Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус
Yüklə 103,12 Kb.
|
|
Mundarija 1 Avlodlar 1.1 Birinchi avlod bioyoqilg'i 1.2 Ikkinchi avlod bioyoqilg'i 1.3 Uchinchi avlod bioyoqilg'i 1.4 To'rtinchi avlod bioyoqilg'i 2 Misollar 2.1 Biogaz 2.2 Singas 2.3 Etanol 2.4 Boshqa biologik spirtlar 2.5 Biyodizel 2.6 Yashil dizel 2.7 To'g'ri o'simlik moyi 2.8 Bioeterlar 3 Bioyoqilg'i va atrof-muhit 3.1 Uglerod neytralligi 3.2 Havoning ifloslanishi 3.3 Boshqa qayta tiklanadigan energiya manbalariga nisbatan energiya ishlab chiqarish Bioyoqilg'i a yoqilg'i dan zamonaviy jarayonlar orqali ishlab chiqarilgan biomassa, hosil bo'lishida ishtirok etadigan juda sekin geologik jarayonlar tomonidan ishlab chiqarilgan yoqilg'idan ko'ra Yoqilg'i moyineft kabi. Beri biomassa texnik jihatdan to'g'ridan-to'g'ri yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin (masalan, yog'och loglar), ba'zi odamlar biomassa va bioyoqilg'i atamalarini bir-birining o'rnida ishlatishadi. Ammo ko'pincha, biomassa so'zi shunchaki yoqilg'i ishlab chiqarilgan biologik xom ashyoni yoki termal / kimyoviy jihatdan o'zgartirilgan shaklni bildiradi. qattiq torrefied granulalar yoki kabi oxirgi mahsulot briketlar. Biyoyoqilg'i so'zi odatda suyuq yoki gazsimon yoqilg'ida saqlanadi, transport uchun ishlatiladi. The AQSh Energetika bo'yicha ma'muriyati (EIA) ushbu nomlash amaliyotiga amal qiladi.[1] Tushgan bioyoqilg'i funktsional jihatdan neft yoqilg'isiga teng va mavjud neft infratuzilmasiga to'liq mos keladi.[2] Ular transport vositasining hech qanday modifikatsiyasini talab qilmaydi.[3] Bioyoqilg'i o'simliklardan olinishi mumkin (ya'ni. energetik ekinlar), yoki qishloq xo'jaligi, savdo, maishiy va / yoki sanoat chiqindilaridan (agar chiqindilar biologik kelib chiqishi bo'lsa).[4] Qayta tiklanadigan bioyoqilg'i odatda zamonaviyni o'z ichiga oladi uglerod birikmasikabi sodir bo'lganlar kabi o'simliklar yoki mikro suv o'tlari jarayoni orqali fotosintez. Agar biomassa bioyoqilg'i ishlab chiqarishda ishlatiladigan tez qayta o'sishi mumkin, yoqilg'i odatda bir shakli hisoblanadi qayta tiklanadigan energiya. The issiqxona bioyoqilg'ining gazni yumshatish salohiyati sezilarli darajada farq qiladi, ba'zi stsenariylarda qazilma yoqilg'i bilan taqqoslanadigan emissiya darajasidan, boshqasida salbiy chiqindilargacha. Bioyoqilg'ining eng keng tarqalgan ikki turi bu bioetanol va biodizeldir. Bioetanol bu spirtli ichimliklar tamonidan qilingan fermentatsiya, asosan uglevodlar yilda ishlab chiqarilgan shakar yoki kraxmal kabi ekinlar makkajo'xori, shakarqamish, yoki shirin jo'xori. Sellyulozik biomassa, daraxtlar va o'tlar kabi nooziq-ovqat manbalaridan olingan, shuningdek, a sifatida ishlab chiqilmoqda xomashyo etanol ishlab chiqarish uchun. Etanol sof shaklda (E100) transport vositalari uchun yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin, ammo u odatda a sifatida