Yosunlarni ishlab chiqarishdan bioyoqilg'i. Yosun, talaş va kolza dan bioyoqilg'i ishlab chiqarish. Nima uchun alglardan neft ishlab chiqarish texnologiyasi aniq


Barqaror yashil texnologiyalar (SGT) ishlatilishi issiqxona gazlari chiqindilarini iqtisodiy va ekologik jihatdan toza jarayonga olib keladigan almashtiriladigan yoqilg'ini ishlab chiqarmoqda. Yoqilg'i va boshqa qimmatbaho mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun moylarni ishlab chiqarish uchun yosunlarning chiqindilarini qayta ishlash usullarini birlashtiradi.

Yosunlar, moy ishlab chiqarish va SGT LipiTrigger ™ texnologiyasi

Yosunlar quyosh energiyasini qayta tiklanadigan biomassaga aylantiradigan yuqori samaradorlikka ega bo'lishiga qaramay, ko'pchilik olimlar quyosh energiyasini shakar yoki kraxmal kabi shakar shaklida saqlaydi va efir moylari (yog'lar yoki lipidlar) shaklida emas, ya'ni. triatsilgliseridlar yoki fosfolipidlar. Yorug'lik, karbonat angidrid va ba'zi iz elementlari mavjud bo'lganda, yosunlarning aksariyati yog'lar shaklida saqlanadi, ularning quruq vaznining atigi 15-20% tashkil etadi. Faqatgina muayyan sharoitlarda suv o'tlari "lipid qo'zg'atuvchisi" deb nomlanuvchi jarayonga o'tishi va fotosintez mahsulotlarini hujayralar ichida moy shaklida saqlashi mumkin - bu shakarga qaraganda ancha qimmatroq shakl.

LipiTrigger ™ - bu kompaniyaning patentlangan usuli. Barqaror Green Technologies Inc olimlari displaziyasiz ko'proq yog'larni (15 foizdan 50 foizgacha quruq og'irlik) sintez qilish uchun alglarni olishning sodda va samarali usulini topdilar. Agar yosunlar moyli ekinlarga qaraganda ko'proq yog'larni sintez qilsa va yuqori o'sish sur'atlariga erishsa, bu ko'proq bioyoqilg'i ishlab chiqarish va narxlarni pasaytirishga imkon beradi.

Nega ekologik toza yoqilg'i?

Ko'mir, neft va tabiiy gaz kabi qazib olinadigan yoqilg'ining zaxiralari qayta tiklanmaydigan energiya manbalari bo'lib, asta-sekin kamayib bormoqda. Ichki yonish dvigatellarida yoki gaz turbinalarida qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanish atmosferaga issiqxona gazlari va boshqa ekologik zararli tarkibiy qismlarning chiqishiga olib keladi. Hozirgi kunda dunyo har yili qariyb 30 milliard barrel (yoki 1,26 trillion gallon) neft yoki 82 million barrel (yoki 3,440 million litr) neft iste'mol qiladi. Mutaxassislarning ogohlantirishicha, yaqin kelajakda neft qazib olish global talabning o'sishi bilan ortda qolmaydi.

Yashil yosunlarni parvarish qilish juda oson, tez o'sadi va fotosintez uchun quyosh nuri energiyasidan foydalanadigan ko'plab turlar mavjud. Fotosintez bu biomassa (shakar yoki lipidlar), kislorod va yuqori energiyali ATP (adenozin trifosfat kislotasi) molekulalarini karbonat angidrid (CO2) va suvdan chiqaradigan biologik jarayon. Barcha biomassa, shakar yoki yog 'bo'lsin, bioyoqilishga, ko'pincha bioetanol va biodizelga aylantirilishi mumkin. Bundan tashqari, yosunlar fotosintez paytida CO2 ni iste'mol qilganligi sababli, ular bu gazni atmosferadan samarali olib tashlash uchun ideal, arzon va ekologik toza usuldir.

Yashil yosunlar - bu boshqa yashil o'simliklarning qarindoshlari, ularda fotosintez jarayoni ham amalga oshiriladi. Ular o'simlik hayotining eng ibtidoiy shakllariga tegishli bo'lib, boshqa o'simliklarda bo'lgani kabi yashil yosunlarda fotosintez jarayoni ham davom etmoqda. Ko'plab yashil suvo'tlar mayda organizmlar va oddiy hujayrali tuzilishga ega bo'lganligi sababli, ular yuqori o'simliklarga qaraganda quyosh nurining samaraliroq konvertorlari bo'lib, juda tez o'sishini namoyish etadi. Bundan tashqari, suv muhitida yosunlar o'sib chiqqani uchun ular fotosintezning asosiy tarkibiy qismlariga - suv va karbonat angidridga samarali kirish imkoniyatiga ega.

Yog 'moylari nima?

Yashil suvo'tlar metabolik jihatdan universaldir va qayta tiklanadigan biomassa uchun muhim bo'lgan birikmalar hosil qiladi. Ular tsellyuloza, glyukoza polimerini o'z hujayra devorlarining bir qismi sifatida sintez qilishlari mumkin, kraxmalni zahira ozuqa sifatida to'plashadi va eng muhimi, energiya ombori sifatida ko'p miqdorda lipidlar va yog 'kislotalarini saqlashadi. Yosunlar tomonidan ishlab chiqarilgan yog'lar kimyoviy jihatdan moyli o'simliklar mahsulotlariga juda o'xshash va triatsilgliseridlar shaklida saqlanadi.

Triatsilgliseridlar (TAGlar) nima?

Yosunlardagi TAG kelajakdagi ekologik yoqilg'i iqtisodiyotining kimyoviy asosidir. Kimyoviy tabiati bo'yicha, TAGlar (yoki triatsilgliseridlar) bitta glitserin molekulasiga bog'langan uchta yog 'kislotalari zanjirlaridan iborat molekulalardir. Oddiy alkogol va katalizator ishtirokidagi TAGlar (yog'lar va lipidlar) transesterifikatsiya deb ataladigan jarayonda yog'li kislotali esterlarga (biodizel) aylantirilishi mumkin. U kimyoviy, gidroksidi gidroksid yoki biokimyoviy usulda, lipazlar deb nomlangan fermentlardan foydalangan holda amalga oshiriladi. Biodizelning fizik-kimyoviy xususiyatlari benzinli dizel yoqilg'isiga juda o'xshash bo'lganligi sababli, yosun moyi biodizel ishlab chiqarish uchun juda jozibali alternativa manbai hisoblanadi. Yana bir muhim afzallik shundaki, u oziq-ovqat bozorlari bilan raqobatlashmaydi.

Yosunlar qanday tez o'sadi?

Yosunlarda fotosintezning yuqori samaradorligi ularning kichik hajmiga bog'liq. Bu palma yog'i, kolza, soya va makkajo'xori kabi ekinlarga nisbatan biomassa ishlab chiqarishning ko'payishiga olib keladi. Ular tarkibida hozirda ishlatiladigan qishloq xo'jalik o'simliklariga qaraganda quruq vaznda ko'proq moy mavjud. Ba'zi yosunlar uchun quruq og'irligi 50% dan ko'prog'i olinadigan yog'lardan iborat bo'lib, bu moyli palma daraxtlaridagi yog'dan ikki baravar ko'p.

Yosunlarni etishtirish qimmatmi?

Yosunlar o'sishi uchun nisbatan oddiy talablarga ega va ular mineral tarkibiy muhitda yaxshi his qilishadi. Yosunlarga faqat suv, quyosh nuri va karbonat angidrid va qishloq xo'jaligidagi o'simliklarga qaraganda azot azot kerak. Metabolik, ular juda ko'p qirrali. Ba'zi suvo'tlar nafaqat fototrof sharoitda (ya'ni yorug'lik va uglerod dioksidi uglerod manbai sifatida), balki heterotrofik sharoitlarda ham (ya'ni yorug'lik yo'qligida, balki glyukoza va boshqa organik molekulalar xom ashyo sifatida) o'sishi mumkin. . Yosunlarni shakarni uglerod manbai sifatida ishlatib geterotrofik o'stirish, suv o'tlari sharoitida o'stirilgan yosunlar bilan solishtirganda, yosunlarda yog 'miqdori ancha yuqori bo'lishiga olib keladi. Shu bilan birga, glyutozani (shakar) heterotrofik yosunlarning o'sishi va moy ishlab chiqarish uchun ishlatish qimmat va oziq-ovqat bozori bilan raqobatlashadi. Bu usuldan iqtisodiy jihatdan muvaffaqiyatli foydalanishni qiyinlashtiradi.

