Биомасса - жаңғыртылатын энергия көзі

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
1 Биомасса - жаңғыртылатын энергия көзі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5
2 Қатты биоотын түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
7
3 Сұйық биоотынның қолданылуы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
4 Газ тәрізді отындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
13
5 Биомассаның энергетика саласындағы қолдануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
18
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
19
Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
20

Кіріспе

Адам баласына кейінгі кезде энергия жетпейді. Газет, журнал беттерінде энергетикалық кризис жайлы мақалаларды жиі кездестіреміз.1930 жылы бүкіл әлемде 300 млрд кВт-сағат энергия өндірілсе, ал қазір 60 000 млрд кВт-сағат энергия өндірілуде. Бұл өте үлкен көрсеткіш. Адамның энергетикалық сұранысы күннен-күнге өсуде. Бүгін біздің пайдаланып отырған энергия көздері-жер асты пайда қазба қорлары-мұнай, көмір, табиғи газ барлық энергоқорлардың 90% құрайды. Ғалымдардың зерттеуінше жер бетіндегі мұнай 2025 жылға дейін жетеді. Пайдалы қазба қорларының таусылу қарсаңында, олардың бағасы да қарқындап өсуде. Жыл сайын атмосфераға түрлі жанғыш заттардың жануы нәтижесінде 23 млрд тоннаға жуық көмірқышқыл газы бөлініп, сондай мөлшерде оттек сіңіріледі. Атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері 13%-ке өсті, соның салдарынан атмосфера температурасы бірнеше градусқа мөлшерден тыс жоғарылап, мұздықтар еріп жатыр. Бүкіл әлем ғалымдары мен инженерлері ізденістің арқасында баламалы энергия көзін табуды мақсат етіп қойды. Сондықтан жаңартылатын (баламалы) энергия көздерін қолдану қажет. Оған мысал ретінде су, жел, күн энергияларын және де биомассаны алуға болады. Қазіргі таңда биологиялық отын қорын дамыту дүниежүзінің алдында тұрған негізгі мәселелердің бірі болып отыр. Дәстүрлі энегия көздері ( көмір, мұнай, газ) арқылы болашақты елестету мүмкін емес. Сонымен қатар биоотын құрамына биогаз, биодизель, биоэтанолда кіреді.
Жаңартылатын энергия немесе жаңартылмалы энергия (ағылш. Renewable energy) - күн жарығы, жел, су, су толқыны, геотермиялық жылу секілді сарқылмас, қайта қалпына келетін табиғи ресурстардан түзілетін энергия.
Энергия қорларын үнемдеу бүгінгі күннің аса маңызды міндеттерінің біріне айналды. Өнеркәсібі дамыған әлемнің барлық мемлекеттерінде энергия үнемдеу шаралары дұрыс жолға қойылған. Өйткені көмірмен және көмірсутегімен жұмыс істейтін жылу электр станциялары түбі бір экологиялық проблемалардың асқынуына әкеп соқтыратыны белгілі жайт. Сондықтан әлем қайта қалпына келетін жергілікті энергия көздерін энергия үнемдеудің басты қайнар көзі ретінде қабылдап отыр.
Қазақстанда балама энергия көздерін дамытудың әлеуеті аса жоғары екені даусыз. Мамандар еліміздің гидроэнергия, жел және күн энергиясынан алынатын қуат көзінің ресурстық әлеуеті 1 трлн. кВтсағатқа тең келетінін айтқан болатын. Қазірдің өзінде Қазақстанда балама энергия көздерін дамыту мақсатында оннан астам жобалар жүзеге асырылуда. Олар негізінен шағын қуаттағы қанатқақты жобалар болғанымен, жасыл энергетиканы дамытуда ерекше серпін беретіні сөзсіз.