ishlatiladi benzin qo'shimchalar oktanni oshirish va avtomobillar chiqindilarini yaxshilash uchun. Bioetanol keng tarqalgan bo'lib ishlatiladi Qo'shma Shtatlar va Braziliya. Biyodizel yordamida yog'lar yoki yog'lardan ishlab chiqariladi transesterifikatsiya va Evropada eng keng tarqalgan bioyoqilg'i hisoblanadi. U sifatida ishlatilishi mumkin yoqilg'i uning sof shaklidagi transport vositalari uchun (B100), lekin u odatda a sifatida ishlatiladi dizel zarrachalar darajasini pasaytirish uchun qo'shimcha, uglerod oksidiva uglevodorodlar dizel yoqilg'isida ishlaydigan vositalardan. 2019 yilda dunyo bo'ylab bioyoqilg'i ishlab chiqarish 161 milliard litrni (AQSh 43 milliard galon) tashkil etdi, bu 2018 yilga nisbatan 6 foizga ko'pdir,[5] va bioyoqilg'i avtomobil transporti uchun dunyodagi yoqilg'ining 3 foizini ta'minladi. The Xalqaro energetika agentligi neftga qaramlikni kamaytirish uchun biologik yoqilg'ining 2050 yilgacha transport yoqilg'isiga bo'lgan ehtiyojining to'rtdan biridan ko'prog'ini qondirishni xohlaydilar.[5] Biroq, bioyoqilg'i ishlab chiqarish va iste'mol qilish IEAning barqaror rivojlanish stsenariysiga mos kelmaydi. 2020 yildan 2030 yilgacha IEA maqsadiga erishish uchun global bioyoqilg'i ishlab chiqarish har yili 10 foizga ko'payishi kerak. Keyingi 5 yilda har yili atigi 3 foiz o'sish kutilmoqda.[5] Serialning bir qismi Qayta tiklanadigan energiya Bioyoqilg'iBiomassaBiogazGeotermikGidroenergetikaQuyosh energiyasiGelgit kuchiTo'lqin kuchiShamol kuchi Mamlakatlar bo'yicha mavzularMarketing va siyosat tendentsiyalari vte 4 Shuningdek qarang 5 Adabiyotlar 6 Qo'shimcha o'qish 7 Tashqi havolalar Avlodlar Bioyoqilg'ining turlari va avlodi[6] Birinchi avlod bioyoqilg'i Birinchi avlod bioyoqilg'i - bu haydaladigan erlarda etishtiriladigan oziq-ovqat ekinlaridan olinadigan yoqilg'i. O'simliklar tarkibidagi shakar, kraxmal yoki moyli tarkibida biodizel yoki etanolga aylantiriladi transesterifikatsiyayoki xamirturushli fermentatsiya.[7] Ikkinchi avlod bioyoqilg'i Asosiy maqola: Ikkinchi avlod bioyoqilg'i Ikkinchi avlod bioyoqilg'i - bu yoqilg'idan iborat lignoselluloz yoki yog'ochli biomassa yoki qishloq xo'jaligi qoldiqlari / chiqindilari. Yoqilg'i ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan xomashyo ham o'sadi ekin maydonlari lekin asosiy ekinning yon mahsulotidir yoki ular chekka erlarda etishtiriladi.[8] Ikkinchi avlod xom ashyo zaxiralariga somon, bagas, ko'p yillik o'tlar, jotrofalar, o'simlik yog'i chiqindilari, qattiq maishiy chiqindilar va boshqalar kiradi.[9] Uchinchi avlod bioyoqilg'i Mikroalglardan bioyoqilg'i ishlab chiqarish Mikroalglar turli usullar bilan o'stiriladi, masalan. fotoavtotrofik, geterotrofik, fotogeterotrofik va mikotrofik, keyinchalik mikroto'lqinlarni suspenziyadan suzish, flokulyatsiya yoki tortishish cho'kindi jinslari yordamida ajratib turadigan massa usuli bilan yig'ib olinadi. Qalinlash - bu quyma jarayondan keyin algli atala konsentratsiyasi uchun ishlatiladigan ikkinchi bosqich.