Yosunlarning o'sishi bilan bog'liq xarajatlar qanday?

Quyosh nuri uchun pul to'lashingiz shart emas va u ko'p bo'lsa-da, o'sayotgan yosunlarning umumiy xarajatlarining 80 foizi xom ashyo va ozuqa moddalarining narxini o'z ichiga oladi. Yosunlarning moy ishlab chiqarish qobiliyati tijorat jihatidan jozibador bo'lishi uchun, etishtirish uchun xom ashyo va o'g'itlarning narxi pasaytirilishi kerak. SGT kompaniyasi yosunlarning biomassa va moy ishlab chiqarishga erishish uchun o'zining fotosintez mahsulotlarini ishlatish uchun arzon narxdagi usulini ishlab chiqdi va patentladi.

Haqiqiy alternativami?

So'nggi yillarda o'sib borayotgan o'simlik va o'simlik moyidan biodizelni ishlab chiqarish qisman o'g'itlar va transport vositalariga narxlarning oshishi hisobiga qimmatlashdi. Arzon chiqindilarni ishlatib, yashil yosun moylarini ishlab chiqarish keyingi avlod bioyoqilg'i uchun juda jozibali alternativadir. Oziq-ovqat ekinlaridan olingan moy o'rniga yashil yosun moyidan foydalanishning aniq ustunligi shundaki, u oziq-ovqat bilan raqobat qilmaydi va oziq-ovqat narxiga ta'sir qilmaydi.

Yechim chorvachilik fermalari bormi?

1980 yilda Energetika vazirligining tadqiqot dasturlari va boshqa laboratoriyalari AQShning quyoshli mintaqalarida yirik yosun fermalarini yaratishga qaratilgan edi.

Qo'shma Shtatlarda ochiq sayoz suv havzalarida joylashgan bir qator suvo't fermalari suv o'tlari uchun xom ashyo sifatida karbonat angidrid chiqindilaridan foydalanib sinovdan o'tkazildi. Ammo yosunli halqali shaklli hovuzlarda bir qator kamchiliklar mavjud edi.

1. Hovuzning sayoz chuqurligi tufayli cheklangan biomassa ishlab chiqarish. Ushbu turdagi suv havzalari suv o'tlari etarli miqdorda quyosh nuriga ega bo'lishi uchun juda kichikdir.

2. Hovuzlarni boshqa hayot shakllari bilan to'ldirish ehtimoli yuqori. Ochiq hovuz tizimi boshqa hayot shakllari bilan to'ldirishga moyil bo'lib, oxir oqibat muhim ozuqa moddalari uchun yosunlar bilan raqobatlasha boshlaydi va shu bilan kerakli biomassa ishlab chiqarishni kamaytiradi.

3. Yuqori biomassa hosil bo'lishini ta'minlash uchun mahalliy karbonat angidrid manbalariga bog'liqlik. Katta karbonat angidrid chiqindilariga ega bo'lgan cheklangan miqdordagi mos manbalar, ideal ravishda yoqilg'ida ishlaydigan yoqilg'i stantsiyalari.

4. Ochiq hovuzlarda laboratoriya organizmlarini ko'paytirishda qiyinchiliklar

Nima uchun alglardan neft ishlab chiqarish texnologiyasi aniq

SGT yashil yosun moylarini olish uchun yangi texnologiyalarni ishlab chiqmoqda. Ular patentlangan jarayonlarga yo'naltirilgan bo'lib, bu kompaniyaga yuqori miqdordagi moy tarkibidagi suv o'tlari biomassasining yuqori va barqaror o'sishiga erishish imkonini beradi. Yashil yosunlardan moylarni olish texnologiyasini ishlab chiqishning to'rtta asosiy sababi bor.

  1. Energiya xavfsizligi: energiya manbalarini diversifikatsiya qiladi.
  2. Ish bilan ta'minlash: yashil bo'yli ishchilar uchun ish joylarini yaratish
  3. Atrof muhit: karbonat angidridni qayta ishlash va iqlim himoyasi
  4. Ijtimoiy javobgarlik: Oziq-ovqat manbalaridan barqaror bioyoqilg'i ishlab chiqarishni amalga oshirish

Yosunlar - kelajakning yoqilg'isidir

Bizning asrga etarlicha yog 'bor. Va neft, gaz va boshqa organik yoqilg'ilar bizning bolalarimiz uchun qolishi mumkin. Uzoq muddatli qidiruv va mineral yoqilg'ini qazib olish istiqbollariga nazar tashlaydigan bo'lsak, bu bo'sh va noshukur, ammo tobora ko'proq tahlilchilar 50 yildan ortiq vaqt davomida neft va gazning etarli manbalariga ega bo'lish ehtimoli kamligini taxmin qilmoqdalar.

ETBE, etil tert-butil eter, bioyoqilg'i, alternativ energiya, suyuq bioyoqilg'i

Biroq, insoniyat - bu o'z-o'zidan etkazilganmi yoki omadlimi yoki yo'qmi, Pluk sayyorasi jamiyatidan ko'ra moslashuvchan bo'lib chiqdi. Modomiki, shim, gugurt va mineral resurslarning ranglarini farqlashdan tashqari, dunyoda pul bor, biron narsa paydo bo'ladi. Albatta, energiya ishlab chiqarishning alternativ usullarini ishlab chiqish va joriy qilish sayyoramizning kelajagi haqidagi axloqiy mulohazalar yoki, ehtimol, iqlimning isishi / sovishi bilan mumkin bo'lgan global kataklizm tufayli yuzaga keladi deb umid qilmoqchiman. Biroq, mening fikrimcha, hamma narsa ko'proq nasabiydir - odamlar foyda olish uchungina boshqa yoqilg'i manbalarini qidirib topishdi.

Qanday xafa va juda umidsiz? Rahm qiling, jurnalistlar ham odamlardir va ba'zan insoniyatning yorqin boshlanishiga ishonmaydilar. Marhum R. A. Xaynlin o'zining eng yaxshi kitoblaridan biri "Muhabbat uchun etarli vaqt yoki Lazarus Longning hayoti" da bu mavzuda yaxshi gapirgan:

Hech qachon eng yaxshisiga murojaat qilmang fazilatlari  shaxs. Ehtimol, u ularga ega emas. Uning shaxsiy qiziqishiga murojaat qilish xavfsizroq.

Va bu juda muhim hayotiy kuzatish, ayniqsa, hozirgi ish sharoitida chaqqon Dunyo miqyosida organik kelib chiqadigan energiya zaxiralarini "drenajlash", umuman atrof-muhitning halokatli holati, shuningdek, bir qator rivojlangan davlatlar tomonidan Kioto Protokolini ratifikatsiya qilishda "shoshilmaslik". Hozirgi paytda ekologlarning hech qanday ishontirishlari va Grinpisning nasihatlari alohida samara bermadi.

Ammo vaqt o'tdi - neft narxi bir barrel uchun 100 dollarga yaqinlashdi. Shubhasiz, ushbu sehrli narx darajasi juda katta psixologik potentsialga ega, ammo uning qiymati ham muhim iqtisodiy tarkibiy qismda yotadi: 100 dollargacha etib borganda, mineral energiya xom ashyo narxi muqobil yoqilg'ini ishlab chiqarish uchun talab qilinmagan imkoniyatlarni ochib beradi, ular hozirgi paytda juda katta xarajat tufayli shunchaki foydasiz edi. So'nggi uch yil ichida neft narxining ikki baravaridan oshib ketishi, biron bir tarzda boshqa yo'llar bilan yaxshi vaqtgacha tokchaga qo'yilgan bir qancha loyihalarni rentabellikka olib kelishi kerak edi.

