alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2023.11.056-064alternative-2316Research ArticleI. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. 5-3-0-0 Энергия биомассы и экологияI. RENEWABLE ENERGY. 5-3-0-0 Energy of biomass and ecologyРазработка концепции «переходного звена» с использованием фотосинтетических процессовDevelopment of the concept of “transitional link” using photosynthetic processesВолковаМ. В.VolkovaM. V.

Марина Владимировна Волкова 

620002; ул. Мира, д. 19; Екатеринбург

Образование: Высшее; Область научных интересов: экология, снижение выбросов, биотехнологии; Публикации: 18 публикаций в РИНЦ, 2 статьи в Scopus, 1 патент

Marina V. Volkova

620002; st. Mira, d. 19; Ekaterinburg

Education: Higher; Research area: ecology, emission reduction, biotechnology;Publications: 18 publications in the RSCI, 2 articles in Scopus, 1 patent

m.v.volkova@urfu.ruКлимовК. К.KlimovK. K.

Константин Константинович Климов

620002; ул. Мира, д. 19; Екатеринбург

Образование: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина; Область научных интересов: зеленыебиотехнологии; Публикации: 7 публикаций в т. ч. 1 в изданиях, индексируемых Scopus

Konstantin K. Klimov

620002; st. Mira, d. 19; Ekaterinburg

Education: Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin; Research area: green biotechnology; Publications: 7 publications, including 1 in journals indexed by Scopus

k.k.klimov@urfu.ruЛюбомудровБ. Э.LyubomudrovB. E.

Борис Эдуардович Любомудров, инженер

кафедра «Атомные станции и возобновляемые источники энергии»

620002; ул. Мира, д. 19; Екатеринбург

Образование: Уральское отделение российской академии наук; Область научных интересов: возобновляемые источники энергии; Публикации: 12 публикаций в т. ч. 1 в изданиях, индексируемых Scopus

Boris E. Lyubomudrov, engineer

department “Nuclear Power Plants and Renewable Energy Sources”

620002; st. Mira, d. 19; Ekaterinburg

Place of work: Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education "Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin”, Education: Ural Branch of the RussianAcademy of Sciences; Research area: renewable energy sources; Publications: 12 publications, including 1 in journals indexed by Scopus

lyubomudrow@gmail.comКорелинА. В.KorelinA. V.

Андрей Викторович Корелин, кандидат технических наук

620002; ул. Мира, д. 19; Екатеринбург

Образование: высшее профессиональное образование; Область научных интересов: энергоресурсосбережение, биосовместимые материалы, наноструктурированная поверхность,аддитивные технологии; Публикации: Имеет более 60 публикаций, из них 11 научных статей, индексируемых в международных базах цитирования Scopus/WoS, 12 научных публикаций в журналах, входящих в перечень рецензируемыхнаучных изданий (перечень ВАК), 4 учебных пособия, 3 свидетельства о государственной регистрации программы ЭВМ; Индекс Хирша - 5/3/2 (РИНЦ/Scopus/WoS

Andrei V. Korelin, candidate of technical sciences (PhD)

620002; st. Mira, d. 19; Ekaterinburg

Education: higher professional education; Research area: energy and resource conservation, biocompatible materials, nanostructured surface, additive technologies; Publications: He has more than 60 publications, including 11 scientific articles indexed in the international citation databases Scopus/WoS, 12 scientific publications in journals included in the list of peer-reviewed scientific publications (the list of Higher Attestation Commissions), 4 textbooks, 3 certificates of state registration of computer programs. H-index - 5/3/2 (RSCI/Scopus/WoS)

a.v.korelin@urfu.ruШабунинА. Ф.ShabuninA. F.

Артем Федорович Шабунин

620002; ул. Мира, д. 19; Екатеринбург

Образование: Магистр. Водоснабжение и водоотведение городов и промышленных предприятий; Область научных интересов: Системы очистки промышленных стоков; Публикации: 3 публикации в изданиях,индексируемых РИНЦ

Artem F. Shabunin, 

620002; st. Mira, d. 19; Ekaterinburg

Education: master of science (water management and water technology); Research area: industrial water treatment facilities; Publications: 3 publications in journals indexed by the Russian Science Citation Index

Artem.Shabunin@tmk-group.comУральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUral Federal University named after the first President of Russia B.N. YeltsinaRussian Federation2023080420240115664Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20242024Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2316

   В статье рассматривается возможность применения концепции «переходного звена» от углеводородной к «зеленой» энергетике. В основе лежит комплексное исследование применения фотосинтетических процессов для очистки промышленных стоков и производство биоэтанола из биомассы. Были проведены исследования на масс-спектрометре химического состава водорослей, образуемых в различных средах (промышленный сток и очищенная вода). В ходе экспериментов были получены образцы биоэтанола. Сделан вывод о значительной адсорбционной способности ионов Zn, Mg, Fe, Al, Si, Pb. Изучалась возможность очистки промышленных стоков с использованием пресноводных растений/водорослей, до требования по качеству к воде в соответствии с нормативами Федерального агентства по рыболовству РФ.