[6] Asosiy maqolalar: Algakultura va Yosun yoqilg'isi Yosunlar suv havzalarida yoki tanklarda quruqlikda va dengizda ishlab chiqarilishi mumkin.[10][11] Algal yoqilg'isi yuqori rentabellikga ega,[12] minimal ta'sir bilan o'stirilishi mumkin toza suv resurslar,[13][14] sho'r suv yordamida ishlab chiqarilishi mumkin va chiqindi suv, yuqori darajaga ega ateşleme nuqtasi,[15] va biologik parchalanadigan va agar to'kilsa, atrof muhit uchun nisbatan zararsizdir.[16][17] Ishlab chiqarish katta miqdordagi energiya va o'g'itlarni talab qiladi, ishlab chiqarilgan yoqilg'i boshqa bioyoqilniklarga qaraganda tezroq tanazzulga uchraydi va u sovuq haroratda yaxshi oqmaydi.[10] 2017 yilga kelib, iqtisodiy nuqtai nazardan, suv o'tlaridan yoqilg'i ishlab chiqarish bo'yicha ko'p harakatlar bekor qilindi yoki boshqa dasturlarga o'tkazildi.[18] To'rtinchi avlod bioyoqilg'i Ushbu bioyoqilg'i sinfiga kiradi elektr yoqilg'isi va quyosh yoqilg'isi. Elektro yoqilg'ilar saqlash orqali amalga oshiriladi elektr energiyasi suyuqlik va gazlarning kimyoviy bog'lanishlarida. Asosiy maqsadlar butanol, biodizelva vodorodkabi boshqa spirtli ichimliklar va uglerod o'z ichiga olgan gazlarni o'z ichiga oladi metan va butan. Quyosh yoqilg'isi sintetik kimyoviy moddadir yoqilg'i quyosh energiyasidan ishlab chiqarilgan. Yorug'lik kimyoviy energiya, odatda kamaytirish orqali protonlar ga vodorod, yoki karbonat angidrid ga organik birikmalar. Misollar
Biogaz
Biogaz
Biogaz olib boruvchi quvurlar Asosiy maqola: Biogaz Biogaz metan jarayoni tomonidan ishlab chiqarilgan anaerob hazm qilish ning organik material tomonidan anaeroblar.[20] U yoki undan ishlab chiqarilishi mumkin biologik parchalanadigan chiqindilar materiallar yoki ulardan foydalanish bo'yicha energetik ekinlar ichiga oziqlangan anaerob hazm qiluvchilar gaz hosilini to'ldirish uchun. Qattiq yon mahsulot, hazm qilish, bioyoqilg'i yoki o'g'it sifatida ishlatilishi mumkin. Biogazni qayta tiklash mumkin mexanik biologik tozalash chiqindilarni qayta ishlash tizimlari. Poligon gazi, biogazning unchalik toza bo'lmagan shakli ishlab chiqariladi axlatxonalar tabiiy ravishda yuzaga keladigan anaerob hazm qilish orqali. Agar u atmosferaga qochib ketsa, bu potentsialdir[tushuntirish kerak] issiqxona gazi. Fermerlar biogaz ishlab chiqarishi mumkin go'ng anaerob hazm qiluvchilar yordamida ularning mollaridan.[21] Singas