Bu, aslida, bugungi voqea mavzusiga deyarli to'g'ri keldi. Sayyoramizning aksariyat aholisi neft narxini faqat transport uchun yoqilg'i narxlari bilan qiziqtiradi desam, yanglishmayman, chunki benzin va dizel yoqilg'isining narxi bizni har kuni qiziqtiradi va barcha makroiqtisodiy ko'rsatkichlarga qaraganda ko'proq. Shuning uchun, bugungi kunda biz asosan muqobil yoqilg'i ishlab chiqarish sohasidagi yangi o'zgarishlar haqida gaplashamiz avtomobillar  . Aniqroq aytganda, barcha mumkin bo'lgan yoqilg'i turlari haqida emas - biz kelajakda nashrda sharhda aniq muhokama qilamiz. Ammo ekzotik, ammo juda istiqbolli usulda qazib olingan bioyoqilg'i turlarining faqat bittasi.

Axlatdanmi? Qipiqdanmi? Yosunlardan!

Yog 'yuqori oktanli organikalarni ishlab chiqarish uchun yagona xom ashyo emas dvigatel  bizning mashinamiz. Iqlimning global o'zgarishi haqidagi avvalgi nashrlarimizdan birida biz muqobil energiya ishlab chiqarishning turli usullarini eng batafsil tarzda tahlil qildik. Albatta, siz xuddi yadroviy yoki termoyadroviy reaktor singari mashinaga shamol tegirmonini qo'ymaysiz; dvigatel uchun energiya manbai sifatida ishlash uchun batareyalar mashina  , imkoniyatlar jihatidan yaqinda sezilarli darajada yaxshilandi, hali ham ideal echimni taqdim eta olmaydi.

Tabiat, kelajakdagi qazib olinadigan organik turlar uchun zaxiralar inson qabilalarining ko'pligi va ochko'zligini ko'zda tutmaganligi sababli, insoniyat atrofdagi o'sayotgan organiklarga e'tiborini qaratishi kerak va mustaqil ravishda yoqilg'i yoqish usullarini o'ylab topilgan va iloji bo'lsa qayta tiklanadigan manbalardan topishi kerak.

Yaqin kelajakda mantiqiy echim - bu yo'qolib ketgan qazilma manbalaridan foydalanmasdan yuqori oktanli organikalarni sintez qilishning alternativ usullarini izlash. Bunday usullar juda ko'p, ishlab chiqarish nisbatan arzonligi sababli eng ommaboplaridan biri bu qayta tiklanadigan tabiiy resurslar, ya'ni bog'dan biomassadan spirt ishlab chiqarishdir. Shu tarzda olingan spirt tankga toza shaklda quyilishi mumkin, qo'shimcha tejash uchun uni moy distillash mahsulotlari bilan aralashtirish mumkin. Hammasi yaxshi bo'lar edi, ammo etarli rentabellik bilan alkogol yoqilg'isiga distillash uchun makkajo'xori va bug'doy etishtirish mumkin bo'lgan qulay iqlimi bo'lgan cheklangan joylar mavjud.

Bundan tashqari, bu non, viski yoki pivo tayyorlashingiz mumkin bo'lgan don uchun insoniyat uchun afsuslanishdir, ammo u erda nima bo'lsa - hech bo'lmaganda mollarni sut va go'sht ko'rinishidagi qiziqishsiz dividendlar evaziga boqing. Ammo ular spirtli ichimliklarni xuddi shu mashxur makkajo'xori dastagidan yoki masalan, tsellyulozadan qanday haydashni o'rgandilar, ammo hozirgacha rentabelligi bor maxsus istiqbolsiz, chunki o'rtacha 1 megoul energiya sarflagan holda benzinni 1,19 MJ, makkajo'xori spirtini 0, 77 MJ va tsellyuloza alkogol - atigi 0,10 MJ. Boshqa yo'llar ham bor - allaqachon pishirish uchun ishlatilgan moyni qayta ishlashgacha, biz bu haqda boshqa nashrlarda gaplashamiz, ammo ularning aksariyati, afsuski, rentabellik yoqasida turibdi.

Qayta ishlash uchun "qiziqroq" bo'lgan organiklarni qidirishda olimlar o'zlarining e'tiborini deyarli tugab bo'lmaydigan va oson tiklanadigan resurs - yosunlarga qaratdilar. Alohida ta'kidlash kerakki, yosunlarning biologik yonilg'isi o'tgan asrning 50-yillaridan beri Frantsiya, Germaniya, Yaponiya va AQSh olimlarining diqqat markazida bo'lib kelgan, bu masala ayniqsa 70-yillarning avvalgi neft inqirozi davrida ayniqsa dolzarb bo'lgan - hozirgi holatga to'la o'xshaydi. .

Vaqti-vaqti bilan bunday dasturlar 1978 yildan 1996 yilgacha AQShning Qayta tiklanadigan energiya milliy laboratoriyasi (NREL) tomonidan o'tkazilgan "Suvli turlar dasturi" (ASP) kabi qayta tiklandi va hatto yopildi (ba'zan arzonroq). AQSh Energetika Vazirligining bo'limi bo'lgan Yoqilg'i ishlab chiqarish idorasi tomonidan moliyalashtiriladi.

Aslida, yosunlar bir xil organikdir, ularni olish uchun juda mos keladi biodizel  yoqilg'i, ehtimol, ekin maydonlarining kvadrat metriga biomassadan ajoyib hosil beradi - "quruq" o'simliklardan farqli o'laroq; tarkibida oltingugurt va boshqa zaharli moddalar mavjud emas - yog'dan farqli o'laroq; nihoyat, u mikroorganizmlar tomonidan juda yomonlashadi va eng muhimi, foydalanishga tayyor yoqilg'ining yuqori hosilini ta'minlaydi: ba'zi yosun turlari uchun boshlang'ich massaning 50% gacha!

Boshlash uchun suhbat mavzusini aniqroq aniqlaylik. Yosunlar (suvo'tlar) keng ma'noda har xil bir hujayrali va ko'p hujayrali organizmlarni, eng g'alati shakl va o'lchamlarni (mikron fraktsiyalaridan 40 m gacha) anglatadi. Vikipediya ushbu atamani quyidagicha belgilaydi: Yosunlar (lat. Algae) - avtotrofik, odatda suvli organizmlar guruhi; xlorofil va boshqa pigmentlarni o'z ichiga oladi va fotosintez jarayonida organik moddalar hosil qiladi.  Bizni mikroalgalar ko'proq qiziqtiradi.

Odatda mikroalgalar namlik bor joyda yashaydi, ammo tabiiy muhitda yosunlarning eng keng "etkazib beruvchisi" botqoq va ko'llar, shu jumladan sho'r suvlardir. Yosunlar o'simliklar bilan to'liq o'xshashlikda, o'sish uchun uchta asosiy tarkibiy qism talab qilinadi - quyosh nuri, karbonat angidrid va, albatta, suv. Fotosintez jarayonida - o'simliklar, yosunlar va qator bakteriyalar uchun asosiy bioprosess, quyosh energiyasi "kimyoviy energiya" ga aylanadi. Bundan tashqari, mikroalgalar membrana tuzilishi uchun material sifatida turli xil lipidlar va yog 'kislotalarini to'plashga qodir, shu bilan birga ularning tarkibi turli xil alglarda jami og'irlikning 2% dan 40% gacha. Aynan shu tarkibiy qismlar, birinchi navbatda, olimlarni qiziqtiradi.

O'yin shamga arziydimi? Ehtimol, uni - shubhali zavq uchun bu iflos loyga aralashtirib yuborishgandir? Bunga arziydi, baribir bunga arziydi! Men Permaculture Activist veb-saytidan topgan ma'lumotlar, ochig'ini aytganda, hayratlanarli.

