ВИВЧЕННЯ ПОТЕНЦІАЛУ БІОТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ ЗАСТОСУВАННЯ ЙОГО В ТЕХНОЛОГІЯХ ЗАХИСТУ ДОВКІЛЛЯ

Анотація

У статті розглядається потенціал використання сучасних біотехнологій, зокрема мікроводоростей, для зменшення концентрації парникових газів в атмосфері та впровадження технологій очищення повітря в межах концепції сталого природокористування. Мікроводорості розглядаються як перспективні агенти біофіксації CO2 завдяки своїй здатності до інтенсивного фотосинтетичного поглинання вуглекислого газу та утворення біомаси. Основну увагу зосереджено на ефективності фотобіореакторів, що забезпечують контрольоване культивування мікроводоростей. Установлено, що атмосферне повітря з концентрацією CO2 на рівні 0,04 % у разі барботування через мембранний фотобіореактор знижується до 0,013 %. Такий результат став можливим завдяки впровадженню мембранного модуля, який видаляє кисень – інгібітор фотосинтезу, що перешкоджає нормальному функціонуванню клітин мікроводоростей. Запропоновано математичну модель процесу біофіксації, яка враховує параметри масоперенесення, початкову концентрацію CO2, інтенсивність освітлення, динаміку росту біомаси та фотосинтетичну активність. Модель дає змогу здійснювати кількісну оцінку ефективності поглинання вуглекислого газу та оптимізувати параметри функціонування фотобіореактора під конкретні умови. Отримані експериментальні та модельні результати свідчать про можливість широкого застосування технології як у промислових умовах (очищення повітря на виробництвах, біофабриках), так і в ізольованих середовищах – наприклад, у лабораторіях, міських просторах із підвищеним рівнем забруднення або автономних космічних модулях. Дослідження підтверджує значний потенціал використання мікроводоростей як одного з ключових інструментів у біотехнологічній утилізації CO2, що набуває особливої актуальності в контексті глобальних кліматичних змін. Застосування подібних рішень сприяє розвитку екологічно безпечних технологій, підвищенню енергоефективності та сталому управлінню ресурсами в межах стратегії декарбонізації економіки.