Самые обычные органические отходы, такие как навоз, остатки ботвы овощных культур, сорняки, опилки и многое другое, могут стать источником дешевой и, главное, возобновляемой энергии в любом сельском доме. Оказывается, если органику обработать соответствующим образом, из нее можно получать горючий газ, состоящий в основном из смеси метана, углекислоты и небольшого количества сероводорода. В некоторых странах его с успехом используют для обогрева жилища и приготовления пищи.
Получают биогаз способом, называемым метановым сбраживанием в анаэробных условиях, то есть без доступа воздуха. Этот процесс происходит в результате жизнедеятельности двух групп микроорганизмов, действующих в два этапа. На первом этапе в работу включаются кислотообразующие бактерии, расщепляющие сложные органические вещества — белки, жиры и углеводы — до более простых.
В результате их деятельности образуются так называемые первичные продукты брожения — жирные кислоты, спирты, водород, оксид углерода и ряд других веществ. Эти вещества служат прекрасным источником питания для другой группы микробов — метанобразу-ющих бактерий, вступающих в дело на втором этапе. Бактерии из этой группы превращают продукты, образовавшиеся в ходе первого этапа, в метан, углекислый газ и небольшое количество других соединений.
Во всем многообразии превращений органических отходов в биогаз участвует великое множество микроорганизмов (около тысячи различных видов), но главную роль играют все же метанобразующие бактерии.
Для эффективной работы бактерий необходимо создать подходящие условия. С этой целью строят специальные бродильные камеры — биореакторы. В них поддерживают определенный температурный режим, давление, внимательно следят за кислотностью среды. Но самое главное, в реактор не должен поступать кислород из атмосферы.
Интересно, что очень похожие условия имеются в желудке у жвачных животных. Так что обыкновенная буренка давно обзавелась биореактором и с успехом использует бактерии для переработки клетчатки. Правда, для нее метан — лишь побочный продукт, то есть отходы производства.
Переработка органических отходов в биореакторах решает еще одну очень важную проблему. В результате получаются великолепные органические удобрения, повышающие почвенное плодородие.