G'amxo'r o'quvchilar meni gallonni litrga aylantirishda dangasa bo'lganim uchun kechiradilar (bitta amerikalik gallon taxminan 3,795 litr). Gap shundaki, tushunganingizdek, mutlaq son sonlarida unchalik ko'p emas, balki an'anaviy "quruqlik" ekinlariga nisbatan o'nlab marta yuqori ko'rsatkichlarga e'tibor berish muhimroqdir.

Yosunlarni o'stirish bo'yicha jiddiy izlanishlarning namunasi sifatida, yuqorida aytib o'tilgan NREL laboratoriyasi tomonidan 70-yillarning neft inqirozi davrida olingan suvli turlar dasturi (ASP) ning tarkibiy qismlarini keltirish mumkin. Lipitga boy biodizel ishlab chiqarish uchun ochiq havodagi shaffof "qafaslar" yaqin atrofdagi ko'mir elektr stantsiyasidan CO 2 gazini etkazib berish uchun ishlatilgan. ASP tajribalari natijasida suv o'tlarining 300 ga yaqin turlari aniqlandi - asosan diatomlar (flint) yosunlari (Diatoms) va yashil suvo'tlar (Chlorophyceae), bu quyidagi natijalarga erishishga imkon beradi:

  • Mikro yosunlarning maqbul o'sishi sharoitida yiliga 15 ming gallongacha ishlab chiqarish ko'rsatkichlariga erishing
  • 500 ming akr maydonda cho'lda 7,5 milliard gallon biodizel ishlab chiqarilishi mumkin (kolza turidan bir xil miqdordagi bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun bu 58 million akrga to'g'ri keladi).
  • Yosunlarda yog'lar, uglevodlar va oqsillar mavjud, ba'zi hollarda yog'larning 60% gacha, ularning 70% elementar ekstraktsiya yo'li bilan "olinishi" mumkin.
  • "Qafaslar" dan tashqarida etishtirish uchun mos ekinlarni topib bo'lmadi.

O'n yil oldin neft narxining pasayishi tufayli rentabellikning pastligi sababli qisqartirilgan dastur yaqinda ikkinchi shamolni qabul qildi, chunki neft narxi 100 dollarga ko'tarilgani sababli oktyabr oyida AQSh Energetika vazirligi Chevron bilan hamkorlikda e'lon qildi. yosunlarni qayta ishlashning yangi texnologiyalarini izlash haqida. Bundan tashqari, Pentagon qoshidagi DARPA agentligi hozirda o'simlik materiallaridan, shu qatorda yosunlardan aviatsiya yoqilg'isini ishlab chiqarishni qo'llab-quvvatlamoqda va hozirda UOP (Honeywell), General Electric, shuningdek universitet bilan yaqin hamkorlik qilmoqda. Shimoliy Dakota. Ularning aytishicha, noyabr oyidan boshlab moliyalashtirish qo'shimcha ravishda oshdi.

Xo'sh, neft ishlab chiqarishni tashlab, botqoqlarni ko'paytirish bilan shug'ullanasizmi? Albatta bu hazil, albatta, biodizel ishlab chiqarish uchun maxsus "qafaslar" - yosunlarni o'stirish uchun bioreaktorlardan ko'proq foydalaniladi. Afsuski, bu erda etarlicha shubha mavjud va asosan ikkita muammo - kunlik massa ortib borishi barqarorligi va yosun xom ashyosini bioyoqilg'iga qayta ishlash texnologiyasini iqtisodiy maqbul darajaga etkazish imkoniyati. Shunday qilib, Biopact veb-saytidagi maqolalardan birida "algal" fabrikalari haqidagi pessimizm ehtiyotkorlik bilan asoslanadi.

Boshqa tomondan, genlarni o'zgartirishni yaxshi ko'radiganlar uchun kolbasa klonlashdan ko'ra bu erda eng yaxshisini amalga oshirganligini tasavvur qiling (umid qilamanki, bugungi kunda genetik modifikatsiyalangan oziq-ovqat haqidagi fikrim juda hayratlanarli emas. U juda salbiy, ammo bu haqda). boshqa safar).

Xo'sh, ular aytganidek, narsa juda oz - bu ho'l biomassani qanday qilib avtomobil idishiga quyish uchun mos keladigan mustahkamlikka aylantirishni o'rganish.

Hozirgi vaqtda yosunlarni yoqilg'iga qayta ishlashning uchta usuli keng tarqalgan va uchalasi ham moyli urug'larni qayta ishlash usullaridan olingan - press yoki moy ajratgich yordamida; bu super kritik suyuqlik ekstraktsiyasi (Supercritical Fluid Extraction); Bu geksan (Heksan Solvent Oil Extraction) yordamida tanlab ajratish va tozalashdir.

Shuni ta'kidlash kerakki, AQShda o'nlab kompaniyalar va mamlakatning turli universitetlaridagi ko'plab ilmiy guruhlar avtomobillar uchun arzon biyodizel olish muammosiga jalb qilingan. Buni aytish juda xijolatli, lekin men ushbu masalani o'rganishga kirishgunimcha, Qo'shma Shtatlarda ushbu mavzu bo'yicha ish ko'lamini tasavvur ham qilmagan edim. Afsuski, men hech bo'lmaganda yosunlardan yoqilg'i ishlab chiqarish hajmi bo'yicha ba'zi statistik ma'lumotlarni topa olmadim, ammo bu masala bilan jiddiy shug'ullanadigan kompaniyalar, laboratoriyalar va turli fondlarning veb-saytlariga havolalar shunchaki tubsizlikdir.

Bugun men sizga faqat yosunlardan arzon va samarali bioyoqilg'ini yaratish haqidagi so'nggi va eng qiziqarli yangiliklarni aytib beraman, aslida bu nashrga sabab bo'ldi. Bu Minnesota universiteti bo'lgan Biorefininging texnologiya markazini rivojlantirish haqida. Ushbu markazning bir guruh olimlari ko'p yillardan beri avtomobillar uchun arzon bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun turli xil yosunlardan foydalanish imkoniyatlarini o'rganib kelmoqdalar.

Yuqoridagi fotosuratda Roger Ruan laboratoriyasida ishlab chiqilgan "xom ashyo" ning yashil rangi yaqqol ko'rinadi. Rojer Ruen va uning hamkasblari erishgan asosiy yutuq bu yosunlardan bioyoqilg'i olishning to'liq tsiklini olish texnologiyasi, shu jumladan massani ko'paytirish usullari, samarali "siqish" usullari, shuningdek, biomassadan keyin qolgan chiqindilarni yo'q qilishning samarali usullari.

Yosunlar massasining tez ko'payishiga to'sqinlik qiladigan asosiy muammo juda kichik deb hisoblanadi - atigi bir necha santimetr, quyosh nuri suv-o'simlik aralashmasining qalinligiga tushishi mumkin, shuning uchun katta idishlardan va umuman ochiq suv havzalaridan foydalanish samaradorligi juda past. Shu munosabat bilan, Minnesota shtatining olimlari "fotobioreaktor" ish prinsipini ishlab chiqishga muvaffaq bo'ldilar, bu hatto "yovvoyi" yosunlar madaniyati bilan ishlaganda ham yaxshi hosil olish uchun yorug'lik va ozuqa moddalarini aralashtirishning maqbul rejimini ta'minlaydi.

Ehtimol, ushbu materialni o'qiyotganda, kimdir oddiy fotosurat tozalash inshooti bo'lgan oddiy fotosuratli sun'iy suv havzasi bo'lgan "fotobioreaktor" ga o'xshab qolgan. Aynan oqava suv tozalash inshootida Rouen va uning hamkasblari o'sayotgan yosunlarni sinab ko'rishmoqda. Yaxshiyamki, kanalizatsiya filtrlarida ko'plab fosfatlar va nitratlar mavjud - daryolar juda ifloslantiruvchi, ammo suv o'tlari uchun juda foydali va to'yimli moddalar. Minnesota olimlarining kelajak haqidagi tasavvuriga oqava suvlarni tozalash inshootlari yonida joylashgan va barcha zarur oqova suvlarni, shu jumladan oqova suvlardagi karbonat angidridni iste'mol qiladigan "fermalar fermalari" kiradi.