Адамзаттың ертеңі - Жасыл энергетика. Астанада өтетін ЕХРО-2017-нің басты ұраны - Болашақтың энергиясы. Бүгінде бұл барлық саналы адамзатты толғандырып отырған көкейкесті мәселе. Жұмыр жерді мекендейтін жеті млрд. адамның күннен-күнге өсіп бара жатқан энергетикалық сұранысын қанағаттандыру планетамыздың болашақтағы ең бір өзекті проблемасына айналып бара жатыр. Әрине, Болашақтың энергиясы тақырыбының ауқымы өте кең. Бұл - негізінен болашақта адамзат игілігіне айналатын балама қуат көздерін ашу үшін жаңа технологияларды өмірге әкелу. Бұл - жаңа балама қуат көздерін игеріге халықаралық қоғамдастықтың назарын аудару.
Қазіргі таңда адамзат баласының 13-нен астамы тиісті энергетикалық инфраструктураның болмауының нәтижесінде электр энергиясына қолдары жетпейді. Органикалық отынның шектен тыс жануы ғаламдық климатқа орны толмас әлеуметтік және экономикалық зардаптар әкелуде, адам денсаулығына қауіп төндіруде. Қалыптасқан жағдайда көп елдер мақсатты түрде атом энергиясын ары қарай дамыту жолдарын іздестіруі ықтимал.
Тап осы сәтте белгілі-бір елдер мен аймақтарда 2 млрд адам электр қуатынсыз өмір сүріп жатқанда, ядролық отынды қоспағанда, жаңғыртылатын энергия көздерінен өнлірілетін электр энергиясын қалыпты бағамен немесе дәстүрлі энергия көздері беретін электр энергиясының бағасынан да төмен бағамен алуға мүмкіндік береді. Бірақ өкінішке орай, бүкіл әлемде жасыл энергетиканы зерттеу жұмыстарына, жасыл энергетиканы дамытуға, энергетикалық орталықтарды салу мен баламалы энергия нарығын құру мәселелері тиісті қолдау таппай, лайықты назарда болмауда [1].
Баламалы энергия көздерін кең түрде қолданысқа енгізу мен энергия тиімділігін арттыруға бағытталған саясаттың негізгі назарында қоршаған ортаны қорғау, табиғат байлықтарын сақтау, энергетикалық қауіпсіздік пен баламалы энергия көздерінің экономикалық дамуы, кедейліктің азаюы, табиғи қорларға бола туындайтын дау-дамайлар мен экономикалық дағдарыстың қаупін ауыздықтау және басқа да энергетика мен табиғи қорларға байланысты туындайтын мәселелер болуы шарт. Жоғарыда аталып кеткен мәселелерді шешу үшін заңнамалық бастамалардың болуы керек. Сонымен қатар әлемдегі елдердің парламенттері демократиялық қозғаушы күш ретінде осы құбылыстардың бастамасын қалыптастыруы қажет.
Бұл курстық жұмыстың мақсаты жаңғыртылатын энергия көздерінің тиімділігін арттыру. Осы мақсатқа орай келесідей міндеттер қойылды:
Жаңғыртылатын энергия көзі биомассамен танысу
Биомассаның түрлерін талдап, қарастыру
Биомассаның энергетика саласында қолданылуына талдау жасау

1 Биомасса - жаңғыртылатын энергия көзі

Биомасса (гр. bios - өмір және масса) -- бір түрдің, түрлер тобының немесе бүтіндей бірлестіктердің (өсімдік, микроағза және жануарлардың) тіршілік ететін мекенінің бірлік бетіне не көлеміне келетін жалпы массасы; аудан немесе көлем бірлігіне салмағы бойынша өрнектелген тірі ағзалар мөлшері. Экожүйеде энергияның таралуы мен орташа биомассаның арасындағы байланысты анықтау үшін Джм2 өлшемі пайдаланылады. Биомасса жанғыш тақтатастар, уран, көмір, мұнай және табиғи газдан кейін қазіргі уақытта қол жетімді энергия көздерінің алтыншы қоры. Шамамен жердің толық биологиялық салмағы 2,4::1012 тонна мөлшерімен бағаланады. Биомасса тікелей күн, жел, су және геотермалды энергияларынан кейін өнімділігі бойынша бесінші жаңартылатын энергия көзі, Жыл сайын жер бетінде шамамен 170 млрд тонна бастауыш биомасса өндіріледі және шамамен сол мөлшер жойылады. Энергетиканың бір бөлігін биологиялық отын құрайды: Австрияда- 12%, Финляндияда -- 23%, Еуропа одағында -- 14%. Еуропа одағында биологиялық қоспа ( биомасса) отын ретінде пайдаланылады. Биологиялық отын қоры 1993 жылы 47 млн.