Singas, aralashmasi uglerod oksidi, vodorod va boshqa uglevodorodlar biomassaning qisman yonishi natijasida hosil bo'ladi, ya'ni kislorod bu biomassani to'liq karbonat angidrid va suvga aylantirish uchun etarli emas.[22] Qisman yonishdan oldin biomassa quritiladi, ba'zan esa piroliz qilingan. Olingan gaz aralashmasi, syngalar, asl bioyoqilg'ining to'g'ridan-to'g'ri yonishidan samaraliroq; yoqilg'ida mavjud bo'lgan ko'proq energiya olinadi. Singa to'g'ridan-to'g'ri ichki yonish dvigatellarida yoqilishi mumkin, turbinalar yoki yuqori haroratli yonilg'i xujayralari.[23] The yog'och gaz generatori, o'tin bilan ishlaydigan gazlashtirish reaktori, ichki yonish dvigateliga ulanishi mumkin. Singas ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin metanol, DME va vodorodyoki orqali o'zgartirilgan Fischer – Tropsch jarayoni dizel o'rnini bosuvchi yoki benzinga aralashtirilishi mumkin bo'lgan spirtli ichimliklar aralashmasini ishlab chiqarish. Gazlashtirish odatda 700 ° C dan yuqori haroratga bog'liq. Birgalikda ishlab chiqarishda past haroratli gazlashtirish maqsadga muvofiqdir biochar, ammo natijada sinqalar ifloslangan smola. Etanol
Toza etanol chapda (A), benzin o'ng tomonda (G) a yonilg'i quyish shoxobchasi yilda Braziliya Biologik ishlab chiqarilgan spirtli ichimliklar, eng keng tarqalgan etanolva kamroq tarqalgan propanol va butanol, ta'sirida hosil bo'ladi mikroorganizmlar va fermentlar shakar yoki kraxmal (eng oson) yoki tsellyuloza (bu qiyinroq) fermentatsiyasi orqali. Biobutanol (biogazolin deb ham ataladi) ko'pincha uning o'rnini to'g'ridan-to'g'ri almashtirishni talab qiladi benzin, chunki u to'g'ridan-to'g'ri benzinli dvigatelda ishlatilishi mumkin. Etanol yoqilg'isi dunyo bo'ylab eng keng tarqalgan bioyoqilg'i hisoblanadi, xususan Braziliyada. Alkogolli yoqilg'ilar olingan shakarlarni fermentatsiyalash yo'li bilan ishlab chiqariladi bug'doy, makkajo'xori, shakar lavlagi, shakarqamish, pekmez va undan shakar yoki kraxmal spirtli ichimliklar kabi viski, amalga oshirilishi mumkin (masalan.) kartoshka va meva chiqindilar va boshqalar). Amaldagi etanol ishlab chiqarish usullari quyidagilardir fermentlarni hazm qilish (saqlangan kraxmaldan shakarlarni chiqarish uchun), shakarlarni fermentatsiyasi, distillash va quritish. Distillash jarayoni issiqlik uchun muhim energiya sarfini talab qiladi (ba'zida barqaror emas) tabiiy gaz fotoalbom yoqilg'i, ammo bu kabi sellyulozik biomassa bagasse, sharbatini olish uchun shakar qamishidan keyin bosilgan chiqindilar Braziliyada eng keng tarqalgan yoqilg'i, granulalar, yog'och chiplari va boshqalar chiqindi issiqlik Evropada ko'proq tarqalgan) Bug 'chiqindilarining chiqindilari etanol zavodi[24] - bu erda fabrikalardan chiqadigan chiqindi issiqlik markazlashtirilgan issiqlik tarmog'ida ishlatiladi. Etanol benzinli dvigatellarda benzin o'rnini bosuvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin; uni har qanday foizgacha benzin bilan aralashtirish mumkin. Amaldagi avtomobil benzinli dvigatellarining ko'pi benzin / benzin bilan 15% gacha bioetanol aralashmasi bilan ishlay oladi. Etanol kichikroq energiya zichligi benzinnikiga qaraganda; demak, bir xil miqdordagi ishni ishlab chiqarish uchun ko'proq yoqilg'i (hajm va massa) kerak bo'ladi. Etanolning afzalligi (CH 3CH 