Цианобактерии являются одной из фотосинтезирующих групп микроорганизмов, пригодных для фотобиологического выхода водорода. Основным объектом исследования служила альгологически чистая культура цианобактерии рода Nostoc (рис.1), полученная из коллекции СИФИБР СО РАН. Культивирование проводили на среде BG11 (рис.2).

Для определения рода произведено микроскопическое исследование. Используя определители подтвердили, что цианобактерии используемые в эксперименте относятся к роду Nostoc. Рост культур цианобактерий отслеживали по оптической плотности суспензии клеток.

Для культивирования цианобактерий и автоматизации регистрации необходимых показателей была собрана лабораторная установка вариант (рис.3). Установка состоит из круглодонной трехгорлой колбы на 500 мл, питательной среды, описанной выше, датчика водорода, датчика СО₂, плата макетная беспаечная, контроллер на базе Arduino, датчик температуры, датчик освещенности.

В первой серии опытов изучается выделение водорода в зависимости от освещённости, при переходе от светлой фазы к темной происходит увеличение выделения водорода (рис.4).

Во второй серии опытов при постоянном промешивании питательной среды выделение водорода увеличивается кратно (рис.5).

Третья серия опытов была сделана для оценки влияния подачи дымовых газов от сжигания угля прямо в питательную среду цианобактерий (рис.6), для большего растворения СО₂ в питательной среде дымовые газы пропускались через распылитель. Для сжигания использовали каменный уголь Черемховского месторождения, основные характеристики приведены в таблице (рис.7). Опыты проводили с использованием прибора синхронного термического анализа (рис.8) STA 449 C (NETZSCH, Германия), совмещенного с квадрупольным масс-спектрометром QMS 403 C (NETZSCH, Германия).

Анализируя технико-экономические показатели технологий производства водорода, можно сделать вывод о перспективности предлагаемого способа производства водорода на основе цианобактерий (рис.9).

В результате обзора литературы были выявлены слабые и сильные стороны использования цианобактерий для производства водорода с помощью SWOT-анализа, выявлены возможные перспективы и угрозы внедрения технологии в производство (рис.10).

Для создания промышленных установок по производству водорода предлагается реализовать систему очистки дымовых газов от сжигания органического топлива на тепловых электростанциях (рис. 11), что резко позволит удешевить стоимость производства водорода цианобактериями и позволит получать вторичные продукты от переработки биомассы цианобактерий (рис. 12).