т., 2003 жылы 69 млн.т. мұнайдың баламасы ретінде қолданылды. Тұтынатын энергия тасушылардың биомассалық мөлшері: АҚШ -- 3,2%, Дания -- 8%, Австрия -- 12%, Швеция -- 18%, Финляндия -- 23%. Өсімдік шикізатының жаңартылған ресурстарын қолдануға негізделген биоотын саласының дамуы, әлемдік деңгейдегі болып жатқан процесстерге климаттың өзгеруі және шикі мұнай бағасының тоқтаусыз өсуі және т.б себептерге байланысты. Биологиялық отынның басқа отын түрлерінен басты айырмашылығы-ол бактерияларды қолданып өндіріледі және қоршаған ортаны ластамайды. Көптеген мемлекеттер мұнайға тәуелділіктерін азайту, экологияны жақсарту мақсатында биоотынмен қамтамасыз етудің ұлттық бағдарламалары мен жобаларын жасауда және дамытуда. Егер мұнайлық отынға 5% биоотын қосылатын болса, онда қоршаған ортаның көмірқышқыл газымен ластануын 2 % -ға қысқартуға болады. Биоотын өндірісімен айналысу үшін жер ресурстары болуы қажет. Бұл көрсеткіштер бойынша Европа өзін 50%, ал Жапония -тек 5% қамтамасыз ете алады. Сондықтан шет елдік мемлекеттер биоотын шикізатын өсіру үшін инвестицияларды құятын жобаларды қарастыруда.
Құрлықтық бөліктің организмдері :: Жасыл өсімдіктер - 2,4 трлн тонна (99,2%) :: Жануарлар мен микроорганизмдер - 20 млрд тонна (0,8%) Мұхиттар организмдері :: Жасыл өсімдіктер - 0,2 млрд тонна (6,3%) :: Жануарлар мен микроорганизмдер - 3 миллиард тонна (93,7%) Осылайша, Жер биомассасының үлкен бөлігі Жердің ормандарында орналасқан. Жер үстінде өсімдіктер салмағы жаппай басым, ал жануарлар және микроорганизмдер массасы мұхиттарда басым. Алайда, биомасса айналымы мұхиттарда көбірек болып табылады.
Қолданыстағы биомасса салмағының өсуін қарастыратын болсақ, келесі көрсеткіштер алынады: :: Ормандардың ағаш өсімдіктері - 1,8% :: Шалғындар, дала, егістік жер өсімдіктері - 67% :: Көлдер мен өзендер өсімдіктерінің кешені - 1400% :: Теңіз фитопланктоны - 1500% Микроскопиялық фитопланктон жасушаларының қарқынды бөлінуі, олардың тез өсуі және өмірлерінің қысқа болуы, орта есеппен, 1-3 күн өтетін мұхит фитомассасының жылдам айналымына жағымды ықпал етеді, ал өсімдіктердің толық жаңартылуы 50 жыл немесе одан да көп уақытта жүзеге асырылады. Сондықтан да мұхит фитомассасының аз мөлшеріне қарамастан, оның жылдық жалпы өндірілген өнім мөлшері жер үстінің өнімімен салыстырмалы. Мұхит өсімдіктерінің аз мөлшері олардың бірнеше күн ішінде жануарлар мен микроорганизмдермен желіну, сонымен қатар бірнеше күн ішінде қалпына келу фактісімен байланысты. Фотосинтез арқылы биосферада жыл сайын құрғақ органикалық заттардың шамамен 150 млрд тоннасы өндіріледі. Биосфераның құрлықтық бөлігінде ең өнімді болып тропикалық және субтропикалық ормандар саналада, ал мұхит бөлігінде - көлдетелер (теңізге қарай кеңейетін көлтабандары) және рифтер, сондай-ақ апвеллинга - терең сулардың өрлеу аймағы. Ашық мұхитқа, шөлге және тундраға төмен өсімдіктер өнімділігі тән [2].
