солей, каталізатора і газу, в якості якого використовують повітря під тиском 500 торр, а потім з живильного середовища, яка увібрала виділений водоростями водень відділяють останньої нагріванням до температури не більше 80-90 o C. Винахід дозволяє збільшити тривалість і кількість виробленого водоростями водню.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до біологічних способів отримання молекулярного водню за рахунок енергії сонячного світла. Спосіб включає підбір живильного середовища, яка індукує безперервне виділення водню іммобілізованими на порожніх волокнах синьо-зелених водоростей у фотобіореактор.
Відомий спосіб отримання водню в фотобіореактор [1] з іммобілізованих на гідрофобних порожнистих волокнах синьозелених водоростей після заміни повітря в живильному середовищі, що складається з води, мінеральних солей (середа Альона-Арнона [2] і повітря на атмосферу інертного газу аргону шляхом продування. Клітини синьо-зелених водоростей поміщали в атмосферу аргону для того, щоб видалити молекулярний азот з живильного середовища, в атмосфері якого, каталізатор фермент нитрогеназа, відповідальний за виділення водню і фіксацію молекулярного азоту каталізує тільки виділення водню. Водень відокремлювався від живильного середовища / води / шляхом мимовільної дифузії.
Недоліком цього способу є те, що ціанобактерії не виділяли водень тривалий час / тільки 25-30 днів / і швидкість процесу була мала і поступово знижувалася, тому що в живильному середовищі був відсутній молекулярний азот, необхідний для життєдіяльності клітин ціанобактерій. Таким чином, зазначений спосіб не знайшов практичного застосування.
В ході проведених патентних досліджень з науково-технічної та патентної літератури не було виявлено рішень, що містять відмінні ознаки пропонованого способу отримання водню, що дозволяє зробити висновок про їх відповідність критеріям "Новизна" і "Істотні відмінності".
Метою пропонованого винаходу є збільшення кількості і часу виділення водню з іммобілізованих на порожніх гідрофільних волокнах синьозелених водоростей в фотобіореактор, що ставить питання про промислове отриманні цього газу.
Поставлена мета досягається відсмоктування повітря з живильного середовища, що складається з води, мінеральних солей (середа Альона-Арнона [2]) і повітря з фотобіореактор під тиском / 500 торр /, тобто зміст повітря в живильному середовищі і відповідно його складових частин молекулярного азоту, вуглекислого газу і кисню нижче, ніж у навколишньому середовищі. Кількість виділеного водню залежить від тиску повітря в фотобіореактор, зниження тиску веде до підвищення швидкості виділення водню.
 |
До складу типового біореактора, зображеного на кресленні входять наступні складові частини: термостатіруемого скляна колонка з порожніми волокнами, з'єднаними разом так, що внутрішній простір волокон має загальний вихід 1, ємність для живильного середовища 2, насос для подачі живильного середовища 3, термостат 4, з'єднувальні шланги 5. З таких частин готується біореактор необхідної продуктивності. |
Отримання водню в фотобіореактор здійснюється наступним чином:
Попередньо готується живильне середовище Алена-Арнона [2] 6 з мінеральних солей і води. Живильне середовище в біореакторі евакуюють за допомогою вакуумного насоса під тиском 500 торр. Для кращої евакуації живильне середовище нагрівається до 50 o C до евакуації. У фотобіореактор вносять суспензію синьо-зелених водоростей 7, які іммобілізірующую на зовнішній поверхні порожнистих волокон 8. За допомогою насоса 3 в фотобіореактор безперервно перекачується живильне середовище 6. При висвітленні 9 в умовах зниженого вмісту кисню / молекулярного азоту / в живильному середовищі синьо-зелених водоростей виділяють водень. Істотно для фотобіореактор, що присутність в середовищі молекулярного азоту і вуглекислого газу дозволяє синьо-зелених водоростей рости і здійснювати свою життєдіяльність. Безперервно виділяється водень синьо-зелених водоростей, розчиняючись в живильному середовищі, просочується із середовищем у внутрішню частину порожнистих волокон і далі через шланг 5 в газорідинний сепаратор 10. У сеператоре під нагріванням до 90 o C водень відділяється від живильного середовища.
Виділення водню в фотобіореактор в умовах зниженого кількості повітря триває безперервно 5-6 місяців зі швидкістю до 2 мл H 2 на мг сухого ваги біомаси водоростей на годину / приб. 40 кг H 2 на га на годину /. Фотобіореактор повністю герметичний, що дозволяє вести процес з альгологіческі і бактеріально чистою культурою.
Тривале за часом виділення водню пов'язане з тим, що необхідний для росту і життєдіяльності синьо-зелених водоростей молекулярний азот міститься в зменшеній кількості в живильному середовищі.
Істотно, що виробництво водню в фотобіореактор може розміщуватися на землях, непридатних для традиційного землеробства.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання молекулярного водню з синьо-зелених водоростей, що включає іммобілізацію синьо-зелених водоростей на порожніх волокнах в біореакторі, пропускання через нього живильного середовища, що містить воду, мінеральні солі і газ, і подальше відділення водню, що відрізняється тим, що пропускання живильного середовища ведуть при тиску в біореакторі 500 Торр, а відділення водню проводять при нагріванні до температури не більше 90 o С.
Версія для друку
Дата публікації 27.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.