В феврале 1878 года был придуман термин «микроб» для огромного количества микроорганизмов, которые живут повсюду на нашей планете. Человек научился их использовать в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, фармацевтике.
Микробные биотехнологии сегодня активно развиваются и в газовой отрасли.
Об этом рассказали в образовательном Лектории «Газпром» на международной выставке-форуме «Россия» на ВДНХ в Москве.
Секретами и достижениями делился кандидат технических наук, начальник лаборатории биотехнологических исследований научно-технического центра «Газпром ВНИИГАЗ» Николай Хохлачев. Он возглавляет лабораторию, которая изучает природоподобные биотехнологии и «учит» микроорганизмы находить и использовать природный газ.
Основные направления для развития «микробных биотехнологий» в газовой отрасли – это поиск месторождений, получение кормового белка, использование микроорганизмов в очистных сооружениях, при рекультивации в сложных климатических условиях, при производстве строительных материалов.
Микробы «ищут» газ
При разведке месторождений на помощь приходят микроорганизмы. Существуют микробы, которые используют для своей жизни метан - основной компонент природного газа. Соответственно, если геобиотехнологи находят в почве большое количество этих микроорганизмов, то можно предполагать, что здесь, глубоко под землей, есть метан.
Микробы для Арктики
Полуостров Ямал является одним из центров газодобычи. В каждом проекте «Газпрома» закладываются мероприятия по уменьшению влияния на природу.
Условия на Ямале суровые. Здесь не растут дубы, а березки и елочки только карликовые. Основная растительность – мхи, лишайники, вереск, багульники, ивняк, черника и брусника. На глубине ниже всего 15 сантиметров - вечная мерзлота, и уже ничего не растет, там лед.
После того, как при обустройстве газового промысла проведена выемка грунта, проходит рекультивация земли. Для восстановления флоры подбираются специальные травосмеси многолетников, которые хорошо себя чувствуют в холоде Севера. Семена вносятся в почву вместе со специфическими микроорганизмами – бактериальными симбионтами, которые выделяют ферменты сидерофоры – гормоны роста растений. В итоге – корневая система быстро развивается, растение лучше приживается, экосистема восстанавливается в более короткие сроки.
Микроб многофункциональный
При бурении газовых скважин нужен вязкий и текучий раствор. Для этого в него добавляют полисахариды, в частности, ксантан. Его получают микробиологическим путем, заставляя усиленно трудиться бактерию Xanthomonas.
Отработанный полисахарид из бурового раствора после обработки можно использовать как связывающее вещество для укрепления откосов грунта, дорог, промышленных площадок. Для Ямала, где грунты очень сыпучие и легко размываются, такая технология очень актуальна.
Микробы работают в биомониторинге
Микроорганизмы участвуют в мониторинге окружающей среды наравне с макроорганизмами и химическими веществами.
На разном расстоянии от газовых скважин назначаются точки биоиндикации. По тому, как чувствуют и ведут себя микробы, обладающие характерными чувствительными свойствами при контакте с вредными веществами, контролируется воздействие на почву и воздух от работы газодобывающей компании.
Микробиореактор для очистки сточных вод
Лаборатория биотехнологических исследований ВНИИГАЗ занимается исследованием гранул активного ила. Это перспективная и высокоэффективная биотехнология очистки сточных вод как в городе, так и на удаленных объектах «Газпрома».
Традиционно на очистных сооружениях применяется активный ил в хлопьях. Его время от времени надо сгущать, стабилизировать и утилизировать.
Гранулированный активный ил состоит из ряда микроорганизмов, которые позволяют избавляться от органики, фосфора, азота и взвешенных частиц. И всё это - благодаря выделяемым полисахаридам. При этом сама гранула остается в хорошем рабочем состоянии. Например, в лаборатории такой гранулированный очиститель работает с 2008 года. Это уникальный микробиореактор с самовоспроизводством бактерий – пример экономики замкнутого цикла.
Газ + микробы = белок
Микроорганизмы поглощают метан, размножаются, наращивают массу. Так получается белок из газа, и это продукт естественного происхождения.
Технология получения кормового белка из природного газа была разработана еще в СССР. Он шел для откорма сельскохозяйственных животных и рыб, пока в приоритете не оказался соевый белок. А сегодня идея получения белка из газа снова стала актуальной и получила свое развитие. Специалисты вывели технологию на новый аппаратный уровень и применили новые подходы к культивированию.
Исследователи обращаются к метанотрофам - метанокисляющим бактериям природного происхождения, которые «едят» метан и немного метанол. Белок, получаемый в результате работы одноклеточных микроорганизмов, годится для производства ферментов, липидов, полисахаридов, аминокислот, пигментов, антиоксидантов и даже витаминов. Витамины из газа – это звучит футуристично, но вполне реально на практике!
Бактерии-лекари
Лаборатория биотехнологических исследований ВНИИГАЗ разработала биопрепарат для восстановления функциональных свойств цемента и бетона.
Обычно разрушение бетонной конструкции начинается с микротрещин. Если в процессе замешивания бетонной смеси добавить специальные бактерии в стадии спорообразования и лактат кальция, то при появлении трещин бацилла «просыпается», начинает «есть» добавленный кальций. Продукты жизнедеятельности бактерий обладают биокальцинирующими свойствами для «заживления» трещин.
Такие микробы полезны не только при эксплуатации зданий, но и при сооружении газовых скважин, увеличивая их межремонтный пробег.
#лахтацентрзнаний