Биомаңыз термині ұғымына өсімдіктердің барлық түрі, ауылшаруашылық өнімдерінің қалдықтары, ағаш өңдеу өнеркәсіптеріндегі энергетикалық құндылығы бар қалдықтар жатады және олар отын есебінде пайдаланылады
Биомаңызды 2 топқа бөлуге болады:
Бірінші топқа жататындар: өсімдіктер, микроорганизмдер, жануарлар, т.б.
Екінші топқа жататындар: биомаңыздың алғашқы өнімін өңдегеннен қалған қалдықтар және адам мен жануардың іс-тіршілігінен қалған өнімдер.
Бірінші және екінші топтағы биомаңыздағы қорланған энергияны техникалық тиімді отынға әртүрлі жолдармен түрлендіруге болады.
Бұқтыру және ашыту тәсілдерімен (ауыл шаруашылығындағы жануарлардың және өсімдіктердің қалдық өнімдерінен) биомаңыздан биогаз және қосымша өнімдерді (витаминдер және тыңайтқыштар) алуға болады.
Биомаңыздың экологиялық жағы өте тиімді, өсімдіктер өсу барысында күн энергиясын жұтады, ал су, көмір қышқыл газдарын бөліп шығарады және фотосинтез үдерісі кезінде көміртегін түзеді, бірақ жану үдерісі жүрген кезде керісінше оттегін жұтады, жылу, су және көмір қышқыл газдарын бөліп шығарады.
Атмосферадағы С2О және жердегі су фотосинтез үдерісі кезінде көмір сутегін түзеді, ал бұдан биомаңыз алынады. Яғни, Күн энергиясы фотосинтез үдерісі кезінде пайдаланатын өзінің химиялық күйін биомаңыз күйінде сақтайды.
Егер біз биомаңызды тиімді жағатын болсақ (химиялық энергияны босатсақ), атмосферадағы оттегі, өсімдіктердегі көміртектері реакцияға түсіп С2О және су түзеді. Бұл үдеріс тоқтаусыз қайталанып отырады, С2О қайта жаңа биомаңыз өндіруге жарамды.
Биомаңыздың органикалық отындарға қарағандағы ерекшелігі - оның қоршаған ортамен әрекеттесуі. Өсімдіктердің химиялық құрамының ыдырауымен бөлінген заттар атмосфераға таралады. Органикалық отында ол керісінше жабық түрде жер астында қалады, оны жаққанша ол атмосфераға әсер етпейді.
Биомаңыз энергиясы болашақта жаңартылатын энергия көзі деп аталады. Бүгінгі таңда ол бірінші ретте пайдаланатын энергияның 14%-ын қамтамасыз етеді.
Бұл биомаңыз энергиясы дамыған елдерде тұратын халықтың үштен төрт бөлігін қамтамасыз ететін энергия көзі болып табылады.
Халық санының өсуі, органикалық отындардың азаюы, дамыған елдер үшін биомаңыз энергиясына деген сұранысты өсіріп жатыр. Дамыған елдер үшін биомаңыз энергиясы бірінші реттегі энергияның 38%-ын қамтамасыз етеді, ал кейбір елдерде ол 99% - ды құрайды.
Қазақстандағы энергия өндірісі үшін биомассаның тұрақты көзі мал шаруашылығы өнімдерінің қалдығы болып табылады. Мал және құс шаруашылығы қалдықтарының жылдық шығымы құрғақ салмағы бойынша - 22,1 миллион тонна немесе 8,6 млрд. текше метр газ (ірі қара малдың - 13 миллион тонна, қой - 6,2 миллион тонна, жылқы - 1 миллион тонна), өсімдік қалдықтары - 17,7 миллион тонна (бидай - 12 миллион тонна, арпа - 6 миллион тонна немесе 8,9 млрд. текше метр), бұл шартты отынның 14-15 миллион тоннасы немесе өндірілетін мұнай көлемінің жартысынан көбі.
