Дем’яненко, Ірина ВолодимирівнаБондаренко, Андрій Ігорович2026-09-162026-09-162026Бондаренко, А. І. Вплив комплексів феруму та нікелю на синтез біоводню : магістерська дис. : 162 «Біотехнології та біоінженерія» / Бондаренко Андрій Ігорович. – Київ, 2026. – 102 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/83144Магістерська робота присвячена дослідженню впливу комплексів феруму та нікелю на синтез біоводню в процесі темнової ферментації органічних субстратів. Робота спрямована на вирішення актуальної науково- практичної проблеми підвищення ефективності біотехнологічного виробництва екологічно чистих енергоносіїв. Актуальність теми. У сучасних умовах глобальної енергетичної трансформації, спрямованої на зменшення викидів парникових г азів та розвиток відновлюваної енергетики, біоводень розглядається як один із найбільш перспективних альтернативних енергоносіїв. Особливу увагу привертає технологія темнової ферментації органічних відходів, яка дозволяє поєднати утилізацію біомаси з отриманням енергії. Проте її промислове впровадження обмежується низьким виходом водню та нестабільністю процесу. Однією з ключових причин є недостатня активність металоферментів (гідрогеназ), функціонування яких залежить від наявності іонів перехідних металів, зокрема феруму та нікелю. Визначення оптимальних концентрацій цих металів, які стимулюють синтез біоводню без токсичного впливу на мікробний консорціум, є важливим науковим і прикладним завданням. Мета роботи полягає у встановленні ефективних концентрацій іонів Fe³⁺ та Ni²⁺, а також їх комплексного впливу на інтенсифікацію синтезу біоводню під час темнового бродіння та побудові математичних моделей процесу. Об’єкт дослідження — процес темнової ферментації органічних відходів (яблучний жом та курячий послід). Предмет дослідження — вплив концентрацій іонів феруму та нікелю на кінетику та ефективність синтезу біоводню. У роботі проведено аналіз біохімічних механізмів воднеутворення за участю бактерій роду Clostridium, досліджено роль металоферментів ([FeFe]- 2 та [NiFe]-гідрогеназ) та обґрунтовано значення мікроелементів як кофакторів у процесах біосинтезу водню. Експериментальна частина включає дослідження впливу різних концентрацій іонів Fe³⁺ та Ni²⁺ (0,1–10 мг/дм³), а також їх комбінованого внесення на об ’єм біогазу та вміст молекулярного водню. Отримані результати свідчать про наявність дозозалежного ефекту впливу металів та їх синергізму. Встановлено, що оптимальні концентрації металів сприяють підвищенню швидкості газоутворення та кумулятивного виходу біоводню, тоді як їх надлишок викликає інгібування мікробіологічної активності. Розроблено математичні моделі, які описують кінетику процесу та дозволяють прогнозувати ефективність синтезу біоводню залежно від концентрації металів. Наукова новизна полягає у ств оренні прогностичних моделей впливу іонів феруму та нікелю на процес темнової ферментації та встановленні оптимальних параметрів їх застосування для інтенсифікації біоводневого синтезу. Практичне значення роботи полягає у можливості використання отриманих результатів для оптимізації роботи біореакторів, підвищення виходу біоводню та розробки інноваційних біотехнологічних рішень, зокрема у сфері переробки агропромислових відходів.102 с.ukбіоводеньтемнова ферментаціяферумнікельгідрогеназимікробний консорціумбіогазматематичне моделюванняbiohydrogendark fermentationironnickelhydrogenasesmicrobial consortiumbiogasmathematical modelingMaster Thesis606:628