ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ БИОМАССЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ

Во введении дан критический анализ технологий, принятых в последнее время на практике при переработке отходов сельскохозяйственного и промышленного производства,  а  также дана оценка  способам, описывающим  энергосберегающие технологии. В разделе фотосинтез рассмотрены основные фотохимические процессы, протекающие в процессе развития растений. Дана количественная оценка содержания углерода в различных частях биосферы. Показано, что нарушение баланса продуктов синтеза (потребление) и утилизации может привести к необратимым экологическим последствиям. Рассмотрены процессы фотосинтеза растений и установлено, что скорость этих процессов зависит как от внешних условий, так и от техногенных воздействий на окружающую среду. В работе дан анализ обращенного уравнения фотосинтеза и  дан  анализ  механизмов  электронных  превращений  в  растительных  клетках.  При  рассмотрении  физико-химической сущности фотосинтеза установлено, что основным источником энергии, накапливаемой растениями, является солнечное излучение, а входящие в структуру растений ферменты и системы преобразования представляют сложный механизм по превращению  энергии Солнца в  энергию биомассы. При анализе спектров поглощения растительной клеткой показано, что основные виды представителей флоры имеют характерные спектры поглощения, максимумы длин которых лежат в области красного излучения и фиолетового. Основная видимая часть спектра (желтый,  зеленый,  голубой), как правило, отражается биологическим объектом. На основании спектральных характеристик поглощения растений сделаны выводы о том,  что  для  повышения  эффективности  энергосберегающих  технологий  необходимо  использовать  не  традиционные применяемые источники искусственного освещения для выращивания растений (ртутные газоразрядные лампы), а сконструированные на основе светодиодов экономичные и с большим ресурсом работы светодиодные преобразователи. Дан анализ скорости процессов преобразования энергии в системах разной светочувствительности и показано, что этот процесс может быть оптимизирован применением систем, позволяющим использовать регулировку светового потока искусственных источников излучения. Рассмотрены экологические процессы, связанные с развитием растений, с точки зрения влияния температуры окружающей среды и соответствия водного режима для аккумулирования биомассы.

1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 1 / Пер. с англ. / под ред. Р. Сопера. М.: Мир, 1990.

2. Медведев С.С. Физиология растений. СПб.: СПбГУ, 2004.

3. http://toptropicals.com/html/aqua/lamps/hidlamps. htm «Газоразрядные лампы высокой интенсивности».

4. Физиология растений / под ред. проф. Ермакова И.П. М.: Академия, 2005.

5. Эдвардс Дж., Уокер Д. Фотосинтез C3- и C4-расте-ний: механизмы и регуляция. М., 1986.

6. Фотосинтез: В 2-х т. Т. 1 / Пер. с англ. / под ред. Го-винджи. M.: Мир, 1987.

7. Холл Д., Рао К. Фотосинтез / Пер. с англ. М.: Мир, 1983.