Биомасса газдандыру
1 килограмм биомассадан шамамен 2,5 нм3 генераторлық газ алуға болады, оның негізгі жанғыш компоненттері көміртек тотығы (СО) және сутегі (H2) болып табылады. Газдандыру процесін жүргізу әдісі мен шикізатқа байланысты төмен калориялық (қатты балластырылған) немесе орташа калориялық генераторлық газ алуға болады. Метанды ферменттеу арқылы мал көңінен биогаз алынады. Биогаз 55-75%-ға метаннан және 25-45%-ға СО2-ден тұрады. Мал көңінің бір тоннасынан (құрғақ салмағы) 250-350 текше метр биогаз шығады. Биоөнімдерінен газ тәріздес отын алу ертедегі Қытай елінде пайда болған. Биогаз өндіретін қолданыстағы зауыттардың саны бойынша әлемдік көшбасшы - Қытай. Лэндфилл-газ - биогаз сорттарының бірі. Ол коммуналдық қалдықтардың полигонында пайда болады. АҚШ-та 2002 жылы 350 лэндфилл-газ өндіретін зауытты пайдалануда болды, осындай зауыттар саны Еуропада - 750, әлемдегі жалпы саны - 1152, өндірілетін энергияның жалпы сомасы - 3929 МВт, қалдықтарды өңдеу көлемі - 4,548 млрд тонна.
Ресей жыл сайын құрғақ органикалық қалдықтардың баламасында 300 млн тоннаға дейін жинайды: 250 млн тонна ауыл шаруашылығы өндірісінде, 50 млн тонна тұрмыстық қалдықтар ретінде. АҚШ бос жерлерде жыл сайын биомассаның 1,3 млрд тоннасын (Switchgrass - тары алуаны) өсіре алады. Осы биомассадан тәулігіне мұнайдың 4,5 млн барреліне тең биоотын көлемін өндіруге болады [3].

2 Қатты биоотын түрлері

Биоотын - биологиялық қалдықтарды қайта өңдеу арқылы биологиялық шикізаттан алынған отын. Тағы да басқа целлюлозадан және органикалық әртүрлі типті қалдықтардан алынып бағытталған әр түрлі дәрежедегі өңделген жобалар кездеседі, бірақ бұл технологиялар әлі бастапқы кезеңдегі өңдеуде немесе коммерциялылықтануда. Био отындар сұйық түрде (іштен жану қозғалтқыштарына арналған, мысалы, этанол, метанол, биоотын), қатты отын (ағаш, шымтезек, отынды гранулалар, жаңқа, сабан, қауыз) және газ тәрізді отындар (биогаз, сутегі).
Қоршаған ортаға зиянсыз отынды өндіруші елдердің саны жыл өткен сайын артып келеді және отынды өндіру көлемі жылдан-жылға өсіп отыр. Әдетте биоотын түрлі өсімдіктерден алынады. Айталық осы отынды ең көп өндіретін Бразилия қант қамысынан алса, АҚШ-та оны жүгеріден өндіреді. Әрине, аталмыш отын түрін өндіруге деген Қазақстанның да ынта-ықыласы Еуропа елдерінен кем емес. Қазақстан биоэтанолды өндіру ісіне экспортқа бағытталған тауар ретінде басымдық беріп отыр. Сондықтан еліміз өндіргелі отырған биоотын көзі саналатын биоэтанол басқа емес, кәдімгі бидайдан алынбақ. Ал ас атасының тағам ретінде емес, отын ретінде пайдаланылуы қалың көпшілік арасында біршама таңданыс тудырғаны рас. Оның үстіне биоотын өндіруге деген сұраныс ерекше артатын болса, нанға зәру болып жүрмейміз бе деген қауіп те жоқ емес.
