O’zbyekiston ryespublikasi oliy va o’rta maxsus ta‘lim vazirligi qarshi muhandislik iqtisodiyot instituti

4.1-jadval
1kkal shartli yoqilg’i hosil qilish uchun har xil turdagi energiya sarfi
(G. Odum va Yu.Odum Bo’yicha, 1978 )

Energiya manbai	1 kkal shartli yoqilg’i olish uchun sarflanadigan energiya, kkal	1kkal shartli yoqilg’i ekvivalenti (issiqlik)
Tarqaluvchi issiqlik energiyasi Quyosh yorug’ligi O’simliklar biomassasi Yog’och Toshko’mir, neft Elektr energiyasi	10000 2000 20 2 1 0,25	0,0001 0,0005 0,05 0,5 1 4

SHunday qilib, qazib olinadigan yonilg’ining ishchi potentsiali, quyosh yorug’ligi ishchi potentsialidan 2000 marta ko’p, lekin elektr energiyasi ishchi potentsialidan 4 marta kam.

4.3 Kuyosh – biosfera energiyasining asosiy manbai. Yer yuzasiga asosiy energiya miqdori Quyoshdan tushadi. Energiyaning boshqa manbalar (Yerning ichki issiqligi, kosmik nurlar) xissasini unga taqqoslaganda juda kam.
Yerning bir birlik yuzasiga tushadigan Quyosh energiyasi vaqt bo’yicha o’zgarmas bo’lganligi sababli, Quyosh doimiysi deb ataladi. Kosmik kuzatish ma‘lumotlariga ko’ra, quyosh doimiysi 1,36(103 vt/m2 ga teng. Lekin bu yerda qyosh aktivligining davriyligi ko’p bosqichli tavsifga ega ekanligini hisobga olish kerak. Har bir sekundda Quyoshdan 3,38(1026 vt bo’lgan energiya tarqaladi. Bu qiymat Quyoshning yorug’ligi deb ataladai. Yorug’likni yer yuzasi maydoniga nisbati, oqim qalinligi yoki Quyosh yorqinligini anglatib 6,29(107 vt/m2 qiymatga teng bo’ladi. Quyoshdan har sekundda chiqarilayotgan energiya bir soat mobaynida 2,5 mln. km2 muzni eritish va qaynash darajasiga yetkazishi ya‘ni, yer atrofidagi 1000 km qalinlikdagi muz qatlamini eritishi mumkin.
Yerga quyosh nurlanishining ikki milliarddan bir qismi tushadi, lekin yorqinlik quvvati bizning planetamizda katta bo’lib 1,75(1017 vt ga teng. Yerga tushayotgan quyosh yorug’lik energiyasining bir qismi kosmosga qaytadi. Qaytayotgan quyosh yorug’lik energiyasi albedo deb ataladi (lotincha olbus - ok) va A xarfi bilan belgilanadi. Yaqingacha Yer kosmosga 30-40% yorug’likni qaytaradi deb hisoblanardi. Yer yo’ldoshlaridan olingan ma‘lumotlar bu qiymat 28% ni tashkil qilishini ko’rsatdi. Bu ko’rsatkichni hisobga olgan holda Yer 1,26(1017 vt miqdorda yorug’lik quvvatini oladi. Yuqoridagilardan kelib chiqib sayyoramizning issiqlik nurlanishi 257 k yoki – 160S deb olish mumkin.
Yerning yuza harorati va radiatsiyasi mos kelmasligining asosiy sababi issiqlikni kosmosga asosan yer yuzasi emas, balki yerning atmosferasi qaytaradi.
4.4 Fotosintez va xemosintez. Barcha fotosintez va zootsenozning katta qismini organik modda va energiya bilan ta‘minlovchi organizmlar – avtotroflar bo’lib, u foto va xemotorflarga bo’linadi. Fototorflar uchun o’z navbatida energiyaning asosiy manbai quyosh radiatsiyasi bo’lib, fotosintez jarayonida assimilyatsiyalanadi va unda uglevod (qand) hosil bo’ladi xamda kislorod ajralib chiqadi. Fotosintezning umumiy reaktsiyasi quyidagicha:

quyosh yorugligi

6СО₂+6Н₂О________________ С₆Н₁₂О₆+6О₂
xlorofill
Umuman bu reaktsiya ancha qiyin va bir qancha oraliq elementlarga ega. Kislorod SO2 ning yutilishi hisobiga emas, suvning parchalanishiga qarab hosil bo’ladi.
Xemotroflar kimyoviy reaktsiya natijasida hosil bo’lgan energiyadan foydalanadi. Ammiakni azot kislotasigacha oksidlantiruvchi bakteriyalarni misol qilish mumkin:
2NH₃+3O₂  2HNO₂+2H₂O+Q_I

Oksidlanish azot kislotasi hosil bo’lguncha davom etadi:

2HNO₂+O₂2 HNO₃+Q₁

Bakteriyalar (Q1+Q2) kimyoviy energiyadan uglevod SO2 hosil qilish uchun foydalanadi. Lekin xemosintezlovchi bakteriyalarning ahamiyati biosferaning energetik muvozanatida uncha katta emas. Har yili quyosh energiyasini to’plovchi 150 milliard tonna organik moddalar fotosintez tufayli hosil bo’ladi.

