— Вопрос переработки метана угольных месторождений на сегодняшний день — один из ключевых, – считает Дана Беликова, студентка горного института Кузбасского государственного технического университета. — Ведется много исследований по обеспечению безопасности эксплуатации шахт, комплексного освоения минеральных ресурсов и охраны окружающей среды. Традиционные средства борьбы с метаном в угольных шахтах — вентиляция, вакуумная дегазация, увлажнение пластов водой.
Один из перспективных способов борьбы с шахтовым метаном — биогеотехнология. В частности, использование суспензии метанокисляющих бактерий. Такая суспензия способна поглощать метан, ее распыляют как в угольные пласты, так и в выработанные пространства очистных забоев.
Дана Беликова под руководством Аллы Игнатовой, доцента, кандидата биологических наук, разрабатывает идею биотехнологического способа утилизации шахтового метана с получением коммерческого продукта – биомассы микроорганизмов, которую можно использовать как кормовой белок.
— По базовой технологии дегазационные скважины подключают к магистральному трубопроводу и с помощью вакуум-насосов откачивают метан на поверхность. Угольный метан представляет собой ценное энергетическое сырье, пригодное для выработки тепловой и электрической энергии, — говорит Дана Беликова. — Мы предлагаем установить ферментер в месте выхода трубопровода. В ферментер пометим микробную культуру и метан. Бактерии «питаясь» метаном растут и размножаются. После выросшую биомассу микроорганизмов извлекаем, сушим и продаем.
Микробный белок, выращенный на метане, можно использовать для производства кормов для сельскохозяйственных животных (рыб, птиц, жвачных, свиней).
— Получение белка на газе — тема не новая, уникальность нашей задумки в том, что мы предлагаем использовать шахтный метан, в других исследованиях используется природный газ, — отмечает Алла Игнатова.
На данный момент ученые готовятся перейти к лабораторным экспериментам: ведут опытно-конструкторские работы по изготовлению прототипа ферментера, связались с производителем исходной микробной культуры.
— Микробную культуру на первом этапе мы закупаем. Но есть планы в дальнейшем исследовать возможность выращивания смешанных культур бактерий на среде с метаном, — говорит Алла Игнатова. — При этом эффективность последующих процессов может оказаться выше за счет, так называемого, кометаболизма — это когда одни бактерии потребляют продукты жизнедеятельности других бактерий.
Таким образом, реализация проекта, по мнению исследователей, создаст новую биотехнологию по коммерческой утилизации шахтного метана, позволит перерабатывать метан с получением ценного продукта, улучшит экологическую обстановку, так как метан является одним из парниковых газов. А фермерские хозяйства получат микробный белок – полноценный корм для своих животных.
Однако окончательные выводы о целесообразности идеи ученые сделают в лаборатории. Оценят безопасность работ, связанных с получением микробиологического продукта на основе шахтного метана; разработают состав питательной среды для метанотрофных бактерий; выявят факторы, влияющие на рост метаноокисляющих бактерий; рассчитают выход белкового продукта и конструкторски оформят технологический процесс.
