198
Quruq modda uchun biomassaning energiyaga aylanishining eng oddiy usuli
yonish bo‘lib, buning natijasida u issiqlik bilan ta’minlaydi, u esa o‘z navbatida
mexanik yoki elektr energiyasiga aylanadi.
Nam moddalarga kelsak, ularni
biokonversiyasini qadimgi va samarali usuli biogaz (metan) olish jarayonidir.
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 konversiyaga uchratiladi. 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 yernoki-tapinambur (uglevod
zahirasi inulin) kiradilar. Bulardan tashqari shu
maqsadda shakar qamish, ananas,
qand lavlagi va sorgo (uglevod zahirasi saharoza) ham ishlatiladi. Bu
o‘simliklarning kulturasi hozirda keng miqyosda o‘stirilmoqda.
Etanol ishlab chiqarishni yanada mukammallashtirish uchun to‘xtovsiz
bijg‘ish texnologiyasini yaratish lozim.
Metanli “bijg‘ish” yoki biometanogenez jarayoni 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% SO
2
, 1%
H
2
S va kam miqdorda azot, kislorod, vodorod uchraydi. U ko‘k rang berib, yonadi
va hidsiz. 28 m
3
biogazda yig‘ilgan energiya 16,8 m
3
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 SO
2
, so‘ng metan hosil qiluvchi bakteriyalar vodorodni yutib SO
2
ni
metanga aylantiradilar.
Biokimyoviy nuqtai nazardan biometanogenez anaerob nafas olishning
o‘zidir. Bu jarayonda ham elektronlar organik moddalardan SO
2
ga beriladi, so‘ng
u metanga aylanadi.
Biometanogenez suv o‘tkazmaydigan silindrik sisternalar (daydjesterlar)da
olib boriladi. Bunday yo‘l bilan biogaz olinishi AQSh,
Yevropa mamlakatlari,
Isroil, 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 olishga urinishlar
amalga oshirilayotgan bo‘lsa, boshqa o‘simliklar shunchaki yoqib yuboriladi.
O‘zbekiston olimlari ushbu chiqindilardan ekologik toza, issiqlikni o‘zida yaxshi
199
saqlash xususiyatiga ega bo‘lgan toza qurilish materiallarini olish texnologiyalarini
ishlab chiqish ustida ham samarali tadqiqotlar olib bormoqdalar va ba’zi-bir
yutuqlarga ham erishganlar..
Quyosh nurining energiyaga aylanishi
.
1960-yylarning
boshlarida ismaloq
bargidan ajratib olingan xloroplastlar elektronlarning sun’iy donori va bakterial
ekstrakt ishtirokida vodorod hosil qilishi aniqlangan.
ye
-
ye
-
ye-
Elektron donori → Fotosistema I → elektronlarni tashuvchi→
N
+
gidrogenaza → N
2
Keyinchalik esa ismaloq ekstrakti va tarkibida gidrogenaza bo‘lgan bakterial
ekstraktlar, ko‘rinadigan nur bilan nurlantirilganda, vodorod ajratishi mumkinligi
aniqlangan. Bunday holda xloroplastning I va II fotoximik sistemalari ishtirok
etadi.
Clostridium
dan ajratib olingan gidrogenaza fermenti
kislorodga nisbatan
sezgir bo‘lib, kislorodli muhitda o‘z faoliyatini yo‘qotadi. Shuning uchun suv
fotolizi natijasida ajraladigan kislorodni yo‘qotish maqsadida reaksiya azotli
muhitda olib boriladi.
Bu yo‘l bilan energiya olish bir qancha afzalliklarga ega:
Fotoliz substrati ko‘p miqdorda ekanligi;
Energiya manbai cheklanmaganligi (quyosh energiyasi);
Mahsulot (vodorod)ni atmosferani ifloslantirmasdan saqlash mumkinligi;
Jarayonni tiklash mumkinligi;
Oraliq toksik mahsulotlar hosil bo‘lmasligi va normal xaroratda olib
borilishi .
Ko‘p miqdorda energiya olish uchun kislorodga nisbatan kamroq sezgirlikka
ega bo‘lgan gidrogenazalarni tanlab olish kerak. Masalan,
Alcaligenes
bakteriyasidan olingan gidrogenazalar, aralashmadan
vodorodning sekin hosil
bo‘lish reaksiyasini kataliz qiladi.
Dostları ilə paylaş: