Toshkent kimyo -texnologiya instituti «vinochilik texnologiyasi va sanoat uzumchiligi»

2-BOB. Bioyoqilg’i olish texnologiyasi:
2.1. Soanoatda bioyoqilg’i olish usullar.
BIOYOQILG'ILAR OLISH SANOATI VA UNING IMKONIYATLARI
Bioyoqilg'i - bu o'simlik yoki hayvonot xom ashyosidan, organizmlarning organizmlaridan yoki organik sanoat ishlab chiqarishdan ishlab chiqarilgan ishlab chiqarishni balki biomassadan ishlab chiqarishgan zamonaviy ishlab chiqarish hosil bo'ladigan hosil bo'ladi. Suyuq bioyoqilg'i (ichki yonish dvigatellari uchun, masalan, etanol, metanol, biodizel), qattiq bioyoqilg'i (o'tin, briketlar, hisobot'i pelletlari, o'tin, somon, xavfsizliklar) va gazsimon bioyoqilg'ilar (sintez) gazi, biogaz, vodorod) o'rtasida farq bor. Biomassa texnik to'g'ridan-to'g'ri yonilg'idan foydalanish mumkinligi sababli (o'ziga kabi), ba'zi odamlar biomassa va bioyoqilg'i atamalarini bir-birining o'rnida ishlatishadi. Ammo, ko'pincha, "biomassa"larni ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishga yordam beradi.
Qattiq mahsulotning biron bir shaklini, masalan, torflangan granulalar yoki briketlarni anglatadi. Bioyoqil'i so'zi yuk tashish uchun transport vositalarini to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri to'g'ri keladi. AQSh Energetika bo'yicha ma'muriyati (AEM) ushbu nomlash amaliyotiga amal qiladi. To'xtovsiz foydalanish mumkin bo'lgan bioyoqg'i funktsyonal neft ishlab chiqarishga teng va mavjud neft infratuzilmasiga to'liq mos keladi. Ular avtomobil dvigatelini o'rnatishni talab qilmaydi. Bioyoqilg'i o'simliklardan (ya'ni energiya eklari) yoki qishloq xo'jaligi, savdo, maishiy yoki sanoat korxonalaridan (agar bozor biologik kelib chiqishi bo'lsa) ishlab chiqarilishi mumkin. Qayta tiklangan bioyoqilg'i zamonaviy uglerod fiksatsiyasi bilan bog'liq, masalan, fotosintez paytida o'simliklar yoki mikroalglarda mavjud. Agar biomassa tez tiklana bo'lsa, bu energiyani qayta tiklash energiyaning bir turi.
Bioyoqilg'ining eng keng tarqalgan ikki turi bu bioetanol va biodizeldir.
Bioetanol - bu fermentatsiya hosil bo'lgan spirt, asosan shakar yoki kraxmal ekinlarida hosil bo'lgan uglevodlardan, masalan, makkajo'xori, shakarqamish shirin jo'xori. Daraxtlar va o'tlar kabi nooziq-ovqat manbalaridan ishlab chiqarilgan sellyulozali biomassa uchun, etanol ishlab chiqarish xom ashyo sifatida ishlab chiqarilmoqda. Bioetanol, asosan, shakar yoki kraxmalli ekinlarda, masalan, makkajo'xori, shakarqamish yoki jo'xori donasida hosil bo'lgan uglevodlardan fermentatsiyalash hosil hosil bo'lgan spirt. Etanol toza avtomobil yukini (E100) muvofiqlashtirish mumkin, ammo u qurilmani o'rnatishni va avtotransport vositalarini yuklash uchun benzinga qo'shimcha ravishda sozlash. Bioetanol AQSh va Braziliyada keng qo'l harakati.
Biyodizel - transesterifikatsiya qilish orqali yog'lar yoki yog'lardan ishlab chiqarish va Evropada eng ko'p moddiy bioyoqilg'i olinadi. U sof transport yordam'isi (B100) muvofiqlashtirish mumkin, lekin quvvat dizel ishlab'isida zarrachalar, uglerod oksidi va uglevodorodlarni uchun dizel yukisiga qo'shimcha ravishda qayta ishlash. 2019 yilda global bioyoqilg'i ishlab chiqarish 161 milliard litrni (43 milliard AQSh galon) tashkil qildi, bu 2018 yilga nisbatan 6 foizga ko'pdir va bioyoqilg'i dunyodagi avtomobil transporti ishlab chiqarishni 3 yil davomida ta'minladi. Xalqaro energetika agentligi neftga bog'liqlikni qo'shish uchun bioyoqilg'i 2050 yilga qadar global transport jarayoniga bo'lgan hamkorlikni to'rtdan ko'proq davom ettirishni ko'zlamoqda. ularni, bioyoqilg'i ishlab chiqarish va iste'mol qilish IEAning mahsulotni ishlab chiqarish stsenariyidan orqada qolmoqda. 2020 yildan 2030 foizga IEA maqsadiga erishish uchun global bioyoqilg'i ishlab chiqarish har yili 10 foizga ko'paytirish kerak. Kelgusi 5 yilda faqat 3 yillik o'sish kutilmoqda.
Birinchi avlod bioyoqilg'i. Birinchi avlod bioyoqilg'i ekin maydonlarida yetishtiriladigan oziq-ovqat ekinlaridan olingan olinadi. Zavodda mavjud bo'lgan shakar, kraxmal yoki yog' biodizel ishlab chiqarishga yoki etanolga transesterifikatsiya yoki mahsulot turush fermentatsiyasiga yordam beradi.
Ikkinchi avlod bioyoqilg'i. Ikkinchi avlod bioyoqg'i - bu sell xo'jaligi qoldiqlaridan (chiqindi) bu sellyulozali yoki yog'ochli biomassadan. Yogilg'i ishlab chiqarish uchun xom-ashyo ekin maydonlarida yoki chekka yerlarda yetishtiriladi va asosiy ekinning qo'shimcha mahsuloti bo'lib qoladi. Ikkinchi avlod xom ashyo somon, ko'p yillik o'tlar, jatrofgalar, o'simlik yog'igalar, qattiq maishiy jiddiy va boshqa narsalar.
Uchinchi avlod bioyoqilg'i. Suv o'tlari suv havzalarida, yerlarda yoki dengizda yetishtirilishi mumkin. Suv o'tlari ishlab chiqarilishi yuqori rentabellikga ega, chuchuk suv resurslariga minimal ta'sir ko'rsatish bilan ishlab chiqarilishi mumkin, sho'r suv va chiqindi suv ishlab chiqarish ishlab chiqarilishi mumkin, alangalanish darajasi yuqori, biologik parchalanganda va to'kilganda atrof-muhit muhofazasi. Muhit uchun zararsiz. Ishlab chiqarish kop quvvat energiya va o'g'it talab qiladi, ishlab chiqarish jarayonini boshqaradigan bioyoqillarga nisbatan parcha va past haroratlarda yomon oqadi. Iqtisodiy sabablarga ko'ra, suv o'tlaridan ishlab chiqarishni ishlab chiqarish bo'yicha sa'y-to'ldirish vositalarii to'xtatilishi mumkin yoki boshqa dasturlarga o'rnatish.
To'rtinchi avlod bioyoqilg'i. Ush bioyoqilg'i klassi elektr yonilg'i va quyosh quyoshini o'z ichiga oladi. Elektr quvvati va gazlarning birikmalarida elektr energiyasini saqlash orqali amalga oshirish. Asosiy maqsad -butanol , biodizel va vodorod, ammo bu metan va butan kabi boshqa choralar va uglerodni o'z ichiga olgan o'lgan gazlarni o'z ichiga oladi. Quyosh energiyasini quyosh energiyasidan olingan samaraga erishadi. Yorug'lik energiyaga aylantiruvchi, ishlab chiqaruvchi protonlarni vodorod karbonat angidridga organik birikmalarga mahsulotlar orqali. Birinchi, faqat yoki to'rt avlod bioyoqilg'i texnologik yordamni ishlab chiqarish mumkin. Ularning tarkibi ikki yoki uch xil bioyoqilg'i ishlab chiqarish jarayonlari yordamida ishlab chiqarilishi mumkin. Bioyoqilg'i ishlab chiqarish yiliga terawatt-soat (TWh) bilan o'lchanadi va bioetanol va biodizelni o'z ichiga oladi. Sintez-gaz. Uglerodorod oksidi, vodorod boshqa uglevodorodlar hosil bo'lgan sintez gazi biomassaning yonishi, ya'ni biomassani karbonat angidrid va suvga to' qismliq uchun etarli bo'lmagan kislorod bilan yon ishlab chiqarish hosil bo'ladi. Qisman yonishdan oldin biomassa olinadi va ba'zida pirolizlanadi. hosil paydo bo'lgan gaz, sintez gazi, xomashyo bioyoqilg'ining to'g'ridan-to'g'ri yonishidan samaraliroq; loyihada mavjud bo'lgan ko'proq energiya ishlab chiqarish.
Sintez gazini to'g'ridan-to'g'ri ichki yonish dvigatellari, turbinalar yoki yuqori haroratli yonilg'i ishlatish mumkin. Yog'och gaz generatori, yog'och ishlab chiqarishi gazlachtirma reaktor, ichki yonish dvigateli ulangan bo'lishi mumkin. Sintez gazi metanol, DME va vodorodni ishlab chiqarish uchun mumkin yoki dizel ishlab chiqarishni boshqarish yoki benzinga qo'shilishi mumkin bo'lgan quvvatni olish uchun Fisher-Tropsch jarayoni bilan aylantirish mumkin. Gazlashtirish darajasi700°C dan yuqori haroratlarda sodir bo'ladi.
Etanol. Biologik ishlab chiqarish spirtlar, ko'pincha et spirtlar, oz propanol va butanol, shakar yoki kraxmalni (eng oson) yoki sellyulozani (eng qiyin) fermentatsiyalash orqali mikroorganizmlar va fermentlar ta'siri ostida ishlab chiqarish. Biobutanol (shuningdek, biobenzin deb kamaytirish) tez-tez benzinni to'ridan-to'g'ri mahsulotni ta'minlash, chunki u to'g'ridan-to'g'ri benzinli dvigatelda o'rnatish mumkin. Yogilg'i etanoli butun dunyoda, ayniqsa Braziliyada eng ko'p salohiyat bioyoqilg'i bor. Spirtli tajriba'isi bug'doy, makkajo'xori, qand lavlagi, pekmez va viski kabi alkogolli tayyorlash
mumkin bo'lgan har qanday yoki kraxmaldan olingan shakarlarni fermentatsiya qilish yo'li bilan mahsulot (masalan, kartoshka va meva sharbati va boshqalar).
Etanol benzin o'rniga benzinli dvigatellarda mumkin: u benzin bilan har qanday tezlikgacha ara dvigatel mumkin. Mavjud avtomobil benzinli dvigatellarning tarkibi 15% gacha bo'lgan benzin va benzinli tarkibli bioetanol aralashmalarida ishlaydi. Etanol benzinga kamroq energiya zichligiga ega: bu shuni anglatadiki, bir xilm va massa ishni bajarish uchun ko'proq vaqt sarflash'i (haj va massa) talab qilish. Etanol (CH3CH2OH) ning afzalligi mumkin, u yonilg'ish quyishlarida mavjud bo'lgan etanol bo'lmagan benzinga yuqori darajada o'rnatilgandanga ega, bu esa issiqlikni quvvatlantirish uchun vosita siqishni ishlab chiqarishni boshlash. Yuqori tog'lida (siyrak havo) ba' zi davlatlarga ifloslantiruvchi emissiyalarni atmosfera uchun qishkilovchi sifatida benzin va etanol ishlab chiqarishni taklif qildilar. Etanol, kamin, bioetanolli uchun yonilg'i sifatida.
