1. Suvni tozalash usullari Mikroorganizmlar yordamida biomassadan energiya olish, bioenergiya

Mikroorganizmlar yordamida biomassadan energiya olish bioenergiya

Yer sharining o'simlik qatlami 1800 mlrd t quruq moddani (cnergetik jihatdan 30*10²¹ J ga ekvivalent) tashkil qiladi. Bu ko'rsatkich foydali qazilmalarning energiya zaxiralariga mos keladi. Ma'lumki, biomassaning cnergetik potensialining aksariyat qismi inson tomonidan ishlatiladi.

Quruq modda uchun biomassaning energiyaga aylanishining cng oddiy usuli yonish bo'lib, buning natijasida u issiqlik bilan ta'minlaydi, u esa, o'z navbatida, mexanik yoki elektr energiyaga aylanadi. Nam moddalarga kelsak, ular biokonversiyasining qadimgi va samarali usuli - biogaz (metan) olish jarayonidir.
Bulardan tashqari, energiyani maxsus o'stirilgan qishloq xo'ja-ligi o'simliklaridan ham olish mumkin. Bular tez o'suvchi daraxtlar plantasiyasi hamda uglevodga boy o'simliklardir. Bunday o'simliklar tarkibidagi uglevodlar gidrolizlanib geksozaga, u, o'z navbatida, spirtli bijg'ishga uchraydi.
Etil spirtining olinishi. Etil spirtini yuqorida aytib o'tyilgan o'simliklar biomassasidan olish uchun awal ular ekstraksiya qilinadi va mikrobli bijg'ish yo'li bilan ulaming zaxirasidagi uglevodlar mikroorganizmlar yordamida gidrolizlanadi.
Etil spirti ikki usul bilan, ya'ni kimyoviy sintezlash va fermen-tativ usulda olinadi.
Kimyoviy sintezda etilen (neft yoki tabiiy gazdan olinadi) yuqori temperaturada suv va katalizatorlar ishtirokida konversiyaga uchratiladi. XX asr boshlarida etanol bijg'ish yo'l bilan olinar edi.
Etil spirti olinadigan o'simliklar qatoriga maniok, boshoqli o'simliklar, ayniqsa, jo'xori (uglevod zaxirasi kraxmal) va yemoki tapinambur (uglevod zaxirasi insulin) kiradilar. Bulardan tashqari, shu maqsadda shakarqamish, ananas, qand lavlagi va sorgo (uglevod zaxirasi saxaroza) ham ishlatiladi. Bu o'simliklaming kulturasi hozirda keng miqyosda o'stirilmoqda.
Etanol ishlab chiqarishni yanada mukammallashtirish uchun to'xtovsiz bijg'ish texnologiyasini yaratish lozim.
Metanli «bijg'ish» yoki biometanogenezjarayoni 1776-yil Volt tomonidan ochilgan bo'lib, u birinchi marta botqoq gazi tarkibida metan borligini aniqlagan. Ushbu jarayon davomida olinadigan biogaz tarkibida 65% metan, 30% C0₂, 1% H₂S va kam miqdorda azot, kislorod, vodorod uchraydi. U ko'k rang berib yonadi va hidsizdir. 28 m³ biogazda yig'ilgan energiya 16,8 m³tabiiy gaz, 20,8 1 neft yoki 18,4 1 dizel yoqilg'isiga ekvivalentdir.
Biometanogenez 3 bosqichda amalga oshiriladi: organik birik-malarni eritish va gidrolizlash, asidogenez va metanogenez. Bu jarayonda 3 guruh bakteriyaiar ishtirok etadi. 1-guruh bakteriyaiar murakkab organik substratlarni moy, propion va sut kislotasiga aylantiradi; 2-guruh bakteriyaiar organik kislotalarni sirka kislota, vodorod va C0₂ga aylantiradi; 3-guruh — metan hosil qiluvchi bakteriyaiar vodorodni yutib, C0₂ ni metanga aylantiradilar.
Biokimyoviy nuqtayi nazardan, biometanogenez anaerob nafas olishning o'zidir. Bu jarayonda ham elektronlar organik modda-lardan CO,ga beriladi, so'ng u metanga aylanadi.
Biometanogenez suv o'tkazmaydigan silindrik sisternalar (daydjesterlar)da olib boriladi. Bunday yo'l bilan biogaz olish usuli AQSH, Yevropa mamlakatlari, Isroil, Hindiston, Xitoy kabi mamlakatlarda keng qo'Uaniladi.
O'zbekistonda keng maydonni g'o'za, kanop, tamaki, kunga-boqar o'simliklari egallaydi. G'o'za poyasidan hozirgacha spirt, qog'oz olishga urinishlar amalga oshirilayotgan bo'lsa, boshqa o'simliklar shunchaki yoqib yuboriladi. O'zbekiston olimlari ushbu chiqindilardan ekologik toza, issiqlikni o'zida yaxshi saqlash xusu-siyatiga ega bo'lgan toza qurilish materiallarini olish texnologiya-larini ishlab chiqish ustida ham samarali tadqiqotlar olib bormoq-dalar va ba'zi bir yutuqlarga ham erishganlar.