   The article discusses the possibility of applying the concept of a «transition link» from hydrocarbon to «green» energy. It is based on a comprehensive study of the application of photosynthetic processes for the treatment of industrial wastewater and the production of bioethanol from biomass. Studies were carried out using a mass spectrometer on the chemical composition of algae formed in various environments (industrial waste and purified water). During the experiments, samples of bioethanol were obtained. It was concluded that the adsorption capacity of Zn, Mg, Fe, Al, Si, and Pb ions is significant. The possibility of purifying industrial wastewater using freshwater plants/algae was studied, up to the water quality requirements in accordance with the standards of the Federal Fisheries Agency of the Russian Federation.

биоэтанолпромышленные стокисбросное теплоэкологически чистое топливоснижение вредных выбросовочистка водоемовбезотходная технологияbioethanolindustrial wastewaterwaste heatenvironmentally friendly fuelreduction of harmful emissionswater treat- mentwaste-free technologyПрограмма развития Уральского федерального университета в рамках программы «Приоритет 2030». Номер гранта ФЭУЗ-2022-0031Development program of the Ural Federal university within the framework of the “Priority 2030." Grant number FEUZ-2022-0031ReferencesСчетчик населения Земли https://countrymeters.info/ru/World. Дата обращения 28-11-2023 г.Schetchik naseleniya Zemli https://countrymeters.info/ru/World. Data obrashcheniya 28-11-2023 g.Смирнов А. «Настоящие длинные циклы индустриальной и постиндустриальной эпохи.» (2013 г.)Smirnov A. «Nastoyashchie dlinnye tsikly industrial'noi i postindustrial'noi ehpokhi.» (2013 g.)Глазьев С.Ю. Экономическая теория технического развития. -М.: Наука, 1990.Glaz'ev S.Yu. Ehkonomicheskaya teoriya tekhnicheskogo razvitiya. - M.: Nauka, 1990.Сапожников Н.О., Индустриев М.А. Анализ экологических последствий увеличения потребления электроэнергии манерами криптовалют // Наука, техника и образование –Изд.ООО Олимп, Иваново-2019, № 5, стр. 51-53.Sapozhnikov N.O., Industriev M.A. Analiz ehkologicheskikh posledstvii uvelicheniya potrebleniya ehlektroehnergii manerami kriptovalyut // Nauka, tekhnika i obrazovanie –Izd. OOO Olimp, Ivanovo-2019, № 5, str. 51-53.А.В. Неведров Проблемы экологической безопасности предприятий тепловой энергетики // Вестник Кузбасского государственного технического университета- Издательство ГОУ ВО Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева, Кемерово - 2003, № 1, стр.84-87.A.V.Nevedrov Problemy ehkologicheskoi bezopasnosti predpriyatii teplovoi ehnergetiki // Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta - Izdatel'stvo GOU VO Kuzbasskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet imeni T.F.Gorbacheva, Kemerovo - 2003, № 1, str. 84-87.На Земле 8 млрд людей: сколько выдержит планета https://hi-tech.mail.ru/news/60733-na-zemle-8-mlrd-lyudey-skolko-vyderzhit-planeta/?ysclid=lpiqtneovn517533507, дата обращения 28. 11. 2023.Na Zemle 8 mlrd lyudei: skol'ko vyderzhit planeta https://hi-tech.mail.ru/news/60733-na-zemle-8-mlrd-lyudey-skolko-vyderzhit-planeta/?ysclid=lpiqtneovn517533507, data obrashcheniya 28. 11. 2023.Icelandic National Energy Authority Energy Data. [Electronic resource] // Icelandic National Energy Authority [Official website]. URL: https://web.archive.org/web/20150730061221/http://askjaenergy.org/iceland-introduction/energy-data/ (accessed: 20. 06. 2020).Icelandic National Energy Authority Energy Data. [Electronic resource] // Icelandic National Energy Authority [Official website]. URL: https://web.archive.org/web/20150730061221/http://askjaenergy.org/iceland-introduction/energy-data/ (accessed: 20. 06. 2020).Попадько Н.В., Полаева Г.Б.,Попадько А.М. Переход к низкоуглеродной энергетике в Германии: проблемы и перспективы // Инновации и инвестиции - ООО «Русайнс», Москва, 2018, № 6, стр.113-116.Popad'ko N.V., Polaeva G.B.,Popad'ko A.M. Perekhod k nizkouglerodnoi ehnergetike v Germanii: problemy i perspektivy // Innovatsii i investitsii - OOO «Rusains», Moskva,2018, № 6, str. 113-116.