Biodizel. Biodizelda eng ko'p Yevropa bioyoqilg'i olib boradi. U yog 'yoki yoki'lardan transesterifikatsiya'li bilan ishlab chiqarish va yog'ga mineral ishlab chiqarish'isiga o'xshash ishlab chiqarishdir. Kimyoviy u asosan metil (yoki etil) yog' kislotasi efirlaridan iborat. Biodizel ishlab chiqarish uchun xom ashyo tarkibiga hayvon yog'lari, o'simlik moylari, soya, xantal, zig'ir, kungaboqar, palma yog'i, kenevir, Pongamia Pinnata va suv o'tlari kiradi. Sof biodizel (B100, biodizel darajasi, "toza" biodizel deb ham) hozirgi vaqtda avlod (B100) dizeliga nisbatan sezilarlini 60% gacha gacha.
Yoqilg'i granulalarini ishlab chiqaradigan, rejalashtiradigan, sotadigan, o'rnatadigan yoki ishlatadigan odamlar va tashkilotlar, mashinalar, uskunalar, asboblar va yoqilg'i granulalari bilan bog'liq barcha ob'ektlar, shuningdek, yoqilg'i granulalarini ishlab chiqaradigan, sotib oladigan, sotadigan va ishlatadigan barcha odamlar va tashkilotlar uchun mo'ljallangan. Ushbu instrumental usullarda qabul qilingan protseduralarni iloji boricha standartlashtirish kerak deb o'ylangan. Natijada, yaqinda qattiq mineral yoqilg'ilar uchun ISO texnik spetsifikatsiyasi ishlab chiqildi. Umumiy uglerodning (shu jumladan karbonatlar sifatida mavjud bo'lganlar), umumiy vodorodning (shu jumladan suv sifatida mavjud bo'lganlari) va azotning massa ulushlarini instrumental ravishda aniqlashda amal qilish kerak bo'lgan protseduralar ISO/TS 12902 da belgilangan va ushbu texnik spetsifikatsiyaning asosini tashkil qiladi.
EUROLAB ishlab chiqaruvchilarga EN 16127 test muvofiqligida yordam beradi. Sinov bo'yicha mutaxassislarimiz o'zlarining professional ish missiyasi va tamoyillari bilan siz, ishlab chiqaruvchilarimiz va yetkazib beruvchilarimiz laboratoriyalarimizda eng yaxshi xizmat ko'rsatish va nazorat ostida sinov jarayonini taqdim etadilar. Ushbu xizmatlar tufayli korxonalar yanada samarali, yuqori samarali va sifatli sinov xizmatlarini oladi va o'z mijozlariga xavfsiz, tez va uzluksiz xizmat ko'rsatadi.
1. Samarali yoqilg'i
Fotoalbom dizel bilan solishtirganda, bioyoqilg'i qayta tiklanadigan manbalardan olinadi va yonuvchanligi ancha past. Uning moylash xususiyatlari sezilarli darajada yaxshilanadi. Oddiy dizel bilan solishtirganda, u kamroq zararli uglerod chiqaradi. Bioyoqilg'i ishlab chiqarishda ko'plab materiallardan foydalanish mumkin. Ularni ishlatish uchun xarajatlar-foyda nisbati umuman olganda ancha yuqori.

2. Xarajat-foyda

Ayni paytda bioyoqilg'ining bozor narxi benzin narxiga teng. Biroq, ulardan foydalanish umumiy foyda-xarajat nisbati sezilarli darajada yuqori. Ular yoqilganda kamroq emissiya chiqaradilar, chunki ular toza yoqilg'i hisoblanadi. Kelajakda bioyoqilg'i narxini pasaytirish, ularga bo'lgan talab ortib borayotganini hisobga olgan holda tasavvur qilish mumkin. RFA (Qayta tiklanadigan yoqilg'ilar assotsiatsiyasi) 2019 yil fevral oyida etanol sanoati istiqbollari tadqiqotida aytilishicha, "Etanol dunyodagi eng yuqori oktanli va eng arzon motor yoqilg'isi bo'lib qolmoqda". Qo'shimcha, AQSh Energetika vazirligi (DOE) 73 yilda bioenergiya tadqiqotlari va ishlanmalarini o'z ichiga olgan 35 ta dastur uchun 2019 million dollar ajratdi.
U "biomassa yoki chiqindi resurslardan yuqori qiymatli mahsulotlarga ruxsat berishga" va bioenergetikani yaratish xarajatlarini kamaytirishga, shu jumladan bioyoqilg'i narxini pasaytirishga harakat qiladi. Shunday qilib, bioyoqilg'idan foydalanish iste'molchilarga ko'p moliyaviy qiyinchiliklarni keltirib chiqarmaydi.
