1-mavzu. Fanning maqsadi va vazifalari reja Foydalaniladigan adabiyotlar Biotexnologiya fanining vazifasi va ahamiyati

Mavzu: Mikroorganizmlar yordamida biomassadan energiya olish: bioenergiya
Reja:
1.Biomassa va energiya.
2.Etil spirtining olinishi
3.Biometanogenez
4.Bioenergiya


Tayanch so‘zlar: biomassa, metanogenez, atsidogenez, etil spirti, fotoliz, xlorofillar/
Adabiyotlar: 1,2,3,4,5,6.

Yer sharining o‘simlik qatlami 1800 mlrd.t. quruq moddani (energetik jihatdan 30x10²¹ Dj ga ekvivalent) tashkil qiladi. Bu ko‘rsatkich foydali qazilmalarning energiya zahiralariga mos keladi. Ma’lumki, biomassaning energetik potensialining aksariyat qismi inson tomonidan ishlatiladi.

Quruq modda uchun biomassaning energiyaga aylanishining eng oddiy usuli yonish bo‘lib, buning natijasida u issiqlik bilan ta’minlaydi, u o‘z navbatida mexanik yoki elektrik energiyaga aylanadi. Nam moddaga kelsak, uning qadimgi va samarali usuli biogaz (metan) olinishidir.
Bulardan tashqari energiyani maxsus o‘stirilgan qishloq xo‘jaligi o‘simliklaridan ham olish mumkin. Bular tez o‘suvchi daraxtlar plantatsiyasi hamda uglevodga boy o‘simliklardir. Bunday o‘simliklar tarkibidagi uglevodlar gidrolizlanib geksozaga, bu o‘z navbatida spirtli bijg‘ishga uchraydi.
Etil spirtini olinishi. Etil spirtini bunday o‘simlik biomassasidan olish uchun avval ular ekstraksiya qilinadi va mikrobli bijg‘ish yo‘li bilan uning zahirasidagi uglevodlar mikroorganizmlar yordamida gidrolizlanadi.
Etil spirti 2 usul bilan, ya’ni kimyoviy sintezlash va fermentativ usulda olinadi.
Kimyoviy sintezda etilen (neft yoki tabiiy gazdan olinadi) yuqori temperaturada suv va katalizatorlar ishtirokida konvertatsiyalanadi. XX asr boshlarida etanol bijg‘ish yo‘li bilan olinar edi.
Etil spirti olinadigan o‘simliklar qatoriga maniok, boshoqli o‘simliklar, ayniqsa jo‘xori (uglevod zahirasi kraxmal) va yernok (uglevod zahirasi inulin) kiradi. Bulardan tashqari shakar qamish, ananas, qand lavlagi va sorgo (uglevod zahirasi saharoza) ishlatiladi. Bu o‘simliklarning kulturasi hozirda keng miqyosda o‘stirilmoqda.
Etanol ishlab chiqarishni mukammallashtirish to‘xtovsiz bijg‘ish texnologiyasini yaratishga qaratilgandir.
Metanli “bijg‘ish” yoki biometanogenez 1776 y. Volt tomonidan ochilgan bo‘lib, u birinchi marta botqoq gazi tarkibida metan borligini aniqlagan. Ushbu jarayon davomida olinadigan biogaz tarkibida 65% metan, 30% SO₂, 1% H₂S va kam miqdorda azot, kislorod, vodorod mavjud. U ko‘k rangda yonadi va hidsiz. 28 m³ biogazda yig‘ilgan biogaz 16,8 m³ tabiiy gaz, 20,8 l neft yoki 18,4 l dizel yoqilg‘isiga ekvivalentdir.
Biometanogenez 3 bosqichda amalga oshiriladi: organik birikmalarni eritish va gidrolizlash, atsidogenez va metanogenez. Bu jarayonda 3 ta guruh bakteriyalar ishtirok etadi. 1 guruh bakteriyalar murakkab organik substratlarni moy, propion va sut kislotasiga aylantiradi; ikkinchilari, bu organik kislotalarni sirka kislota, vodorod va SO₂ , so‘ng metan hosil qiluvchi bakteriyalar vodorodni yutib SO₂ ni metanga aylantiradilar.
Biokimyoviy nuqtai nazardan biometanogenez anaerob nafas olishning o‘zidir. Bu jarayonda ham elektronlar organik moddalardan SO₂ga beriladi, so‘ng u metanga aylanadi.
Biometanogenez suv o‘tkazmaydigan silindrik sisternalar (daydjesterlar)da olib boriladi. Bunday yo‘l bilan biogaz olinishi Hindiston, Xitoy kabi mamlakatlarda keng qo‘llaniladi.
O‘zbekistonda keng maydonni g‘o‘za, kanop, tamaki, kungaboqar o‘simliklari egallaydi. G‘o‘za poyasidan hozirgacha spirt, qog‘oz olingan bo‘lsa, boshqa o‘simliklar shunchaki yoqib yuborilgan. O‘zbekiston olimlari Ushbu chiqindilardan ekologik issiqlikni yaxshi saqlash xususiyatiga ega bo‘lgan toza qurilish materiallarini olish texnologiyalarini ishlab chiqilgan.