2OH) undan yuqori darajaga ega bo'lishidir oktan darajasi Yo'l yoqilg'i quyish shoxobchalarida mavjud bo'lgan etanolsiz benzinga qaraganda, bu dvigatel dvigatelining ko'payishiga imkon beradi siqilish darajasi oshdi uchun issiqlik samaradorligi. Baland balandlikdagi (yupqa havo) joylarda ba'zi shtatlar benzin va etanol aralashmasini qish sifatida belgilaydilar oksidlovchi atmosfera ifloslanishini kamaytirish uchun. Etanol bioetanolni yoqilg'isi uchun ham ishlatiladi kaminlar. Ular mo'riga ehtiyoj sezmaydilar va "befarq" bo'lishadi, bioetanol yong'inlari[25] juda foydali[iqtibos kerak] yangi qurilgan uylar va kvartiralar uchun tutunsiz.Bu kaminlarning salbiy tomonlari shundaki, ularning issiqligi elektr energiyasi yoki gaz olovidan bir oz kamroq bo'ladi va uglerod oksididan zaharlanishni oldini olish uchun ehtiyot choralarini ko'rish kerak. Makkajo'xori etanol va boshqa oziq-ovqat zaxiralari rivojlanishiga olib keldi selülozik etanol. AQSh Energetika vazirligi tomonidan o'tkazilgan qo'shma tadqiqot kun tartibiga ko'ra,[26] fotoalbom energiya nisbati (FER) selülozik etanol uchun, makkajo'xori etanoli va benzin mos ravishda 10,3, 1,36 va 0,81 ga teng.[27][28][29][tushuntirish kerak] Etanol benzin bilan taqqoslaganda hajm birligi uchun energiya hajmining taxminan uchdan bir qismiga kamdir. Bunga etanoldan foydalanganda samaradorlik qisman ta'sir qiladi (uzoq muddatli sinovda 2,1 million km dan ortiq, BEST loyihasi FFV transport vositalarini benzinli avtomobillarga qaraganda 1-26% ko'proq energiya tejashga imkon beradi, ammo hajmli iste'mol ortadi taxminan 30%, shuning uchun ko'proq yoqilg'ini to'xtatish kerak). Boshqa biologik spirtlar Metanol hozirda ishlab chiqarilgan tabiiy gaz, a qayta tiklanmaydigan qazilma yoqilg'i. Kelajakda u biomassadan ishlab chiqarilishiga umid qilmoqda biometanol. Bu texnik jihatdan maqsadga muvofiqdir, ammo iqtisodiy samaradorlik hali ham kutilayotganligi sababli ishlab chiqarish hozirda qoldirilmoqda.[30] The metanol iqtisodiyoti ga muqobildir vodorod iqtisodiyoti, bugungi kun bilan taqqoslash uchun vodorod tabiiy gazdan ishlab chiqarish. Butanol (C 4H 9OH) tomonidan hosil qilingan ABE fermentatsiyasi (aseton, butanol, etanol) va jarayonning eksperimental modifikatsiyalari potentsial yuqori ekanligini ko'rsatadi aniq energiya yutuqlari faqat suyuq mahsulot sifatida butanol bilan. Butanol tarkibida kislorod miqdori past bo'lgani uchun etanolga qaraganda ko'proq energiya ishlab chiqaradi[31] va go'yoki mavjud benzinli dvigatellarda "to'g'ridan-to'g'ri" yoqilishi mumkin (dvigatelda yoki mashinada o'zgarishsiz),[32] va etanolga qaraganda kamroq korroziyali va suvda kam eriydi va mavjud infratuzilmalar orqali tarqatilishi mumkin. DuPont va BP butanolni ishlab chiqishda yordam berish uchun birgalikda harakat qilmoqdalar.[iqtibos kerak] Escherichia coli shtammlari ham ularni o'zgartirib butanol ishlab chiqarish uchun muvaffaqiyatli ishlab chiqilgan aminokislotalar almashinuvi.