Endilikda tadqiqotchilar oldida turgan asosiy maqsad bu bioyoqilg'i ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirishdir. Honeywell International bioyoqilg'i ishlab chiqarish birlashmasi bo'lgan UOP MChJ vakillarining fikriga ko'ra, agar u har bir gallon uchun $ 2 dan past darajaga tushsa, natijani qoniqarli deb hisoblash mumkin va bu juda muhim, endi ko'pgina mutaxassislar bunda hech qanday real bo'lmagan narsani ko'rishmaydi. Biroq, Pentagon yosunlardan olinadigan aviatsiya yoqilg'isi bir gallon uchun 5 dollarga, ideal holda gallon uchun 3 dollardan arzon turadi degan fikrga qo'shiladi.

Agar siz bu haqda xayol qilsangiz, "algal fabrikalarini" biron bir joyda tasavvur qilishingiz mumkin, xayriyatki, haqiqatan ham biron narsa bor va insoniyat chiqindilarni eng yaxshisini cheksiz miqdorda ishlab chiqarishni o'rgangan. Bundan tashqari, bunday fabrika uchun haydaladigan erlardan foydalanish umuman kerak emas - o'simliklardan bioyoqilg'i ishlab chiqarishda bo'lgani kabi, bundan buyon o'simlik moyi va non narxlari yoqilg'i ishlab chiqarish uchun chiqindilar tufayli ko'tarilmaydi.

Ammo eng qizig'i shundaki, dunyoda sho'r suvda zavq bilan yashaydigan va ko'payadigan juda ko'p yosun mavjud. Chiqindilarni tozalash inshootlari va issiqlik elektr stantsiyalari bilan bog'liq bo'lgan "hamma narsani" keltirib chiqaradigan bakteriyalar bilan birlashtirilgan bunday holatni sayyora ifloslanishiga qarshi oqilona yondashuv va barcha ekologlarning pushti orzulari deb atash mumkin.

Epilog o'rniga

O'tgan yili Yangi Zelandiya kompaniyasi dunyoga Range Rover rusumli yosun biodizelining ilg'or modelini namoyish etdi. Keyin mutaxassislar bunday mashinalarning istiqbollariga katta shubha bilan munosabatda bo'lishdi va bir ovozdan ushbu texnologiyaning ahamiyatli bo'lishidan ancha yillar oldin bo'lishini e'lon qilishdi. Ha, neftning narxi bir barrel uchun 50 dan 60 dollargacha bo'lganida aqlli bo'lish yaxshi, hozirgi narxlarni hisobga olgan holda ushbu mutaxassislarni tinglash qiziq bo'lar edi.

Ammo Minnesota shtatidagi bir guruh olimlar nekbinlikka to'la va kelgusi bir necha yil ichida yosunlarni yoqilg'iga aylantirish uchun bir nechta "namoyish" fabrikalarini jamoatchilikka taqdim qilishni va'da qilmoqda.

Ushbu materialni yozish paytida, men maqolaning oxiriga kelib, bir vaqtning o'zida ko'pgina botqoqlarni haydab yuborgan meliorativchilarga "zahar solishni" rejalashtirdim. Darhaqiqat, hozir bunday mintaqalarning buzilgan ekologiyasi yo'qolishidan tashqari, qaraysiz va botqoqliklar biron narsaga ishlagan bo'lar edi. Bugungi reja er meliorativisiz amalga oshiriladi. Keyingi uchrashuvlarga qadar va kelajakda IT-hikoyalar sizni qiziqtiradigan qanday mavzularni yozing.

http://www.3dnews.ru/

ETBE, etil tert-butil eter, bioyoqilg'i, alternativ energiya, suyuq bioyoqilg'i

Har qanday haydovchi o'z mashinasining idishiga quyiladigan narsalarga ahamiyat bermaydi. Ko'p hollarda, bu avtomobil bilan jiddiy muammolarga olib keladigan past sifatli yoqilg'i. Shuning uchun benzin, dizel yoqilg'isi va boshqa turdagi yoqilg'i turlari bilan bog'liq barcha narsalarga qiziqish tushunarli. Va buning natijasida - ICE uchun muqobil yoqilg'i turlariga, ulardan biri bioyoqilg'i.

Bu nima va bio yoqilg'i nimadan tayyorlangan?

Er yuzida mavjud bo'lgan barcha manbalar shartli ravishda qayta tiklanadigan va qayta tiklanmaydigan qismlarga bo'linishi mumkin. Ko'mir, yog ', metall tabiatda tiklanmaydi, ammo o'tin, makkajo'xori, go'ngni qayta-qayta olish mumkin. Bunday xom ashyoni o'stiradigan yoki qayta ishlaydigan har bir narsa qayta tiklanadigan energiya manbai hisoblanadi. Ushbu biologik manbalardan odamlar uzoq vaqtdan beri o'zlari uchun zarur bo'lgan narsalarni, shu jumladan bioyoqilg'ini olishmoqda.

Birinchi avlod bioyoqilg'i

Biroq, uning alohida turlari, aytaylik, bioyoqilg'i uchun xom ashyo manbalarining ahamiyati jihatidan bir-biridan farq qiladi. Bu ishlatilgan resurslarga bog'liq. Masalan, kolza mevasidan bioyoqilg'i olish uchun siz avval uni o'stirishingiz kerak va shundan keyingina urug'larni qayta ishlashga yuboring. Ekin maydoni bunday ekinni etishtirish uchun egallab olingan va aslida u ustuvorliklarni tanlash bilan bog'liq - va biz nimaga ega bo'lishni xohlaymiz, oziq-ovqat yoki bioyoqilg'i. Bundan tashqari, bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun biomassani ishlab chiqarish er va atrof-muhitga ba'zi zarar etkazadigan ixtisoslashgan o'g'itlardan foydalanish bilan bog'liq. Ushbu turdagi xom ashyo birinchi avlodga tegishli.

Ikkinchi avlod

Biroq, bio yoqilg'ini boshqa manbalardan olish mumkin, masalan boshqa sanoat tarmoqlari chiqindilari. Masalan, qipiqdan, shuningdek, donlar, donni qayta ishlashdan keyin qolgan qobiqlar va boshqa narsalar. Bularning barchasi ikkinchi avlod deb nomlanuvchi bioyoqilg'ini beradi, buning uchun maxsus xom ashyoni etishtirish shart emas va siz uni boshqa sanoat chiqindilaridan qilishingiz mumkin.

Uchinchi avlod

Rivojlanishning keyingi bosqichi uchinchi avlod yoqilg'isi edi. Uning manbai yosun. Ularda ma'lum xil navlar mavjud bo'lib, ular tarkibida ko'p miqdordagi o'simlik yog'lari mavjud bo'lib, ulardan siz bir xil biodizel tayyorlashingiz mumkin. Albatta, yosunlardan bioyoqilg'i olish uchun ular o'sishi kerak, ammo buning uchun ekin maydonlarini egallash kerak emas. Yosunlar suv havzalarida, bioreaktorlarda, dengiz tubida yoki maxsus ishlab chiqilgan ko'llarda, ya'ni o'sishi mumkin. ular oziq-ovqat ishlab chiqarishda ishtirok etmaydigan er yuzasi va dengiz tubini egallaydi. Shunday qilib, uchinchi avlod bioyoqilg'i ishlab chiqarish texnologiyasi rivojlanish bosqichida bo'lsa ham, eng istiqbolli deb tan olinishi kerak.

