K. E. Onarqulov

Биогазнинг таркиби 1 - жадвал

Кўрсаткичлар		Метан СН4		СО2 Компо-нетлари		Н2	Н2S		60 фоиз СH4+ 40 фоиз СО2 аралашмалари
Ҳажмдаги ҳиссаси, фоиз		55-70		27-44		1	3		100
Ҳажмдаги ёниш иcсиҚлиги, МДж/м3		35,8		10,8		22,8	-		21,5
Ёниш температураси , С0		650-750		-		585	-		650-750
Зичлиги:
Нормал, г/л	0,72		1,98		0,09		1,54	1,2
Хавфли ҳолат, г/л	102		408		31		349	320

Мутахассисларнинг ҳисоб-китобига кўра, биомассадан олинадиган энергия Ўзбекистон энергетика эҳтиёжининг 15–19 фоизни қонидира олади. Энергия ишлаб чиқаришнинг бундай усули, маълум даражада атроф-муҳитни муҳофаза қилиш муаммосини ҳал этишда мамлакат қишлоқ хўжалигини юқори сифатли ўғит билан таъминлайди. Биогаз ускуналари алоҳида парранда фабрикалари ва бўрдоқичилик, чорвачилик комплексларида синовдан муваффақиятли ўтган эди. Лекин ҳозирча кенг тарқалмади, оммалашмади. Биомасса — чиқиндини ёқиш натижасида олинадиган энергиядир. Амалда биомасса бу — чиқинди. Қуриган дарахт ёки уларнинг шох-шаббаси, томорқадан полиз ўсимликларининг илдизпоялари, ёғоч қобиғи ва қириндилари кабилардир. Бундай чиқиндилар таркиби чорва фермаларида озуқа ва тўшама сифатида ишлатиладиган сомон ҳамдир.

Кўпроқ миқдорда қишлоқ хўжалиги экинлари: дон, пахта, маккажўхори ва бошқалар бўлиши мумкин. Одатда уйимиздан чиққан, маиший чиқиндилар чиқиндихонага чиқарилиб, кўмиб ташланади. Маиший чиқинди ҳам биомассанинг бир тури, ундан ҳам биоёқилғи ишлаб чиқаришда фойдаланиш мумкин.

7-маъруза. Energiya o’zgartirgichlarning foydali ish kayfitsientlari va samaradorligining oshirishning dolzarb muammolari.

Ҳамма иссиқлик машиналари учун, уларнинг конкрет тузилишидан қатъий назар, максимал мумкин бўлган фойдали иш коэффициенти масаласини ҳал қилиш термодинамиканинг муҳим ютуғи бўлди. Ҳамма иссиқлик машиналари учун умумий, учта қисм бўлади: иситгич, совитгич ва ишчи жисм.

С.Карно кўрсатдики, хамма иссиқлик машиналари учун кўйидаги теорема хосдир: Карнонинг биринчи теоремаси: иситгичнинг ва совутгичнинг берилган температурларда (Т_о, Т₁) да ва совиткичнинг температураси (Т₁) ишловчи исталган иссиқлик машинасининг Ф И К, иситгич ва совутгичнинг шу температураларида тескари Карно цикли бўйича ишловчи машиналар Ф И К дан катта бўлмайди.
Карнонинг иккинчи теоремаси.
Карно циклининг Ф И К ишчи жисм жинсига боғлик бўлмай, фақат иситгич ва совутгич температурасига боғлиқ бўлади.
Иссиқлик машинасининг Ф И К кўйидагича бўлади:
; ёки (5),


