Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 6.2.4 Биосутек
Биосутек - бұл органикалық қалдықтардан алуға болатын әлеуетті биоотын. Сутегін энергия көзі ретінде пайдалану климаттың жаһандық өзгеруін, энергия тиімділігін және ауа сапасын жақсарта алады. Оны қазбалы отынға балама ретінде пайдалануға болады, себебі отын элементтерінде электр энергиясына оңай түрлендіріледі немесе күйеді және CO 2 шамадан тыс өндірусіз механикалық энергияға айналады. Сутегі болашақ отын ретінде, мұнайға тәуелділікті төмендету, ластануды азайту және парниктік газдар шығарындыларын азайту үшін қарастырылады. Биомассаны пиролиз немесе буды газдандыру сияқты термохимиялық конверсия үдерістерінің көмегімен сутегіге түрлендіруге болады. Оны биологиялық түрде балдырлар немесе цианобактериялар арқылы су биофотолизі арқылы алуға болады. Сутегі өндірісінің басқа биологиялық жолдары фото-ашыту мен қараңғыда ашытуды қамтиды. Фотоферменттеу кезінде сутегі органикалық заттардан фотосинтездейтін бактериялармен өндіріледі. Екінші жағынан, анаэробты организмдер «қараңғыда ашыту» үдерісінде органикалық заттардан H 2 -ні өндіре алады. Қараңғыда ашыту және фотоферменттеу комбинациясы қазіргі уақытта ферменттеу жолымен сутегін алудың ең тиімді әдісі болып саналады. Бірқатар 103 кезеңдер пайдаланылады, біріншіден, қалдықтар қараңғыда ашыту процесінде органикалық қышқылдарға бөлінеді және бұл органикалық қышқылдар содан кейін фото-ашыту процесінде субстрат ретінде пайдаланылады. Биомассаны ферменттеу арқылы сутегін өндіру оңай қолжетімді аралас микрофлорасы бар стерильді емес субстратты талап ететін үздіксіз үдеріс болып табылады. Ферменттелетін шикізатты алу үшін шикізатты өңдеудің қарапайымдылығы биомассаның сутегіне айналуының жалпы жылдамдығын анықтайды. Түрлі реакторлық жүйелер бактериялық қантты ферменттеу арқылы сутегін өндіру үшін әзірленді. Гексозаның ортадағы шоғырлануы, температурасы, pH және реактордағы (ГҰУ) гидравликалық ұстау уақыты H 2 шығымын анықтайтын маңызды факторлар болып табылады. Сутегін ферментеуін иммобилденген жасушалары бар сұйық фазада немесе өздігінен тоғысталып түйіршіктелген жасушалар жасау арқылы жүргізуге болады. Зертханалық зерттеулердің әр түрлі деректеріне қарамастан, микробиологиялық сутегі өнеркәсіптік ауқымдағы экономикалық тиімді технологияға әлі айналған жоқ. 6.2.4.1 Биосутек өндірісіндегі микроағзалар Бактериялардың үш түрін сутегін өндіру үшін қолдануға болады: цианобактериялар, анаэробты бактериялар және ферменттік бактериялар. Цианобактериялар сутегінің фотобиологиялық өндірісі үшін тамаша көз болып саналады, себебі оларда қоректендіруге деген қарапайым қажеттілік бар. Олар ауада (N 2 және CO 2 ), суда және минералды тұздарда өсе алады, онда жалғыз энергия көзі ретінде жарықпен және сутегіде судың тиімді фототүрленуін жүзеге асырады. Сутегін тез арада алу үшін цинобактерияларды нитратсыз ортада ауа атмосферасында және CO 2 -де, кейіннен аргонмен және CO 2 атмосферасында инкубациялаумен өсіру тәжірибеде бар. Clostridium spp сияқты анаэробты бактериялар H 2 өндірісі үшін пайдаланылды. Ферменттеуші бактериялардың арасында аралас қышқылды ферменттеу e. coli және бутиленгликоль, ферменттелетін Aerobacter, сондай-ақ газ тәрізді сутектің пайда болуына әкеледі. Сутегінің жоғары шығымы (Н 2 3,3–4,0 моль пайдаланылған көмірқышқылының мольына) caldicellulosiruptor saccharolyticus және Thermotoga elfi гипержылу сүйгіштерінен байқалды[21]. Күлгін күкіртті емес бактериялар (PNS) (мысалы, Rhodobacter түрі) сондай-ақ аноксогенді фотосинтез және фотоферментация арқылы сутегін алу үшін маңызды келешекке ие. 6.2.4.2 Биосутекті өндіруге арналған субстрат Биомассаның әртүрлілігі термохимиялық және ферменттік үдерістер арқылы сутегін өндіру үшін қолданылды. Қабығы мен қара сілтінің қабығын бумен газдандыру сутегінің пайда болуына алып келеді. Дәнді дақылдардың сабаны, шай қалдықтары мен зәйтүн қауызы сутегін өндіру үшін ыдырауға ұшырайды. Целлюлоза – қағаз қалдықтары мен қи суспензиясы ферменттеу арқылы сутегін өндіру үшін пайдаланылады. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|