[33] E. coli-da butanol ishlab chiqarishdagi bir nuqson ozuqaviy moddalarga boy vositalarning qimmatligi bo'lib qolmoqda, ammo so'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, E. coli butanolni minimal ozuqaviy qo'shimchalar bilan ishlab chiqarishi mumkin.[34] Biyodizel Bioyoqilg'i nasoslari DCA 07 2010 9834 Asosiy maqola: Biyodizel Qo'shimcha ma'lumotlar: Dunyo bo'ylab biodizel Biyodizel Evropada eng keng tarqalgan bioyoqilg'i hisoblanadi. U yordamida yog'lar yoki yog'lardan ishlab chiqariladi transesterifikatsiya va tarkibi bo'yicha fotoalbom / mineral dizelga o'xshash suyuqlikdir. Kimyoviy jihatdan u asosan yog 'kislotasi metil (yoki etil) esterlaridan (Shuhrat). Biodizel uchun xom ashyo tarkibiga hayvon yog'lari, o'simlik moylari, soya, kolza, jatrofa, mahua, xantal, zig'ir, kungaboqar, palma yog'i, kenevir, dala pennycress, Pongamiya pinnata va suv o'tlari. Sof biyodizel (B100, shuningdek "toza" biodizel deb ham ataladi) hozirgi vaqtda B100 dizeliga nisbatan chiqindilarni 60% gacha kamaytiradi.[35] 2020 yildan boshlab, Avstraliya tadqiqotchilari CSIRO o'qishgan safsar dvigatel sifatida yog ' moylash materiallariva tadqiqotchilar Montana davlat universitetiAQShning Kengaytirilgan Yoqilg'i Markazi neftning ishlash ko'rsatkichlarini katta darajada o'rganib chiqdi dizel dvigatel, natijalar "o'yinni o'zgartiruvchi" deb ta'riflangan.[36] Biodizelni tashiydigan Targray bioyoqilg'i bo'limi temir yo'l vagonlari. Biyodizel har qanday dizel dvigatelda mineral dizel bilan aralashtirilganda ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, u sof shaklda (B100) dizel dvigatellarda ishlatilishi mumkin, ammo keyinchalik texnik xizmat ko'rsatishda va ishlashda ba'zi muammolar yuzaga kelishi mumkin, chunki yoqilg'i biroz ko'proq bo'ladi yopishqoq ishlatilgan xomashyoga qarab, past haroratlarda.[37] Ba'zi mamlakatlarda ishlab chiqaruvchilar o'zlarining dizel dvigatellarini B100 foydalanish kafolati bilan qoplaydilar Volkswagen ning GermaniyaMasalan, haydovchilardan B100 ga o'tishdan oldin VW atrof-muhitni muhofaza qilish xizmati bilan telefon orqali tekshirishni so'raydi. Ko'pgina hollarda biodizel 1994 yildan boshlab dizel dvigatellari bilan mos keladi.Viton"(tomonidan DuPont) sintetik kauchuk ularning mexanikasida yonilg'i quyish tizimlar. Shuni e'tiborga olingki, 2014 yildan oldin hech qanday transport vositasi toza biodizeldan foydalanishga sertifikatlanmagan, chunki biyodizel uchun ushbu kundan oldin chiqindilarni nazorat qilish protokoli mavjud emas edi. Elektron nazorat ostida 'umumiy temir yo'l'va'Birlik injektori1990-yillarning oxiridan boshlab tizimlarda faqat an'anaviy dizel yoqilg'isi bilan aralashtirilgan biodizel ishlatilishi mumkin. Ushbu dvigatellarda yoqilg'ining viskozitesiga juda sezgir nozik va atomizatsiyalangan ko'p bosqichli