3. Avtotransport dvigatelining chidamliligi
Zamonaviy dvigatel konstruktsiyalari bioyoqilg'idan foydalanishga moslashtirilgan bo'lishi mumkin va ular ko'p hollarda yaxshi ishlaydi. U yaxshi moylash xususiyatlariga va yuqori setan darajasiga ega. Yonuvchan yoqilg'i sifatida biodizel ishlatilganda dvigatel yanada mustahkam bo'ladi. Bundan tashqari, dvigatel konvertatsiyasi talab qilinmaydi. Natijada, vosita uzoqroq vaqt davomida ishlaydi, kamroq texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi va ifloslanish sinovining umumiy narxini pasaytiradi. Bioyoqilg'iga mos keladigan dvigatellar an'anaviy dizel dvigatellariga qaraganda kamroq ifloslantiruvchi moddalar chiqaradi.
4. Manbaga oson
Cheklangan resurs bo'lgan xom neft benzinni qayta ishlash uchun ishlatiladi. Hozirgi gaz zahiralari uzoq yillar davom etsa-da, oxir-oqibat tugaydi. Bioyoqilg'i turli xil materiallardan, jumladan go'ng, qishloq xo'jaligi chiqindilari, boshqa chiqindilar, suv o'tlari va maxsus maqsadlar uchun etishtirilgan o'simliklardan ishlab chiqariladi.
5. Qayta tiklanadigan
Fotoalbom yoqilg'ilarning aksariyati oxir-oqibat tugaydi va yonib ketadi. Bioyoqilg'idan foydalanish samaralidir, chunki go'ng, makkajo'xori, o't o'ti, soya fasulyesi va o'simliklar va ekinlarning chiqindilari kabi manbalarning aksariyati qayta tiklanadigan manbalardir va tez orada tugashi dargumon.
Bu ekinlarni qayta-qayta ekish ham mumkin.
6. Issiqxona gazlarini kamaytirish
Tadqiqotlarga ko'ra bioyoqilg'i issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirishi mumkin 65% gacha. Fotoalbom yoqilg'ilar yoqilganda, ular atmosferaga juda ko'p karbonat angidridni chiqaradi, bu issiqxona gazidir. Bu issiqxona gazlarining quyosh nurini ushlash qobiliyati natijasida yer shari isiydi. Bundan tashqari, ko'mir va neftni yoqish haroratni oshiradi va global isishga hissa qo'shadi. Issiqxona gazlarining ta'sirini kamaytirish uchun butun dunyo bo'ylab odamlar bioyoqilg'idan foydalanmoqda.

7. Iqtisodiy xavfsizlik

Har bir davlatda katta xom neft zaxiralari mavjud emas. Ular uchun neftni import qilish iqtisodga katta zarba beradi.
Agar ko'proq odamlar bioyoqilg'iga o'tishni boshlasa, mamlakat qazib olinadigan yoqilg'iga qaramligini kamaytirishi mumkin. Bioyoqilg'i ishlab chiqarish tegishli bioyoqilg'i ekinlariga bo'lgan talabni oshiradi va bu o'sishni ta'minlaydi qishloq xo'jaligi.
Uylarni, korxonalarni va transport vositalarini bioyoqilg'i bilan yonilg'i quyish qazib olinadigan yoqilg'iga qaraganda arzonroq.
Rivojlanayotgan bioyoqilg'i sanoati bilan ko'proq ish o'rinlari yaratiladi, bu esa iqtisodiyotimizni xavfsiz saqlaydi.
8. Import qilinadigan neftga qaramlikni kamaytirish
Mamlakatning qazib olinadigan yoqilg'iga bo'lgan bog'liqligi mahalliy ekinlar tufayli kamaygan bo'lsa-da, ko'plab ekspertlarning fikricha, energiya muammolarimizga barqaror yechim topish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi.
Bizga qo'shimcha muqobil energiya variantlari kerak, chunki xom neft narxi qazib olinadigan yoqilg'iga bo'lgan ishonchimizni kamaytirish uchun rekord darajaga etadi.