; (6)
ХIХ аср охири ва ХХ аср бошида селен ва мис — мис оксиди асосида ёруғлик нурланишини электрик сигналларига айлантирувчи биринчи фотоэлектрик асбоблар яратилган эди. Яхшиланган селен фотоэлементлар фото —ва киноаппаратурада кенг қўлланила бошлади, аммо уларнинг фойдали иш коэффициенти 0,5 % дан юқорига кўтарилмас эди. Нурланишнинг энергиясини электр энергиясига айлантириш усуллари қаттиқ жисмларнинг квант физикаси, хусусан, электронларнинг энергиялари зоналари ҳакидаги назариянинг яратилишидан кейин тез ривожлана борди. Шу даврда моддаларни тозалаш ва назоратли киришмалар киритиш усуллари, р—n —ўтиш хоссалари ва уни ҳосил қилиш усуллари аниқланди ва йўлга қўйилди.
1954 йилда 6 % фойдали иш коэффциентига эга бўлган қуёший фотоэлемент ишлаб чиқилгани қисқача хабар қилинди. 1958 йилда эса Совет ва Америка Ер сунъий йўлдошларида уларнинг электрон асбобларини электроэнергия билан таъминловчи кремний асосидаги қуёший элементлар ишлаб турарди.
Кремний асосидаги фотоэлементлар, галлий арсениди ва бошқа ярим ўтказгичлардан ясалган фотоэлементлар қуёш нурланиши энергиясини электрик энергияга айлантирувчи фото электрик асбобида ёки қуёший элементлар сифатида кенг қўлланилмоқда. Ҳозир уларнинг ФИК и 15 — 22 %, баъзи такомилдан сўнг 27 — 30 % гача етказилган.
Кетма-кет ва параллел уланган кўп сонли қуёший элементлардан йиғилган фотоэлектрогенераторлар қуёший батареялари деб номланган. Улар юқори кучланишли бўлиб, радиосхемаларни, алоқа воситаларини, космик зарралар санағичларини, космик аппаратларни ва ердаги турли хизматни бажарадиган қурилмаларни энергия билан таъминлаш учун қўлланилади.
Агар фойдали қувватни ҳосил қилишда ёруғлик пайдо қилган электрон - ковак жуфтларнинг 70 % и қатнашса (яъни 30 %и иcроф бўлса), кучланиш V=0,5·E_g бўлса (кремний учун E_g 1 эВ), бу ҳолда фойдали қувват ютилган ёруғлик кувватининг 35 % ини ташкил қилади. Аммо, бу жараёнларда Қуёш энергиясининг 45 % и иштирок этади. Демак, 0,45*35 % 16% Қуёший элементнинг фойдали иш коэффициенти бўлади.
Ҳақиқатан, мавжуд Қуёший элементларнинг ФИК қиймати шу чамада, Қуёшнинг нурланиши қандай туширилишига қараб ҚЭ икки ҳил кўринишда ясалади. Р-n- ўтиш горизонтал ёки вертикал йўналишда бўлади. Одатий ҚЭ ларда горизонтал р-n- ўтишли тизимлар маъқулроқ топилган.
Бундай қуёший элементларнинг ФИКи 12 дан 13,5 % гача эди, кейинчалик у бир мунча оширилди.
Ёруғликнинг у тушаётган сиртдан қайтишини камайтириш чоралари кўрилади, ёруғлик ютиладиган қатлам юпқалаштирилади. Яна бир муаммо — фотоэффект хосил қилмайдиган, аммо фотоэлементини қиздириб ишини ёмонлаштирирувчи кўзга кўринмас инфрақизил нурланиш юталиши 1—3 % гача камайтирилади.
Хозирги пайтда p-n ўтишли яримўтказгичларда фотоволтаик эффект назарияси фотоўтказгичлар ёки қуёш элементларининг характеристика-ларини тавсифланган, олиниши мумкин бўлган ФИК ва уларни ўтиш йўлларини аниқлашга имкон беради. Қуёш элементларида қувват йўқотилиши фундаментал физика қонунлари билан боғлиқ, ҳусусан, улар ўтиш мумкин бўлган максимал ФИК ни аниқлашга имкон беради. Бу энергияни фотоэлектрик ўзгартиришнинг йўлларини аниқлашга ва қулай фотоўтказгич турларини аниқлашга имкон беради.
ФИК дан чеклашдаги асосий тўсиқ таъқиқланган зона катталиги билан боғлиқ бўлиб, фотон бу энергетик тўсиқни енгиб ўтиши керак бўлади. Ер сиртида олиниши мумкин бўлган максимал ФИК галлий арсениди (∆Е=1eV) учун 28%, кремний учун (∆Е=1,1eV) 26% ни ташкил қилади.
Реал ФИК тайёрлаш технологияси баҳоси ва табиатдаги заҳираси бўйича яримўтказгичлар ичида кремний энг қулай ҳисобланади. Шунинг учун, кенг қамровли элементлари қуёш элементларини тайёрлаш ва ишлатиш кремнийли Қуёш элементларига асосланади.

Ўзбекистондаги Қайта тикланадиган энергия манбасининг имкониятлари 3 - жадвал