Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 2.3.1.2
Екінші буынды отынға арналған биомасса Тұрақсыз мұнай өндіруді ауыл шаруашылығы дақылдарынан алынған тұрақсыз отындық өндіріспен алмастыру көрегендік емес болар еді. Сондықтан екінші буын биоотын өндірісі үшін негізінен лигноцеллюлоза қалдықтары пайдаланылды. Конверсия технологиясына байланысты сұйық отынның 1 млрд.галлон өндірісі үшін 10-25 млн. тонна құрғақ целлюлоза биомассасы қажет болады. Қазбалы отынды қайта жаңартылатын отынмен тұтынуды ішінара ауыстыру өсірілетін де шикізаттың, сондай-ақ жиналған биомассаның ресурстарынан да алынатын шикізаттың үлкен көлемін талап етеді. Биоөңдеуге арналған шикізаттың жыл сайынғы циклі күзде ауыл шаруашылығы қалдықтарынан, ағаш қалдықтарынан немесе қыста ауыл шаруашылығы дақылдарынан, көктемде қара бидайдан, және жазда құмай немесе тары сияқты энергетикалық дақылдардан тұрады. [37]. Әлемдік астық немесе тұқым өндірісін есепке ала отырсақ, жүгері 880 млн. тонна астық өндіретін ең өнімді дақыл болып табылады және [59] сабан деп аталатын сабандар мен собықтардың жүгері сияқты ұқсас мөлшері отын өндіру үшін қазір әлеуетті қолжетімді. АҚШ-та жүгері сабанының жартысын целлюлоза этанолына конверсиялау 13,5 млрд этанол галлон береді [36]. Бразилияда күнжара қант қамысы-бұл, негізінен, өсімдіктің үштен бір бөлігін білдіретін қолжетімді биомасса, егер оның 50% этанол өндірісі үшін пайдаланылса, онда этанолдың шығуы 6000 л/га-дан 10000 л/га-ға дейін артуы мүмкін[60]. Сұранысқа елеулі әсер ету үшін биоотынның жеткілікті мөлшерін өндіру үшін қажетті жердің көлемі осы учаскідегі шикізаттың өнімділігіне толық байланысты болады. Өнімділік, өз кезегінде, генетикалық әртүрлілікті, агрономиялық тәжірибені және топырақ сапасы, су мен климаттың қолжетімділігі сияқты қоршаған орта факторларын қоса алғанда, физиологиялық факторлардың кең спектрімен айқындалады. Ботаниктердің міндеті аз жемісті немесе қараусыз қалған жерлердің түрлі түрлерінде өсіруге болатын өсімдіктердің неғұрлым жоғары өнімді түрлерін анықтау, генетикалық және өндірістік әдістерді оңтайландыру және энергия өндіру үшін осындай түрлерді кеңінен пайдалануды көтермелеу нәтижесінде туындауы мүмкін кез келген экологиялық тәуекелдер мен пайданы бағалау болып табылады. Энергия өндіру үшін басқа мақсаттарға бөлінген жер көлемін барынша азайту үшін 32 "шығу" - аудан бірлігіне өндірілген биомассаның санын барынша көбейту маңызды. Бұған биомассаны басқару әдістерін оңтайландыру немесе генетикалық түрлендіру арқылы қол жеткізуге болады [36]. Су өсімдіктердің өнімділігін негізгі шектеу болып табылатындықтан, биоэнергетикалық дақылдарды дамытудың негізгі мақсаты су пайдаланудың тиімділігін және жауын-шашынның шамадан тыс мөлшері байқалмайтын өңірлерде құрғақшылыққа төзімділікті барынша ұлғайту болып табылады. Жартылай құрғақ жерлер Agave spp сияқты су пайдаланудың жоғары тиімділігі мен құрғақшылыққа төзімділігі бар түрлерді өсіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Тұзды топырақты жерлерді дала спартині және Eucalyptus spp сияқты тұзға төзімді түрлерін өсіру үшін пайдалануға болады. Сонымен қатар, су тасқыны мен суық сияқты қоршаған ортаға барлық басқа сыртқы жүктемелер қолайлы болып табылады. Бұл тұрғыдан әсіресе маңызды тақырып инвазивті емес түрлерін анықтау немесе инвазивті таралуды алдын алатын шартты стерильдік сияқты технологияларды әзірлеу болып табылады[36]. Қант қамысы, энергетикалық қамыс, піл шөбі, шыбық тары және мискантус сияқты көпжылдық өсімдіктер жақсы жарықтандырылатын жерлерде өседі, су мен азотты тиімді пайдаланады, сондықтан бұл түрлер биоэтанол өндірісі үшін лигноцеллюлоза биомассасының әлеуетті көзі болып табылады. Сонымен қатар, ағаш биомассасын ағаш материалдары мен қағазды өндіру үшін тұрақты жинауға болады, сондықтан кейбір өңірлерде биоотынға арналған шикізатты қамтамасыз етуге болады. Бүкіл әлемде бұрын ауыл шаруашылығы үшін пайдаланылған жерлердің үлкен көлемі ормандарға айналды және электронды тасығыштарды пайдалану мен қағазды қайта өңдеу үрдісі целлюлозаға сұранысты төмендетуі мүмкін. Бұл энергия өндіру үшін ағаш биомассасын қайта бөлуге мүмкіндік береді [30, 36]. Лигноцеллюлозды биомассаның басқа маңызды көздері- агроөнеркәсіптік кешеннің күнжара қант қамысы, маниоки, жүгері сабаны, бидай және күріш сабаны және т. б. қалдықтары болып табылады. Тіпті қатты тұрмыстық қалдықтар мен қағаз өнеркәсібінің қалдықтары екінші буын биоотын өндірісі үшін пайдаланылды [30]. Екінші жағынан, биомассаның кейбір әлеуетті дақылдарында микроорганизмдер үшін уытты болып келетін қайталама метаболиттер бар. Мұндай қосылыстарды генетикалық әдістермен сәйкестендіру және жою өсімдік шикізатын зерттеу үшін негізгі міндет болып табылады, егер бұл зиянкестер және патогендер проблемасын тудырмаса [36]. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|