Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 7.9.1 Биодизель
Биодизель – бұл алкил эфирлерінен (негізінен метил, бірақ этил және пропил) тұратын, мұнайдан шықпаған дизельді отын. Биодизель әртүрлі жануарлар мен өсімдік көздерінен (рапс, соя, күнбағыс және пальма сияқты майлы дақылдардан) триглицеридтер моноспиртпен (көбінесе метанолмен немесе этанолмен) реакцияға кіретін моноалкольді трансэстерификациялау үдерісінің көмегімен өндіріледі. Дегенмен, микробалдырлар мен цианобактерияларды пайдалану қолайлы балама болуы мүмкін, өйткені балдырлар планетадағы мұнайдың ең тиімді биологиялық продуценті, биоомассаның әмбебап көзі болып табылады және көп ұзамай Жердегі ең маңызды жаңартылатын отын дақылдарының бірі бола алады [8, 53]. Балдырлардан жасалған биодизельді тәжірибелік зерттеу 1978 жылы басталған және Энергетика министрлігінің демеушілігімен су биотүрлері бағдарламасы арқылы АҚШ-тың ұлттық зертханаларында қаржыландырылды. Микробалдырлардан жасалған биодизель өндірісінде көптеген артықшылықтар бар және ол үшінші буын биоотыны деп аталды. Басқа майлы дақылдардан айырмашылығы, микробалдырлар өте тез өседі және олардың көпшілігі майға өте бай. Микробалдырлар әдетте 24 сағат бойы өзінің биомассасын екі есе көбейтеді, ал экспоненциалды сатысында өсу кезінде биомассаның екі еселеу уақыты әдетте 3,5 сағатты құрайды. Микробалдырлардағы майдың құрамы құрғақ биомассаның салмағы бойынша 80% - дан, ал майдың деңгейі 20-50% - дан асады, айтарлықтай кең [1, 54, 55]. CO 2 арқылы өсетін фотосинтетикалық балдырлардан жасалған биодизель биоотын ретінде үлкен әлеуетке ие. Атап өтерлігі, автотрофты балдырлар фотосинтетикалық табиғатына байланысты биоотынды өндіруде бастапқы өсімдік материалдарымен бәсекелеспейді. Керісінше, балдырлар улайды, нәтижесінде, атмосферадағы CO 2 жаһандық жылыну процесіне ықпал ететін газ мөлшерін азайтады. Бұл ағзалар биодизельді өндіру кезінде өсімдік майларын ауыстыру ретінде қарастырылады. Балдырлардан биодизель өндіру ең көп пайдалы энергияны қамтамасыз етеді, өйткені мұнайдың биодизельге айналуы отынның басқа 118 түрлеріне түрлендіру әдістеріне қарағанда әлдеқайда аз энергия сыйымдылықты болып келеді. Бұл ерекшелігі биодизель балдырдан ең қолайлы соңғы өнім жасады. Балдырлардан биодизель өндіру құрамында жоғары май бар штаммдарды таңдауды және майды жинаудың, алудың және майды биодизельге айналдырудың экономикалық тиімді әдістерін әзірлеуді талап етеді. Балдырларды арнайы жасанды су айдындарында биодизель өндіру үшін өсіруге болады деп болжануда. Балдырлар тоғандарда жұқа беткі қабат түрінде өседі, сондықтан биодизельдің үлкен мөлшерін алу үшін шақырымдар мен өсу шақырымдарын жинау керек. Үлкен тоғандар микробалдырларды үдерісті экономикалық тұрғыдан орынды ететін мөлшерде өсіру үшін қажет. Табиғи көлдерде немесе мұхит жағалауларында микробалдырлар өсіру ұсынылды [55]. Бұған қосымша, қазіргі уақытта субстраттар ретінде қанттарды пайдалана отырып биодизель өндіру үшін гетеротрофты балдырларды пайдалану бойынша зерттеулер жүргізілуде. Гетеротрофты балдырлар фототрофты балдырлармен салыстырғанда анағұрлым жоғары өсу тығыздығына қол жеткізетін артықшылыққа ие. Сонымен қатар, гетеротрофты балдырлардың күңгірт өсуі фототрофты балдырлармен салыстырғанда инженерлік мәселелер тудырмайды [55, 56]. Дегенмен, балдырлардың инвазивтілігі қоршаған ортаға қауіп төндіруі мүмкін, өйткені өсірілген балдырлар экожүйені бұзады және одан озады. Биодизель өндірісінің экономикасы өндіріс технологиясындағы жетістіктердің арқасында жақсаруы мүмкін. Фотобиореакторларда алынған сұйылтылған сорпалардан алынған балдырлардың биомассасын алудың тиімді әдістері аса маңызды технологиялық мәселелер болып табылады. Микробалдырлардың өнімділігін арттыруға арналған басқа қосымша әдіс генетикалық және метаболизмдік инженерия болып табылады. Бұл әдіс бәрінен бұрын микробалдырғыш дизельді өндіру экономикасының жақсаруына әсер етуі мүмкін [14, 53]. Өңдеу шығындарын төмендететін дәстүрлі үдерістің келешегі бар баламасы табиғи жағдайларда трансэстерификация болып табылады. Бұл үдеріс майлы қышқылдарды биомассаның ішінде тікелей алкил эфиріне түрлендіруге мүмкіндік береді, осылайша іріктемелі экстракция кезеңін жояды және өнімді жинау кезінде биомассаны кептіру қажеттілігін жояды. Кешенді алкогольдің мұндай түрі биодизельдің жоғары шығуына әкеледі, бұл әдеттегі үдерістерге қарағанда 20% - ға жақсы, сондай-ақ қалдықтар саны азаяды [57]. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|