Ағаш -- адамдар бұрыннан қолданатын көне отын. Қазіргі таңда әлемде ағаш өңдеуге немесе биомассаға энергетикалық ормандар қолданады, олар тез өсетін түрлерін алады (теректер, эвкалипт және т.б.). Көп елдерде отын ретінде табиғи балансты ағаштар қолданады, ал олар өз кезегінде орманның жойылуына әкеліп соғады. Ол ағаштар сапа жағынан пиломатериал өндірісіне сәйкес келмейді.
Отынды гранулалар - ағаш қалдықтардан жасалған пресстелген бұйымдар (үгінді (опилок), жаңқалар,қабық, жіңішке өлшемелі және кондицияланбаған ағаштар, орман дайындау кезіндегі кескін қалдықтар), сабан, ауыл шаруашылық қалдықтар (күнбағыс дәнінің қауызы, жаңғақ қабығы, көң, құс қиы) және басқа да биомассалар. Ағашты отынды гранулалар деп пеллеттер деп атайды, олар диаметрі 8-23 мм және ұзындығы 10-30 мм цилиндрлік немесе сфералық формада болады. Негізінен қазіргі таңда брикеттер мен отынды гранул өндіру тек өте үлкен көлемде шыққанда ғана экономикалық тиімді болып тұр. Отынды гранулалар - биологиялық түрдегі қалдықтар. Олар өңделмеген немесе минималды дәрежедегі жағуға дайындайтын: үгінділер, жаңқа, қабық, қауыз (лузга), қауыз (шелуха), сабан (солома) және т. б.
Энергетикалық орман - биологиялық шығарынды түрдегі энерго-тасымалдағыштар (басты түрі көң және т.с.с.) үйдің пешінде және жылу электростанциясының қазандығында арзан электр бере отырып брикеттеледі, кептіреді және жағылады.
Ағаш жаңқасы -- бір өлшемді жұқа ағашты ұсақтау арқылы немесе орманды алдын ала дайындайтын ағаш шабатын орындардағы қалдықтарды немесе мобильді ағаш жонатын машинада немесе стационарлы ағаш жонатын машинаның көмегімен алынған ағаштан қайта өңделген қалдықтар. Еуропада жаңқаны негізі қуаты 1-ден біршама ондаған мегаватт болатын үлкен жылуэлектрстанцияларында жағады. Қатты отындарға отынды торф пен қатты үй қалдықтары және тағы басқа да жатады [4].
3 Сұйық биоотынның қолданылуы

Өсімдік бөлетін майдың этерификациясын пайдалана отырып майлы дақылдардан түрлі дизель отынын (биодизель) шығарылады. Майлы балдырлардың жоғары өнімді плантацияларын өсіру бойынша зерттеулер өткізіліп жатыр. Қантты және крахмалды өнімдердің (дәнді дақылдар, картоп, қант қызылшасы) ферментациялау арқылы және целлюлоза қамтитын өсімдік шикізат пайдалану жағдайында (ағаш, сабан, өсімдік қалдықтары) алдын ала гидролиз жасау арқылы этанол (биоэтанол) дайындалады. Этил спирті таза түрінде және бензин қоспасында мотор отыны ретінде пайдаланылады, этил-трет-бутил эфирді - бензин қозғалтқыштарына арналған сапалы отын түрі, метил-трет-бутил эфирге қарағанда ішінара биоотын - өндіру үшін пайдаланылады.
