Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 7.9.3 Биоэтанол
Цианобактериялар мен балдырлар глюкоза мен сахарозаны бөлуге қабілетті. Анаэробты қараңғыда ашыту нәтижесінде бұл қарапайым қанттар этанол шығарады. Этанолды қоректік орталардан тікелей өндіруге болатын жағдайда, өңдеу биоотынның бәсекелестік үдерістеріне қарағанда капитал мен энергиядан әлдеқайда аз пайдаланылуы мүмкін. Бұл үдеріс биомассаны судан бөлу, сондай-ақ майларды экстракциялау және өңдеу қажеттілігін іс жүзінде жояды. Дегенмен, этанолды биоотын үшін ең жақсы қосылыс емес деп айтуға болады. Мысалы, этанолдың суда ерігіштігі оны құбыр арқылы айдау үшін жарамдылығын төмендетеді және сумен араластыруды жеңілдетеді. Бұдан басқа, этанолдағы энергия мөлшері ұзын тізбекті спирттер үшін 86% - ға қарағанда стандартты мұнай қоспасының осындай көлемінің шамамен үштен екісін құрайды [54]. Бірнеше себептер бойынша, осы уақытқа дейін әдебиетте микробалдырлардан биоэтанолды өндіру туралы зерттеу ақпараттары мен 120 деректердің аз ғана санына қол жетімді болды; (1) микробалдырлардан биодизель өндіруге үлкен көңіл бөлінді, өйткені кейбір штаммдар табиғи жолмен өз жасушаларында липидтердің көп санын жинай алады; (2) азот тапшылығымен өсіру әдісі (энергия мен құнды үнемдеу үшін), микробалдырлар жасушаларының ішіндегі липидтердің құрамы көмірсулар синтезінің жолын бұғаттау жолымен едәуір жоғарылайды, ал көмірсулар биоэтанол өндірісі үшін негізгі субстрат болып табылады; (3) биодизельдің биоэтанолға, сәйкесінше 37,3 МДж/кг және 26,7 МДж/кг-ға қарағанда калориялығы анағұрлым жоғары. Дегенмен, микробалдырлардың бірінші және екінші ұрпақтарының биоэтанол шикізатының басқа түрлерімен салыстырғанда биоэтанол өндірісі үшін жоғары шикізат болып табылатыны анықталды. Бірінші буынның биоэтанолы қант қамысы мен қант қызылшасы сияқты тағамдық шикізат негізінде құрылады, бұл ретте осы шикізат қорларын шамадан тыс пайдалану "тамақ және отын" мәселесін тудырады және орманды кесу мен тиімсіз жер пайдалануды қоса алғанда, бірқатар экологиялық мәселелерді көтереді. Екінші ұрпақтың биоэтанолы ағаш, күріш сабақтары және жүгері сабаны сияқты лигноцеллюлоза биомассасынан өндіріледі. Бастапқы кезеңде лигноцеллюлоза биомассасы лигниннің күрделі құрылымын ыдырату және аморфты целлюлозаға айналдыру жолымен кристалды целлюлоза үлесін азайту үшін алдын ала тазартылуы тиіс [69, 70]. Биоэтанол энергия тәуелділігіне ықпал ету және парниктік газдар шығарындыларын азайту үшін өте маңызды болуы мүмкін. Биоотын сияқты жаңартылатын балама нұсқаларды қолдану арқылы мұнайды біртіндеп ауыстыру туралы өте күшті пікірталастар бүкіл әлемдегі саяси және экономикалық күн тәртібінде басымдыққа ие [71]. Жерге, дәстүрлі ферменттелген дақылдарға байланысты еңбек пен уақытқа жұмсалатын шығындарды болдырмау үшін цианобактериялар мен микробалдырлардан биоэтанол өндірудің балама әдістерін әзірлеу қажет. 1996 жылы Йеда мен бірлескен авторлар [72] микробалдырларды ферменттеудің екі кезеңді үдерісін патенттеді. Бірінші кезеңде этанолдың пайда болуы үшін микробалдырлар анаэробты ортада ферменттеледі. Ферменттеу үдерісінде пайда болатын CO 2 балдырларды өсіру кезінде қоректік зат ретінде өңделуі мүмкін. Екінші кезең анаэробты дигерлеу үдерісі үшін метан өндіруге арналған қалған балдырлық биомассаны пайдалануды қамтиды, содан кейін электр энергиясын өндіруге түрлендірілуі мүмкін. 2006 жылы Буш пен Холл 1996 жылы патенттелген Йед пен бірлескен авторлардың технологиясы бір жасушалы еркін жүзуші балдырларға қатысты шектеулерге байланысты коммерциялық бейімделмегенін атап өтті [72, 73]. Олар ашытқы ферменттеу үдерісін патенттеді, Saccharomyces cerevisiae және Saccharomyces uvarum, және этанол өндіру үшін балдырларды ферменттеу сорпасына қосылды. 2010 жылы Харун және соавторлар [74] биоэтанолды өндіруге арналған ашытқыларды ферменттеу арқылы субстрат ретінде Chlorococum sp. микробалдырларының жарамдылығын зерттеді. Олар салмағы бойынша 38% - ға жуық өнімділік деңгейіне жетті, бұл биоэтанолды өндіру кезінде келешегі бар субстрат ретінде микробалдырлардың жарамдылығын растайды [14]. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|