ИСТИНА

Проблемно-ориентированное изучение молекулярных механизмов регуляции внутриклеточных процессов связанных с трансформацией энергии света в фотосинтезе, направленное на разработку научно-технологических решений, обеспечивающих высокоэффективное использование фототрофных микроорганизмов для получения из их биомассы биотоплива и других полезных продуктов; - проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований, направленных на разработку научно-технологических решений улучшения качества очистки промышленных и коммунальных сточных вод с использованием фототрофных микроорганизмов; - разработка методов контроля состояния фотоавтотрофных организмов в режиме реального времени, позволяющих оптимизировать продукционные процессы в фотобиотехнологии, а также осуществить автоматизированный экологический мониторинг воды; - предоставление научно-исследовательским организациям новых и эффективных методов и средств проведения исследований в области фотобиотехнологии с использование фототрофных микроорганизмов; - разработка рекомендаций по использованию фотобиотехнологии в биоэнергетике.

Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы. Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96. Составлен отчет. Выбраны наиболее перспективные для фотобиотехнологии фототрофные микроорганизмы. Разработаны требования к экспериментальному оборудованию. Разработано ТЗ на экспериментальный образец фотобиоректора. Разработан фотобиореактор с системами контроля состояния фототрофных микроорганизмов и поддержания оптимальных условий культивирования микроорганизмов. Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец фотобиореактора. Изготовлен экспериментальный образец фотобиоректора. Разработан лабораторный регламент гидромеханических процессов перемешивания суспензии фототрофных организмов в фотобиореакторе. Разработана программа автоматического управления продукционным процессом в режиме реального времени. Разработана программная документация. Разработана математическая модель метаболических процессов для оптимизации получения биомассы. Разработана математическая модель физико-химических механизмов, определяющих эффективность запасания энергии света в фотосинтезе при различных освещенностях. Исследованы биофизические механизмы процессов электронного транспорта в биологических мембранах клеток фототрофных микроорганизмов. Разработана Программа и методика экспериментальных исследований механизмов и эффективности использования энергии света фототрофными микроорганизмами для получения биоэнергоносителей. Проведены экспериментальные исследования продукционного процесса фототрофных микроорганизмов. Поведена оценка эффективности и перспектив применения разрабатываемой фотобиотехнологии в области получения биомассы, биотоплива и других полезных продуктов из микроводорослей в фотобиореакторе. Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов. Разработаны предложения и рекомендации по внедрению исследованных объектов для использования в биоэнергетике. Разработан проект ТЗ на ОКР. По результатам теоретических и экспериментальных исследований в 2013 году приняты к публикации 1 статья в зарубежном журнале и тезисы международной конференции. Результаты НИР докладывались на семинарах для экспертов и специалистов. 1st International Symposium on Computational Materials and Biological Sciences. Sep. 10-12, Waseda University, Tokyo, Japan. Докладчики: Ризниченко Г.Ю., Дьяконова Д.И., Коваленко И.Б., Устинин Д. Данные результаты подтверждает мировой уровень исследований. В дальнейшем разрабатываемые в результате НИР научные основы фотобиотехнологии позволят обеспечить получение биоэнергоносителей в процессах переработки биомассы фототрофных микроорганизмов; очистку коммунальных и промышленных сточных вод; стимулировать создание отечественных экономически целесообразных фотобиотехнологий, энергосберегающих, экологически безвредных производств в различных секторах рынка; утилизировать вредные выбросы (СО2, дымовые газы, сбросные воды) биотехнологическими методами, производить биотопливо и полезные целевые продукты.