Технология получения биоводорода на основе цианобактерий (ЦУР 7.Обеспечение всеобщего доступа к недорогим, надежным, устойчивым и современным источникам энергии для всех)

Сотрудники кафедры биотехнологии успешно завершили исследовательский проект AP09260785 (0123РК00131), направленный на разработку инновационной технологии производства биоводорода из перспективных штаммов цианобактерий. Этот проект позволил сделать значительные шаги в области биоэнергетики, предлагая экологически чистый и возобновляемый источник энергии, способный минимизировать выбросы углерода и снизить нагрузку на окружающую среду.

В ходе работы были отобраны и изучены штаммы цианобактерий, выделенные из различных экосистем Казахстана, включая горячие источники, водоемы и рисовые поля. Особое внимание уделялось фотосинтетическим микроорганизмам, способным эффективно превращать солнечную энергию в водород. В результате было выделено 8 аксеничных культур цианобактерий, среди которых Anabaena variabilis и Synechococcus sp., отличающиеся высокой биомассой и продуктивностью биоводорода. Наибольший выход водорода был достигнут штаммом Anabaena variabilis A-1, который в условиях темноты производил 8,67 мкмоль H₂/мг хл/ч — показатель, превышающий результаты в условиях освещения в 17 раз.

В ходе экспериментов ученые оптимизировали условия культивирования, установив, что добавление HEPES и бикарбоната натрия в питательную среду BG0-11 повышает продуктивность водорода у Anabaena variabilis A-1. Также была выявлена эффективность среды BG0-11-S, которая обеспечила выход биоводорода до 9,82 мкмоль H₂/мг хл/ч, что в несколько раз выше по сравнению с другими модификациями среды.

По итогам проекта разработан регламент лабораторного получения биоводорода, и получен патент на полезную модель № 8167 от 28.02.2023, который закрепляет уникальные свойства штамма Anabaena variabilis A-1 как перспективного источника биотоплива.

Завершение данного проекта подтверждает высокую значимость и актуальность использования цианобактерий в биоэнергетике и прокладывает путь к устойчивому будущему, где биоводород сможет стать важной частью глобальной энергосистемы.