Десятки ветряных турбин вместо выработки энергии потребляли ее от дизельных генераторов https://ecosphere.press/2023/02/13/desyatki-vetryanyh-turbin-vmesto-vyrabotki-energii-potreblyali-ee-ot-dizelnyh-generatorov/?ysclid=lpirz24jwo482569013, дата обращения 28. 11. 2023.Desyatki vetryanykh turbin vmesto vyrabotki ehnergii, potreblyali ee ot dizel'nykh generatorov https://ecosphere.press/2023/02/13/desyatki-vetryanyh-turbin-vmesto-vyrabotki-energii-potreblyali-ee-ot-dizelnyh-generatorov/?ysclid=lpirz24jwo482569013, data obrashcheniya 28. 11. 2023.Germany. 2018: [монография] / [В.Б. Белов и др.; отв. ред. В.Б. Белов]. – М.: Ин-т Европы РАН, 2019., стр.33-44.Germany. 2018: [монография] / [В.Б. Белов и др.; отв. ред. В.Б. Белов]. – М.: Ин-т Европы РАН, 2019., стр.33-44.Farieda M. Biodiesel production from microalgae: Processes, technologies and recent advancements / M. Farieda, M. Samera, E. Abdelsalamb, R.S. Yousefc, Y.A. Attiab, A.S. Alid // Renewable and Sustainable Energy Reviews – 2017. 79. 893-913.Farieda M. Biodiesel production from microalgae: Processes, technologies and recent advancements / M. Farieda, M. Samera, E. Abdelsalamb, R.S. Yousefc, Y.A. Attiab, A.S. Alid // Renewable and Sustainable Energy Reviews – 2017. 79. 893-913Ахмадуллова А.Э. Влияние «цветения» сине-зеленых водорослей на экологическое состояние водоемов – Альманах научных открытий, телеконференция 27. 03. 2011 http://tele-conf.ru/aktualnyie-problemyi-ekologii/vliyanie-tsveteniya-sine-zelenyih-vodorosley-na-ekologicheskoe-sostoyanie-vodoemov.html.Akhmadullova A.E. Vliyanie «tsveteniya» sine-zelenykh vodoroslei na ehkologicheskoe sostoyanie vodoemov – Al'manakh nauchnykh otkrytii, telekonferentsiya 27. 03. 2011 http://tele-conf.ru/aktualnyie-problemyi-ekologii/vliyanie-tsveteniya-sine-zelenyih-vodorosley-na-ekologicheskoe-sostoyanie-vodoemov.html.Щеклеин С.Е., Красноперова А.С., Дубинин А.М. Сравнение скоростей разложения углекислого газа из атмосферы Земли фотонами солнечного света и утилизация его растениями : Международный научно-исследовательский журнал, № 3 (129), стр. 1-7.Shcheklein S.E., Krasnoperova A.S., Dubinin A.M. Sravnenie skorostei razlozheniya uglekislogo gaza iz atmosfery Zemli fotonami solnechnogo sveta i utilizatsiya ego rasteniyami: Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal, № 3 (129), str. 1-7.Разработка концепции экологически чистых ТЭЦ и ТЭС с активным использованием фотосинтетических процессов Волкова, М. В., Климов, К. К., Любомудров, Б. Э., Сарапулова, А. С., Велькин, В. И., 2020, В: Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология". 25-27 (347-349), стр. 184-192.Razrabotka kontseptsii ehkologicheski chistykh TEHTS i TEHS s aktivnym ispol'zovaniem fotosinteticheskikh protsessov. Volkova, M. V., Klimov, K. K., Lyubomudrov, B. E., Sarapulova, A. S., Vel'kin, V. I., 2020, V: Mezhdunarodnyi nauchnyi zhurnal "Al'ternativnaya ehnergetika i ehkologiya". 25-27 (347-349), str. 184-192.Патент № RU 2018 132 582 Волкова М.В., Сарапулова А.С., Мацегор А.О. «Способ получения биоэтанола из водорослей» https://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2018132582&TypeFile=html.Patent № RU 2018 132 582 Volkova M.V., Sarapulova A.S., Matsegor A.O. «Sposob polucheniya bioehtanola iz vodorosleI» https://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2018132582&TypeFile=html.Федеральный закон «Об охране окружающей среды" от 10. 01. 2002 N 7-ФЗ (последняя редакция) https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/?ysclid=lpist2vqlv557762166.Federal'nyi zakon «Ob okhrane okruzhayushchei sredy" ot 10. 01. 2002 N 7-FZ (poslednyaya redaktsiya) https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/?ysclid=lpist2vqlv557762166.Adsorption-coagulation separation of cesium and strontium ions by intercalated aluminosilicates DOI: 10.1063/1.5134219.Adsorption-coagulation separation of cesium and strontium ions by intercalated aluminosilicates DOI: 10.1063/1.5134219.