Исследователи из Центрального научно-исследовательского института кожи (CSIR-CLRI) в Ченнаи, Индия, разработали недорогой и эффективный способ увеличения производства биогаза. Новый подход не только повышает выход возобновляемой энергии, но и способствует сокращению выбросов углекислого газа, используя в качестве сырья отходы банановой кожуры и стеблей цветной капусты.
Производство биогаза происходит в результате разложения органики микроорганизмами в бескислородной среде. Однако при использовании исключительно пищевых отходов возникает проблема: они быстро разлагаются и создают избыточную кислотность. Такая среда подавляет активность микробов, вырабатывающих метан, что в итоге снижает общую производительность установки. Добавление растительных отходов, таких как банановая кожура и стебли цветной капусты, помогает естественным образом стабилизировать этот процесс.
Эффективность новой методики была проверена в ходе 30-дневного лабораторного эксперимента. Пищевые отходы, полученные из ресторанов и столовой университета, смешивали с измельченной банановой кожурой или стеблями цветной капусты в соотношении 70:30. На протяжении всего исследования ученые контролировали ключевые показатели: объем выработанного газа, уровень кислотности, скорость разложения и микробную активность.
Результаты показали, что добавление растительных отходов предотвратило избыточное накопление кислоты и поддержало стабильные условия, необходимые для эффективного образования метана. Это привело к заметному улучшению общей производительности биогазовой системы. Производство биогаза увеличилось примерно на 30% при добавлении стеблей цветной капусты и на 22% при использовании банановой кожуры по сравнению с системами, перерабатывающими только пищевые отходы. Важно отметить, что таких внушительных результатов удалось достичь без применения каких-либо химических добавок.
Дальнейший анализ выявил более высокую концентрацию метанообразующих микроорганизмов в биореакторах, куда добавлялись растительные отходы. Именно эти микробы играют ключевую роль в преобразовании органического материала в метан, что объясняет как увеличенный выход газа, так и повышенную стабильность всей системы.
Помимо увеличения выработки энергии, данный подход несет и значительные экологические преимущества. По расчетам, при масштабировании до переработки одной тонны отходов в день такая система сможет предотвращать от 1391 до 1854 килограммов выбросов углекислого газа в год. Тем не менее исследователи подчеркивают, что текущие выводы основаны на контролируемых лабораторных экспериментах и требуют дальнейших испытаний для оценки эффективности метода в промышленных масштабах и в долгосрочной перспективе.