Umuman o’simliklarning yashil to’qimalarida parallel oqimda ikkita qarama-qarshi jarayon fotosintez va nafas olish ruy beradi. Fotosintezda organik modda hosil bo’ladi va energiya to’planadi. Nafas olishda organik modda va energiyaning bir qismi sarflanadi. Agar modda to’planish jarayoni nafas olish jarayonidan ustun bo’lsa, ekotizim biomassasi o’sadi.
Tirik organizmlarda organik moddalarning parchalanishi metobolizm deb yuritiladi. Metabolizm – biokimyoviy reaktsiya va tirik xo’jayralar, energiya o’zlashtirish yig’indisii bo’lib, muhit va organizmlarning modda almashinuvi bilan ro’y beradi.
Nafas olish aerob va anaerob bo’lishi mumkin. Aerob nafas olish fotosintezga teskari jarayon. Anoerob nafas olish kislorod aralashuvisiz sodir bo’ladi.
4.5. Energiyani qayta hosil qiluvchi xo’jayralar. Inson va hayvon xo’jayralari yashash uchun energiyani, oqsillarni, uglevodlarni hazm qilish orqali oladi. Hazm qilish organlarida ular aminokislota, qand, glitserin, yog’ kislotalariga parchalanib xo’jayra ichiga tushadi va qayta parchalanadi. Bu jarayon ikki bosqichda amalga oshadi. Oldin oziq modda kislorodsiz mayda bo’laklarga parchalanadi. Masalan, glyukoza molekulasidan ikki molekulali pirouzum kislotasi hosil bo’ladi:
С₆Н₁₂О₆2С₃Н₄О₃+4Н
Keyin pirouzum kisloтаси kislorod bilan birgalikda is gazi va suvgacha tushadi
2С₃Н₄+5О₂6СО₂+4Н₂О
Ikki jarayon ham juda qiyin va ko’p bosqichli bo’lib fermentlar ishtirokida amalga oshadi.
4.6 Insoniyatning avtotrofligi. Fotosintez jarayoni ma‘lum bo’lgandan keyin V.I.Vernadskiyda birinchi marta, insonlar jamiyatni geterotrofdan (boshqalar bilan oziqlanuvchi) avtotrofga o’tkazishi mumkin bulgan g’oyasi tugildi.
Insoniyatning avtotrofligi deganda, insonning energiya va sintezlangan oziqni boshka organizmlardan foydalanmasdan quyoshdan olishini nazariy imkoniyati tushuniladi. Bu kelajakda inson ko’p miqdorda oziqni yuqori molekulali tabiiy organik birikmalardan emas, balki oqsil, yog’, uglevod va boshqa zarur elementlarning past molekulali hatto, alohida elementlaridan foydalanishni bildiradi.
Hozirgi davrda o’simliklardan olinuvchi oziqni sun‘iy fotosintez yo’li bilan olish bo’yicha izlanishlar olib borilmoqda.
Insoniyatning avtotroflik g’oyasi ekologik jihatdan qimmatli bo’lib, uning atrof- muhit va organik dunyoga ta‘sirini kamaytiradi.
4.7 Fotosintezning foydali ish koefftsienti. Fotosintez jarayonida faqat quyosh energiyasining uncha katta bo’lmagan qismi assimilyatsiyalanadi. Bu 1-2% bo’lib fotosintezning foydali ish koefftsienti deb yuritiladi.
Faqatgina juda qulay sharoitlarda fotosintez samaradorligi 2-4% ga yetadi (asosan nam tropik o’rmon, okeandagi suv o’tlari va okean riflari). Suv ekotizimida suv qatlami uzidan quyosh nurlarini o’tishiga halaqit beradi. Bundan ko’rinib turibdiki, suv organzmlarining FIK 0,5% dan oshmaydi. Biomassa to’plash imkoniyati bo’lgan zona eftrofik, ekotizimi esa avtotrof suktsessiya ekotizimi deyiladi. Suv tizimi qashshoq va boy biogen elementlari oligotorf va eftroflarga bo’linadi. Fotosintez jarayoniga qodir bo’lmagan organizmlar hissasi 1% dan oshmaydi, lekin planeta miqyosida organizmlar yillik quyosh radiatsiyasining faqat 0,1-0,2% dan foydalanadi.
O’txo’r hayvonlar o’simliklarda to’plangan 10% atrofida energiyani iste‘mol qilsa, etxo’r xayvonlar (yirtkich) ham ulardagi 10% atrofidagi energiyadan foydalanadi. Demak, etxo’rlarning kuyosh energiyasidan foydalanish samaradorligi planeta miqyosida –0,001 % ni tashkil etadi.