Что такое активный ил для очистки сточных вод и как это работает. Источник: https://howseptik.com/vodostok/aktivnyj-il-dlya-ochistki-stochnyx-vod.html.Chto takoe aktivnyi il dlya ochistki stochnykh vod i kak ehto rabotaet. Istochnik: https://howseptik.com/vodostok/aktivnyj-il-dlya-ochistki-stochnyx-vod.html.Чистка водоемов от щелочных и тяжелых металлов с помощью высших водных растений https://studwood.net/554325/ekologiya/chistka_vodoemov_schelochnyh_tyazhelyh_metallov_pomoschyu_vysshih_vodnyh_rasteniy.Chistka vodoemov ot shchelochnykh i tyazhelykh metallov s pomoshch'yu vysshikh vodnykh rastenii https://studwood.net/554325/ekologiya/chistka_vodoemov_schelochnyh_tyazhelyh_metallov_pomoschyu_vysshih_vodnyh_rasteniy.Коэффициент биологического поглощения https://studfile.net/preview/8938002/page:4/.Koehffitsient biologicheskogo pogloshcheniya https://studfile.net/preview/8938002/page:4/.Ankit, Kuldeep Bauddh and John Korstad Phycoremediation: Use of Algae to Sequester Heavy Metals//Hydrobiology 2022, 1, 288–303. https://www.researchgate.net/publication/361725036_Phycoremediation_Use_of_Algae_to_Sequester_Heavy_Metals.Ankit, Kuldeep Bauddh and John Korstad Phycoremediation: Use of Algae to Sequester Heavy Metals//Hydrobiology 2022, 1, 288–303. https://www.researchgate.net/publication/361725036_Phycoremediation_Use_of_Algae_to_Sequester_Heavy_Metals.Приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 13 декабря 2016 г. N 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» (с изменениями и дополнениями).Prikaz Ministerstva sel'skogo khozyaistva RF ot 13 dekabrya 2016 g. N 552 «Ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnykh ob"ektov rybokhozyaistvennogo znacheniya, v tom chisle normativov predel'no dopustimykh kontsentratsii vrednykh veshchestv v vodakh vodnykh ob"ektov rybokhozyaistvennogo znacheniya» (s izmeneniyami i dopolneniyami).Patrik. Lennartsson, Per Erlandsson, Mohammad J.Taherzadeh Integration of the first and second generation bioethanol processes and the importance of by-products Bioresource Technology Volume 165, August 2014, Pages 3-8.Patrik. Lennartsson, Per Erlandsson, Mohammad J.Taherzadeh Integration of the first and second generation bioethanol processes and the importance of by-products Bioresource Technology Volume 165, August 2014, Pages 3-8.Муртазина Э.И. Получение биотоплива из водорослей с использованием нанотехнологий в университете штата Аризона (США) // Вестник Казанского государственного университета, 2012, стр. 212-216.Murtazina E.I. Poluchenie biotopliva iz vodoroslei s ispol'zovaniem nanotekhnologii v universitete shtata Arizona (SSHA) // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2012, str. 212-216.Зеленые ресурсы Саргассова моря - возобновляемый источник альтернативной энергии: Зацепин А.А., Христофорова И.А.// № 4, 2014г. журнал Успехи в химии и химической технологии том 28, стр.43-46.Zelenye resursy Sargassova morya - vozobnovlyaemyi istochnik al'ternativnoi ehnergii: Zatsepin A.A., Khristoforova I.A. // № 4, 2014 g., zhurnal Uspekhi v khimii i khimicheskoi tekhnologii tom 28, str. 43-46.Анализ способов получения биомассы из растительного сырья: Иванов Д.Г. Сборник научных трудов. ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. 2007. Вып. 79, стр. 56-63.Analiz sposobov polucheniya biomassy iz rastitel'nogo syr'ya: Ivanov D.G. Sbornik nauchnykh trudov.GNU SZNIIMEHSKH Rossel'khozakademii. 2007. Vyp. 79, str. 56-63.Saini JK, Saini R, Tewari L. Lignocellulosic agriculture wastes as biomass feedstocks for second-generation bioethanol production: concepts and recent developments // 3 Biotech. 2015 Aug; 5(4): 337-353.Saini JK, Saini R, Tewari L. Lignocellulosic agriculture wastes as biomass feedstocks for second-generation bioethanol production: concepts and recent developments // 3 Biotech. 2015 Aug; 5(4): 337-353.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.