Bioyoqilg'i dvigateli - ozgina tarix va uning imkoniyatlari

Bugungi kunda biz uchun benzin va dizel yoqilg'isi - bu tanish vosita barchamiz uchun ishlaydigan yagona yoqilg'i turidir. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, bu har doimgidan uzoq edi. Yaratilishining boshida, ICE uchun mos bo'lgan narsalar yonilg'i sifatida ishlatilgan - moy, alkogol, eter, gaz, o'tin va boshqalar.

Shu sababli, ilgari ishlatilgan bioyoqilg'ini eslab qolish etarli darajada qiziqarli bo'lishi kerak. Bunday holda, quyidagilarni ta'kidlash kerak:

  • alkogol har xil shakllarda;
  • yog ';

Sawdust bioyoqilg'i yoki alkogol kabi

Ushbu turdagi bioyoqilg'i eng yaxshi ma'lum va u dvigatel sarflagan birinchi yoqilg'i turlaridan biri bo'lib chiqdi. Uning turli xil turlari orasida bioetanol, biometanol va biobutanolni ta'kidlash kerak.

1. Etanol yoki oddiy spirt avtomobilsozlik tarixida yaxshi ma'lum. O'sha paytda Genrix Ford alkogol ishlab chiqaradigan zavodlarni yoqilg'i sifatida ishlab chiqarishni yo'lga qo'ygan. Endi uning ishlab chiqarilishi Braziliyada keng tarqalgan, mutaxassislarning fikriga ko'ra, mamlakatning qirq foizi toza etanoldan foydalanishadi, oltmish foizi uni benzin bilan aralashtirib yuboradi.

Bugungi kunda etanol nimadan iborat? Ko'pincha qishloq xo'jaligi mahsulotlari xom ashyo sifatida ishlatiladi, xuddi shu Braziliyada bioetanolni tayyorlash uchun shakar qamish, somon, yog'och chiqindilari va boshqa shu kabi xom ashyolardan foydalaniladi. Etanolni gidroliz zavodidagi talaşlardan ham olish mumkin. Nima uchun bu juda yaxshi, bu uni universal ishlatishga olib keladi?
  Bu erda siz quyidagilarga e'tibor berishingiz kerak.

  1. taqillatishga qarshilik;
  2. yonish issiqligi;
  3. bug'lanish issiqligi.

Bioyoqilg'i, qipiq yoki qamishdan yasalgan narsalardan qat'i nazar, antiknok xususiyatlarga ega, ular odatiy benzindan yuqori. Shu tufayli quvvatni oshirish mumkin, etanolda ishlaydigan vosita siqishni darajasini oshirishga imkon beradi. Alkogol-havo aralashmasining kalorifik qiymati an'anaviy havo-yoqilg'i aralashmasining xususiyatlaridan bir oz farq qiladi va alkogolning yaxshi uchuvchanligi tufayli tsilindrlarning yaxshiroq to'ldirilishi va to'liq yonishi ta'minlanadi.

Etanolning kamchiliklari orasida ba'zi bir rangli metallarga, plastmassa va kauchuklarga nisbatan uning yuqori tajovuzkorligini ta'kidlash kerak, buning natijasida dvigatelni qisman o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin. Biroq, bunday yoqilg'ining asosiy kamchiliklari uning gigroskopikligi, u suvni kuchli singdiradi va keyin aralashma tankda eksfoliatsiyalanadi, buning natijasida u asosan suv bilan to'ldiriladi. Bu muammoni hal qilishning bir usuli - alkogol va benzin aralashmalaridan foydalanish, oddiy benzinga qo'shilgan o'n foizgacha etanol faqat uning ish faoliyatini yaxshilaydi.

Bundan tashqari, yoqilg'i sifatida bioetanolni ishlab chiqarish, xuddi shu talaşdan ham, spirtli ichimliklar ishlab chiqarishdan farq qiladi. Yoqilg'i spirtini ichish uchun yaroqli emas, uning tarkibida aniq hidli va yuqori metanol mavjud.

2. Metanol yoki metil spirti barcha foydali xususiyatlari uchun zaharli hisoblanadi. U chiqindilardan, xuddi shu talaşlardan tayyorlanishi mumkin bo'lsa ham, odatda biometanol yoqilg'i sifatida ishlatilmaydi.
  3. Biobutanol. Avtomobillar uchun bio-yoqilg'i sifatida u bio-etanolga qaraganda ko'proq mos keladi. U biomassadan, talaşdan tayyorlanishi mumkin va shu bilan birga an'anaviy texnologiya asosida olingan butanoldan farq qilmaydi.

Uning afzalliklari orasida quyidagilarni ta'kidlash kerak:

  • katta energiya qiymati;
  • kamroq tajovuzkorlik;
  • benzin bilan aralashtirish qobiliyati;
  • avtomobilni o'zgartirmasdan benzinni to'g'ridan-to'g'ri va to'liq almashtirish imkoniyati.

Spirtli ichimliklarni benzinning o'rnini bosuvchi vosita deb hisoblasak, ushbu turdagi bioyoqilg'ining ijobiy va salbiy tomonlari aniq va barcha kamchiliklar kerak bo'lganda muvaffaqiyatli bartaraf etilishi mumkinligini ta'kidlash kerak. Ammo, hozirgi paytda, bunday bioyoqilg'i odatda oddiy benzin bilan aralashmada ishlatiladi, garchi uni ishlab chiqarish texnologiyalari, masalan, qipiqdan foydalanilsa, ishlatilgan biomassadan to'liq foydalanish va moyni iste'mol qilishdan xalos qilish imkonini beradi.

Biyodizel yoki bioyoqilg'i quyish usullari

Bu yana kam ma'lum bo'lgan yoqilg'i turi. Bu benzin emas, dizel yoqilg'isini almashtiradi. Ular uni o'simlik moyidan tayyorlaydilar. Dunyoning turli mintaqalaridagi xom ashyo har xil bo'lishi mumkin: kolza, xurmo, hindiston yong'og'i, soya yog'i, suv o'tlari va boshqalar. Ushbu turdagi bioyoqilg'i juda oddiy tarzda ishlab chiqariladi, shunda uyda ishlab chiqariladigan bioyoqilg'i ishlab chiqarishga imkon beradigan o'simlik mavjud.

Uni ishlab chiqarish texnologiyasi quyidagicha: yog 'spirt va ishqor bilan muayyan nisbatda aralashtiriladi, natijada biodizel hosil bo'ladi va glitserin chiqariladi, uni boshqa maqsadlarda ishlatish mumkin. Shunday qilib, o'simlik moyining manbalari, shu jumladan ovqatni tayyorlashdan keyin uning qoldiqlari bo'lsa, o'z qo'lingiz bilan bio yoqilg'isini tayyorlash juda mumkin.

Biyodizelning afzalligi chiqindi gazida oltingugurt yo'qligi va buning natijasida bunday bioyoqilg'i moylash xususiyatlarini yo'qotmaydi, shuning uchun vosita uzoqroq xizmat qilishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, bunday yoqilg'ining atrofdagi tabiatga zararli ta'siri yo'q. Biyodizelning kamchiliklari sovuq mavsumda isitish zarurati va uning uch oydan ortiq saqlanmaganligidir.

Oddiy dizel yoqilg'isi bilan aralashmada uni ishlatish eng maqbul deb tan olinadi, B harfi bilan belgilanadigan bunday yoqilg'ining bir nechta navlari ishlab chiqariladi va yonidagi raqamlar yoqilg'ida biodizel tarkibini ko'rsatadi. Masalan, B5 tarkibida besh foiz biodizel va to'qson besh foiz dizel yoqilg'isi bor degani.

Gaz avtomobil yoqilg'isining bir turi sifatida

Gaz shaklida bioyoqilg'i mavjud. Uning manbai - anaerob (havoga kirish, metan) go'ng fermentatsiyasi natijasida olingan biogaz. Biroq, bu avtomobil dvigatellari uchun juda katta miqdordagi yoqilg'i shakli sifatida ko'rib chiqish juda optimistik bo'lar edi.

Oddiy tabiiy gaz yoki propan-butan singari, biogaz yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin, ammo bu chorvachilik va qishloq xo'jaligining chiqindilari ko'p bo'lgan joylarda doimiy dvigatellar uchun o'rnatilishi mumkin.