Биометанол - теңіз фитопланктондарын биотехнологиялық конверсиялау және культивациялау арқылы өңдегенде био отын саласында тағы бір келешегі бар отынды қарастырамыз. 80 жылдарың басында Еуропа қалаларында жағалаудағы шөлді аудандарды қолдана отырып өндірістік жүйеге бағытталған жобасын ұсынды. Бұл жобаның толық шықпауына мұнайдың бағасының төмендеуі болды. Биомассының алғашқы өнімін теңіз жағалуында жасалатын жасанды су сақтайтын көлемнің ішінде фитопланктондарды культивациялау арқылы жүргізеді. Екінші процес болып биомассадағы метанның ашуы және келесі метанол алуда метанды гидрооксидте арқылы алу. Микроскопты су өсімдіктерінің негізгі пайдасы келесідегідей: - Фитопланктонның жоғары өнімділігі (жылына 100 тга); - Өнімді өндіргенде тұщы су және құнарлы топырақ керек етпейді; - Бұл процес ауыл шаруашылық өнімдермен бәсекелеспейді; - Энергоқайтару процесі метан алуда 14 саты кезінде және метанол алу кезінде 7 саты кезеңінде болады.; Бұл био жүйе энергия алу көзқарасы бойынша күн энергиясын түрлендіруге қарағанда экономикалық жағынан тиімді болып табылады.
Бутанол - С4Н10О - бутилденген спирт. Өткір иісті түссіз сұйықтық. Өнеркәсіпте кеңінен пайдаланылады. АҚШ-та жылына шамамен 1,4 млрд $ құрайтын 1,39 млрд литр бутанол өндіріледі. Бутанолды XX ғасырдың басында Clostridia acetobutylicum бактериясын қосу арқылы өндірілді. 50 жылдары мұнай бағасының төмендеуіне байланысты мұнайөнімдерінен өндіріле бастады. Бутанолдың коррозиялық қасиеттері жоқ, және пайдаланылып жүрген инфрақұрылым бойынша жіберуі мүмкін. Ұлттық жанар-жағармайлармен араласытруға болады. Бутанол энергиясы бензин энергиясына жақын. Бутанол отын әрі элементтері ретінде, әрі сутегі өніміне шикізат ретінде де қолдануға болады. Биобутанол өндіруде шикізат ретінде қант таяқшалары, қызылша, жүгері, бидай, маниок қолданады, ал болашақта целлюлозаны қолдану мүмкін.
Диметилденген эфир (ДМЭ) - С2Н6О.
Көмірден, табиғи газдан және биомассадан өндірілу мүмкін. Диметилденген эфирдің көп бөлігін целлюлозды қағаздан өндіреді. Кішкене қысымда сығылады. Диметилденген эфир - күкірт қосылмаған экологиялық таза отын, шығару газындағы азот оксидінің құрамы бензинге қарағанда 90%-ға азырақ. Диметилденген эфирді қолдануда арнайы сүзгіштерді қажет етпейді. Бірақ қозғалтқыштың оталдыру және қоректендіру жүйесіне (газбаллонды құрылғыларды орнату, қоспатүзегішті түзеу) өзгертулер енгізу керек. Өзгертулерсіз отын құрамында 30% болатын LGP-қозғалтқышымен жұмыс істейтін автомобильдерде қолданады [5].
Екінші кезеңдегі биоотын
Екінші кезеңдегі биоотындар - биомассаны пиролиздеу әдісі арқылы алынатын немесе метанол, этанол, биодизелден басқа шикізат көздерінен алынған әртүрлі отындар. Екінші кезеңдегі биоотындарға шикізат көзі болып тамақ өндірісінде биологиялық шикізат бөліктерінің кесіп алынған лигна-целлюлозды қосылыстары пайдаланылады. Екінші кезеңдегі биоотын өндірісіне биомассаның қолданылуы, сол өндіріске керекті ауыл-шаруашылығына пайдалы жерлерді қолдануын қысқарту болып саналады. ЕКБиоотындардың шикізат көзі болып өсімдіктерде саналады. Олар: - Балдырлар - тұзды және лас суларға бейімделген қарапайым организмдер болып саналады (бірінші кезеңдегі өнім соя бұршақтарына қарағанда майдың құрамы 200 есе көп). - Арыш (өсімдік) - бидай мен басқа да дәнді дақылдармен бірге өсетін өсімдік. - Jatropha curcas немесе Ятрофа - түріне байланысты май құрамы 27%-дан 40%-ға дейін баратын, құрғақ топырақтарда өсетін өсімдік. Биомассаны жалдам түрінде пиролиздеу, оны жеңіл және арзан тасымалдауға, сақтауға, қолдануға болатын сұйықтыққа айналдырады. Сол сұйықтықтан автомобильдік немесе электростанциялық отындар алуға болады. Сұйық өнімдерден қылқын жапырақты ағаштарды пиролиздеу өте тиімді болып табылады. Мысалы, 70% жәндік скипидары қоспасы, 25% метанол және 5% ацетон, яғни шайырлы қарағайды құрғақ айдау фракциясын алайық. А-80 маркалы бензинді жүйелі түрде ауыстыра алады. Тіпті айдауға бұтақтар, түбір, қабықтар сияқты ағашөңдеу қалдықтарын қолданады. Отын фракциясының шығуы - 1 тонна қалдықтан 100 кг.