9. Ifloslanish darajasi pastroq
Bioyoqilg'i kamroq ifloslanishga hissa qo'shishi uning ko'plab e'tiborga loyiq afzalliklaridan biridir.
Avtoulovlarda biodizeldan foydalanish tufayli millionlab odamlar oson nafas olishlari mumkin.
Biodizeldan foydalanish uglevodorodlar va boshqa ifloslantiruvchi moddalar, shu jumladan kichik zarralar chiqindilarini sezilarli darajada kamaytiradi.
Bundan tashqari, biodizel atmosferaga zarar etkazuvchi oltingugurt va boshqa kuchli uglevodorodlardan xoli. Yaxshi salomatlik ta'minlanadi toza havo bilan!
10. Yashil energiya
Biz o'zimiz uchun ekologik toza manbalardan yashil energiya ishlab chiqarishimiz mumkin.
Bioyoqilg‘ini toksik bo‘lmagan materiallardan olishimiz yana bir muhim afzallikdir.
Bu ekologik jihatdan qulay, oson kengaytiriladigan va ko'p qirrali.
Bundan tashqari, avtomobillarda va boshqa transport vositalarida foydalanilganda, etanol va biodizel toza yonib, uglerod izini kamaytiradi.
11. Ko'proq ish o'rinlari yarating
Bioyoqilg'i tufayli ko'proq kasblar mumkin bo'lib, ko'pchilik odamlar uchun umumiy turmush darajasini oshiradi.
Odamlar biznesning turli sohalarida, jumladan, etkazib berish, ishlab chiqarish, tashish va etishtirishda ish topishlari mumkin.
Bu sanoat juda ko'p mehnat sarflaydi va malakali va malakasiz ishchilarga muhtoj.
Sanoatning asosiy foydasi shundaki, u to'g'ridan-to'g'ri ish o'rinlarini yaratadi, lekin u multiplikativ ta'sirga ham ega.
Ushbu bioyoqilg'ilar ishlab chiqarish jarayonida ishlatilgan xom ashyoga qarab uchta katta guruhga bo'linishi mumkin. Birinchi, ikkinchi va uchinchi avlod bioyoqilg'i mavjud. Biz ularning har birini tahlil qilamiz:

Birinchi avlod bioyoqilg'i. Bu odamlar iste'mol qilish uchun oziq-ovqat mahsulotlarini olish uchun ishlatiladigan qishloq xo'jaligi ekinlaridan kelib chiqadiganlardir. Ushbu ishlab chiqarish tizimlari eng sodda, chunki bu oziq-ovqat mahsulotlarining qoldiqlaridan foydalaniladi. Bundan tashqari, ular arzonroq. Shu bilan birga, ekotizimlarda ekish turlarini kamaytirish orqali oziq-ovqat ta'minoti va biologik xilma-xillikni xavf ostiga qo'yadigan ba'zi cheklovlar mavjud.

Ikkinchi avlod bioyoqilg'i. Ushbu turdagi yoqilg'i biologik yoqilg'iga bo'lgan talabning yuqori bo'lishidan kelib chiqadi. U o'rmon muhitida ishlab chiqariladigan biomassadan olinadi. Ushbu materiallar lignotsellozik va ularning tabiati yog'ochli yoki tolali. Ular atmosferaga CO2 chiqindilarini tejashni davom ettiradigan biologik yoqilg'idir, ammo ularni ishlab chiqarish birinchi avlodnikiga qaraganda ancha qimmat va murakkabdir. Ular oziq-ovqat uchun mo'ljallanmagan yoki chiqindi bo'lgan mahsulotlardan ishlab chiqariladi.
Uchinchi avlod bioyoqilg'i. Ular biomassadan kelib chiqqan bo'lib, ular iste'mol qilish yoki chiqindilar uchun mo'ljallanmagan. Ushbu turkumga biz mikroalglarni kiritamiz. Uni ishlab chiqarishda molekulyar biologiya texnikasi qo'llaniladi va keyinchalik bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun mikroalglar hosil bo'lishi mumkin.