G'ayrioddiy, ekzotik va unutilgan bioyoqilg'i

Bu bioyoqilg'i sifatida harakat qilishi mumkin bo'lgan yog'ochga tegishga arziydi. Avvalo, 1826 yilda yoqilg'i sifatida ishlatilgan turpentin-spirtli aralashmani eslatib o'tamiz. Ammo turpentin yog'och pirolizi yordamida olinadi. Ba'zi bir ma'lumotlarga ko'ra, "tezkor" yuqori haroratli piroliz paytida tabiatda moyga o'xshash suyuqlik kondensatsiyalanadi.

Yog'ochni motorlar uchun yoqilg'i sifatida to'g'ridan-to'g'ri ishlatishni esga olish kerak. Yog'och yoqilganda, yonilg'i sifatida xizmat qiladigan uglerod oksidi hosil bo'ladi. Ikkinchi Jahon urushi davrida Germaniya bunday dvigatellari bo'lgan mashinalarni, shu jumladan avtoulovlarni keng ishlatgan. Gaz generatorlari, ZIS 21, ZIS 13, shuningdek GAZ 42 Sovet Ittifoqida yaratilgan.

Ular oddiy yog'och zarbalari ustida ishladilar. To'g'ri, benzinni benzin bilan almashtirishda dvigatelning kuchi pasaygan, haydash tezligi va yuk ko'tarish qobiliyati ham pasaygan va to'qqiz kilometrga bitta yoqilg'i quyish shoxobchasi kifoya qilgan, ammo urush davrida ushbu turdagi yoqilg'i taqchilligi va chekka joylarda bu mashinalar muvaffaqiyatli ishlagan. Va hatto urush paytida ham Moskvada gaz ishlab chiqaradigan qurilmalar mavjud edi.

ICE uchun yoqilg'i sifatida benzin va dizel yoqilg'ining umumiy taqsimlanishiga qaramay, muqobil yoqilg'i manbalarini izlash doimiy ravishda amalga oshirilmoqda. Va allaqachon har qanday sharoitda ichki yonish dvigatellarining ishlashini ta'minlaydigan bir necha xil bioyoqilg'i turlari mavjud.

Bioyoqilg'i uchun istiqbolli xom ashyo toza suv yoki quruqlikni talab qilmaydigan dengiz mikroalgalari.

Tadqiqotchilar mikroorganizmlardan olingan bioyoqilg'i tarkibini aniqladilar Spirulina platensisyuqori aniqlikdagi mass-spektrometriya yordamida. Olimlar yosunlarning massasi maxsus usul bilan ishlov berilgandan so'ng olinadigan ikkita yoqilg'ining fraktsiyasini o'rganishdi. Bundan tashqari, ular bioyoqilg'i tarkibining moy bilan ozgina o'xshashligini ko'rsatdilar, ammo uning porloq yashil bilan o'xshashligi bor - uni har qanday dorixonada sotib olish mumkin. Ish Skoltechning bir guruh olimlari, Rossiya Fanlar akademiyasining V. L. Talrose kimyoviy fizikasining energiya muammolari instituti, Rossiya Fanlar akademiyasining N.M.Emanuil biokimyoviy fizika instituti, Rossiya Fanlar akademiyasining Yuqori harorat bo'yicha qo'shma instituti, Moskva davlat universiteti va Moskva fizika va texnologiya instituti tomonidan amalga oshirildi. Tadqiqot "European Journal of Mass Spectrometry" jurnalida chop etilgan. Bu haqda qisqacha Moskva fizika va texnologiya institutining press-relizida aytiladi.

Yosunlar ekologiyaning najoti sifatida

Muqobil energiya manbai sifatida bioyoqilg'i alohida qiziqish uyg'otadi, chunki u neft zaxiralarining kamayishi va global isish kabi muammolarni hal qilishga yordam beradi. Yog 'yoqilg'isidan farqli o'laroq, qayta tiklanadigan tabiiy manbalardan bioyoqilg'i ishlab chiqariladi va yondirilganda kamroq issiqxona gazlari chiqadi. Masalan, Braziliya allaqachon o'z ehtiyojining 40 foizini bioyoqilg'i bilan ta'minlamoqda.

Bioyoqilg'i, ekinlar va boshqa o'simliklar uchun xom ashyo sifatida foydalaniladi. Biroq, bu holda, odamlarni boqishi mumkin bo'lgan unumdor erlarni egallash kerak. Bioyoqilg'i uchun istiqbolli xom ashyo toza suv yoki quruqlikni talab qilmaydigan dengiz mikroalgalari. Yosunlar karbonat angidridni faol ravishda o'zlashtiradilar, ya'ni ulardan foydalanish issiqxona ta'sirini kamaytirish uchun juda foydali. Mikroalgalar yoqilg'isi uchinchi avlod bioyoqilg'i deb ataladi va hozirda uni ishlab chiqarish uchun faol rivojlanish davom etmoqda.

Bioyoqilg'i retsepti

Agar biz bioyoqilg'i tarkibini aniqlasak, uni ishlab chiqarish jarayonini yaxshilashimiz mumkin. Yosunlardan yoqilg'ini ishlab chiqarishning dastlabki usullari energetik jihatdan zararli edi, chunki suvni ko'p o'z ichiga olgan yosunlarni quritishga ko'p energiya sarflandi.

Tijorat maqsadlarida foydalanish uchun yangi, yanada samarali usul kerak edi. Va ular shunday usulni topdilar - bu gidrotermal suyultirish deb ataladi: nam biomassa 300 ℃ dan yuqori haroratgacha isitiladi, 200 atmosfera bosimi bilan siqiladi va chiqishi yonilg'i hisoblanadi. Tabiatda xuddi shunday printsip qo'llaniladi, agar yuqori harorat va er osti ichaklarida yuqori bosim ta'sirida moy hosil bo'ladigan bo'lsa, faqat reaktorda u tezroq sodir bo'ladi. Natijada ikkita fraksiya paydo bo'ladi: suyuq bioyoqilg'i va reaktorda qoladigan zich massa. Bu minglab individual komponentlarning aralashmasi va ularning tarkibini aniqlash uchun mass-spektrometriya eng mos keladi.

Mass spektrometriya

Mass spektrometriya - bu tadqiqot usulidir, uning yordamida moddaning tarkibini aniqlash mumkin bo'ladi. Usul elektr va / yoki magnit maydonda turli birikmalar boshqacha harakat qilishiga asoslanadi - ularning massasi / zaryad nisbati m / z ga bog'liq. Chiqish ommaviy spektrdir - har bir cho'qqining o'ziga xos m / z qiymati bo'lgan intensivlik cho'qqisi bo'lgan grafik.

Suyuq fraksiyaning (yuqorida) va qattiq fraksiyaning (pastki qismida) massa spektrlari

Olimlar yosunlardan olingan biologik yoqilg'ilarni ommaviy spektrometriya yordamida o'rganishdi Spirulina platensis. Gidrotermal suyultirish paytida qaynash temperaturasi 300 darajadan past bo'lgan barcha moddalar reaktordan gaz shaklida chiqadi va maxsus idishda sovutiladi. Shunday qilib, suyuq fraksiya olinadi va qattiq fraksiya reaktorda qoladi. Mass spektrometrik tahlil shuni ko'rsatdiki, har ikkala fraktsiyada ham N va N 2 bo'lgan moddalar ko'p, ammo qattiq fraktsiyaning tarkibiy qismlari suyuqroq fraktsiyaning tarkibiy qismlaridan farq qiladi va xossalari jihatidan farq qiladi. Bioyoqilg'i tarkibidagi moddalar oddiy xom moy tarkibidagi moddalar bilan hech qanday aloqasi yo'q edi, ammo ular yonuvchan. Mass spektrometriya faqat moddalarning molekulyar formulalarini (masalan, C 18 H 35 N 2) biladi. Molekulalarning tuzilishi haqida biron bir ma'lumot olish uchun tadqiqotchilar vodorodni deuterium bilan almashtirish usulini qo'lladilar.