Биоэтанол - толығымен ылғалсыздандырылған таза этил спиртi. Ол бензин құрамындағы октан санын көтередi, өз ретiнде мұндай қоспасы бар отын қоршаған ортаға лас қалдықтарды 40-80 пайыз аз шығарады. Бензиндi үнемдi пайдалануға мүмкiндiк беретiн қоспа мұнай химия өндiрiсiнде де кеңiнен қолданылуы мүмкiн.
Жалпы автокөлiктер саны жылдан жылға көбейiп келе жатқан мегаполистер үшiн бұл таптырмайтын қоспа. Биоотынды рапс, бидай, қант құрағынан, жүгерiден алуға болады. Қазақстанда осы өсiмдiктердiң денi өсiрiледi десек, шикiзат көзi жағынан еш тапшылық болмайтыны анық. Рапс майынан биодизель өндiруге болады, ал биоэтанол бидайдан және жүгерiден алынады.
Жалпы биоэтанол - үлкен қалалар үшiн таптырмайтын отын көзi. Әлемдiк тәжiрибеге сүйенсек, 70-жылдары Бразилияға мұнай эмбаргосы жарияланған соң, бұл ел толығымен қант құрағынан биоэтанол өндiрiп өз автокөлiктерiн осы отынға толықтай көшiрдi. Қазiр әлемде биоотынды ең көп өндiретiн осы Бразилия мен АҚШ екен. Соңғысы мұнай өнiмдерiн импорттауда жылына 1,5 миллиард доллар үнемдейдi. Қазiр мұнай бағасының жылдан жылға шарықтауы әлемнiң барлық елдерiн жаңа отын көзiн iздеуге итермелеуде. Статистикаға сүйенсек, биоотын қолдану көлемi жыл сайын жер шарында 2-3 пайызға артып отыр екен. 2003 жылы Еуропа парламентi биоэтанол өндiретiн кәсiпорындарға салық жеңiлдiгiн қарастырды. Осының арқасында 2007 жылы бұл елдерде тұтынылатын бензиннiң алты пайызын биоэтанол алмастырады деп күтiлуде. Ал ЕуроОдақ айқындаған заң жобасы бойынша 2010 жылы кәрi құрлықта пайдаланылатын бензиннiң барлық түрiне 5 пайыз биоэтанол қосылатын болады.
Қазiрдiң өзiнде Швециядағы көлiктердiң 80 пайызы осы отынмен жүредi.
Биоэтанолдың әлемдік өндіру 2005 жылы 36,3 млрд литр, оның 45% Бразилия және 44,7% АҚШ елдерінде ғана өндірді. Биоэтанолды Бразилияда үлкен көлемде қант таяқшаларынан, ал АҚШ-та жүгеріден жасады. Этанол бензинге қарағанда аз энерго сақтау көзі болып табылады; Е85 (85% этанол мен 15% бензин қоспасы; Е әрпі ағылшынның Ethanol) жұмыс істеген машинаның жүрісі стандартты машина жүрісінің көлемдік отынның бірлігіне шамамен 75% құрайды. Қарапайым машиналар Е85-пен жұмыс істемейді, бірақ іштен жану қозғалтқыштары Е10-мен жақсы істейді (кейбір көздер тіпті Е15-пенде жұмыс істеуге болады деген). Ал тек таза этанолда ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.