Vodorodni deuterium bilan almashtirish

Massa analizatoriga kirishdan oldin, siz ularni zaryad qilishingiz kerak, aks holda elektromagnit maydon ularga ta'sir qilmaydi. Oddiy molekulalar uchun zaryad z \u003d 0, ulardagi protonlar soni elektronlar soniga teng. Agar, masalan, proton (zaryadlangan zarracha +1) zarrachaga molekulaga biriksa, u z \u003d 1 zaryadiga ega bo'lgan ionga aylanadi. Molekulalarni ionlarga aylantirish jarayoni ionizatsiya deb ataladi. Vodorodni deuteriy bilan almashtirishda ionning massasi * kattalashadi va spektrdagi cho'qqilar siljiydi. Olimlar cho'qqining siljigan yoki o'zgarmaganligini aniqlash orqali molekulada vodorod turgan joyni aniqlashdi. Biroq, har bir vodorod o'z o'rnini deuteriumga berolmaydi yoki aniqroq, vodorod hamma joyni bo'shata olmaydi.

Deuterium yoki og'ir vodorodning yadrosida protonga qo'shimcha ravishda neytron mavjud bo'lib, u massaga ta'sir qiladi, ammo zaryadga emas

Massa tekshirgichga kirishdan oldin namunaviy molekulalar ionlanadi. Bunday holda, neytral birikmalarga protonlar qo'shilib, ular ijobiy ionlarga aylandi. Ulangan protonni deuteron osongina almashtiradi, ammo ma'lum bo'lishicha, bioyoqilg'ining ba'zi tarkibiy qismlarida almashtirish yo'q. Olimlar buni almashtirish natijasida qo'lga kiritilgan ikki tomonlama cho'qqining intensivligi bilan tushunishdi. Oddiy yog'da, siljigan cho'qqisi, ob'ektiv cho'qqiga nisbatan bir xil intensivlikka ega edi, ya'ni almashtirish butunlay sodir bo'lganligini anglatadi.

Bioyoqilg'i holatida ofsetning intensivligi besh baravar kam edi. Bu shuni anglatadiki, bitta cho'qqida bir nechta birikmalar mavjud va ularning barchasi ham vodorodni biriktirmagan, buning o'rniga deuterium turishi mumkin. Agar moddalar ionlashtirilmasa, u holda ular ijobiy ionlar bo'lib, ushbu shaklda bioyoqilg'ida mavjud. Ushbu moddalar ba'zi bo'yoqlarga o'xshaydi, masalan, yashil ranglarning bir qismi bo'lgan yorqin yashil.

Evgeniy Nikolaev, Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi, professor Skoltexa, ION va molekulyar fizika laboratoriyasining ilmiy direktori, MIPT izohi: "Mass spektrometriya yordamida mikroorganizmlarni gidrotermal suyultirish mahsulotlarini o'rganish bioyoqilg'i ishlab chiqarish samaradorligini oshirish uchun muhimdir. Keyingi ishlar eng yuqori lipid tarkibiga ega bo'lgan yosunlarning navlaridan foydalanishga va genetik modifikatsiyadan foydalangan holda bunday navlarni yaratishga qaratilishi kerak. Shunday qilib, biz ulardan bioyoqilg'i uchun eng samarali xom ashyoni tanlashimiz mumkin. "nashr etilgan

Olingan. Ular ko'p turlarga qaraganda birlik maydoniga 30 baravar ko'proq energiya ishlab chiqarishi mumkin bioyoqilg'iekinlardan olingan. Bunday kashfiyot dengizga asoslangan yangi bioyoqilg'i sanoatini yaratishga hissa qo'shishi mumkin dengiz o'tlari, don ekish uchun sarf-xarajatlarni tejash haqida gapirmasa ham bo'ladi. AQSh Energetika vazirligi taxminiga ko'ra ...

https: //www.site/journal/122453

Ekologik xarajatlarni oldini olish uchun ularni aeroportlarga yaqin joyda etishtirish. Krenfild tadqiqotchilari shunday deyishdi dengiz o'tlari  to'rt yil ichida aviatsiya sanoati tomonidan tijorat asosida ishlab chiqarilishi mumkin. Ularga ko'ra, dengiz o'tlari  barcha turdagi eng yaxshi variantni namoyish etadi bioyoqilg'ichunki ular quruqlik uchun oziq-ovqat bilan raqobatlashmaydi. Bu British Airways aviakompaniyasi tomonidan birinchi marta amalga oshirilayotgan ish emas.

https: //www.site/journal/131705

Siyanobakteriyalar tanasida dizel molekulalarini ishlab chiqarish uchun patent olindi. Misrdan yoqilg'i olish yoki dengiz o'tlari  Mutaxassislar uzoq vaqtdan beri izlanishmoqda, ammo Joule, uning so'zlariga ko'ra, birinchi bo'lib vositachini - biomassani, ... sir sianobakteriyalarda: ular keng tarqalgan va sodda. dengiz o'tlarishuning uchun ularni boshqarish osonroq. Kompaniya bu yil birinchi ishlab chiqarish zavodini qurishni rejalashtirmoqda bioyoqilg'i, va mahsulot bir necha yil ichida bozorga chiqadi ...

https: //www.site/journal/135241

Evropa aerokosmik xavotiri dunyoga yashil aviatsiyaning kelajagini ko'rsatdi. Berlin Airshowda dunyodagi birinchi samolyot havoga ko'tarildi bioyoqilg'i  dengizdan dengiz o'tlari. EADS (EADS) ham ushbu loyiha ustida ish olib bordi. Bunga to'rt kishilik kichkina "Diamond DJ-42" (Diamond DA-42) samolyotida asos solingan. Muhandislar ta'kidlaganidek, "yashil" ga ...

https: //www.site/journal/127016

Tabiiy. Shu sababli, bir necha yillardan buyon olimlar ishlab chiqarishni yo'lini qidirmoqdalar bioyoqilg'i, kimyoviy jihatdan neftni qayta ishlash zavodlarida erishilganidan deyarli farq qilmaydi, ammo birinchi bo'lib muvaffaqiyat qozondi ... LS9 tadqiqotchilari, San-Fransisko (AQSh) innovatsion kompaniyasi, yangi turlarini ishlab chiqdilar. bioyoqilg'i. O'z ishlarida olimlar mikroorganizmlarning genetik materialidan - siyanobakteriyalar deb ataladigan ba'zi bir narsalarga qodir ...

https: //www.site/journal/128377

Qanday tarvuz sharbati ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan kimyoviy birikmalarning samarali manbai bioyoqilg'imasalan, etanol. Shu bilan birga, olimlar tarvuz sharbatidan darhol foydalanish mumkin yoki ... uni ishlab chiqarish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq edi. Hozirda olimlar turli xil manbalarni qidirmoqdalar bioyoqilg'i. Yaqinda Grenlandiyada ular buni qilishga qaror qilishdi bioyoqilg'i  Somniosus mikrossefali qutbli akulalaridan mahalliy baliqchilar tarmog'ida muntazam ravishda ushlanib turadi. Aholi ...

https: //www.site/journal/120029

Qayta ishlash natijasida olingan yoqilg'ini almashtirish. Anchadan beri bu haqda gaplashamiz bioyoqilg'i  neftga bo'lgan qaramligimizni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin, ammo biologik ... oziq-ovqat etishmasligi yonilg'i aralashmalarining tarkibiy qismlariga an'anaviy nomzodlar. Yuqorida tavsiflangan holatlar fonida ko'plab tadqiqotchilar uzoq vaqt davomida "olish usullarini" ishlab chiqishga harakat qilmoqdalar. bioyoqilg'i  oziq-ovqat uchun yaroqsiz o'simliklarning tarkibiy qismi tsellyuloza bo'lishi mumkin bo'lgan xom ashyo, ko'pincha ...