in'ektsiya tizimlari mavjud. Ko'pgina hozirgi avlod dizel dvigatellari B100 da dvigatelni o'zgartirmasdan ishlashi uchun ishlab chiqarilgan, ammo bu bog'liq bo'lgan yonilg'i temir yo'li biodizel samarali hisoblanadi hal qiluvchi va mineral dizel bilan yotqizilgan qoldiqlarni tozalaydi, dvigatel filtrlari tez-tez almashtirish kerak bo'lishi mumkin, chunki bioyoqilg'i yoqilg'i idishi va quvurlaridagi eski konlarni eritib yuboradi. Shuningdek, u dvigatelni samarali tozalaydi yonish kamerasi samaradorlikni saqlashga yordam beradigan uglerod konlari. Ko'pgina Evropa mamlakatlarida 5% biodizel aralashmasi keng qo'llaniladi va minglab yoqilg'i quyish shoxobchalarida mavjud.[38][39] Biodizel shuningdek an kislorodli yoqilg'i, demak u tarkibida uglerodning kamaygan miqdori va fotoalbom dizelga qaraganda yuqori vodorod va kislorod miqdori mavjud. Bu yaxshilanadi yonish biyodizel va yonmagan uglerodning zarracha chiqindilarini kamaytiradi. Biroq, sof biodizeldan foydalanish NO miqdorini oshirishi mumkinx- emissiyalar[40] Biodizelni boshqarish va tashish xavfsizdir, chunki u toksik emas va biologik parchalanadiganva yuqori darajaga ega o't olish nuqtasi yonilg'i nuqtasi 125 ° F (52 ° C) bo'lgan dizel yoqilg'isiga nisbatan taxminan 300 ° F (148 ° C).[41] AQShda tijorat yuk mashinalari va shahar avtobuslarining 80% dan ortig'i dizel yoqilg'isida ishlaydi. AQShning rivojlanayotgan biyodizel bozori 2004 yildan 2005 yilgacha 200 foizga o'sgan deb taxmin qilinmoqda. "2006 yil oxiriga kelib biyodizel ishlab chiqarish hajmi to'rt baravar ko'payishi [2004 yildagiga nisbatan] 1 milliard AQSh gallonidan (3 800 000 m) oshgani taxmin qilinmoqda.3).[42] Frantsiyada biodizel barcha frantsuz dizel transport vositalarida ishlatiladigan yoqilg'iga 8% miqdorida qo'shiladi.[43] Avril guruhi brendi ostida ishlab chiqaradi Diester, yiliga iste'mol qilinadigan 11 million tonna biodizelning beshdan bir qismi Yevropa Ittifoqi.[44] Biodizelning etakchi Evropa ishlab chiqaruvchisi.[43] Yashil dizel Asosiy maqola: O'simlik yog'ini qayta ishlash Yashil dizel orqali ishlab chiqariladi gidrokreking o'simlik moylari va hayvon yog'lari kabi biologik yog'li xom ashyo.[45][46] Gidrokreking - katalizator ishtirokida yuqori harorat va bosimdan foydalanib, kattaroq bo'linish uchun molekulalar, topilganlar kabi o'simlik moylari, qisqaroq uglevodorod ishlatilgan zanjirlar dizel dvigatellar.[47] Bundan tashqari, uni qayta tiklanadigan dizel, gidrokimyoviy o'simlik moyi (HVO yoqilg'isi) deb atash mumkin.[47] yoki vodoroddan olinadigan yangilanadigan dizel.[46] Biodizeldan farqli o'laroq, yashil dizel yoqilg'isi neftga asoslangan dizel kabi kimyoviy xususiyatlarga ega.[47][48] Bu tarqatish va ishlatishda yangi dvigatellar, quvur liniyalari yoki infratuzilmani talab qilmaydi, ammo raqobatbardosh narxlarda ishlab chiqarilmagan neft.[46] Shuningdek, benzin versiyalari ishlab chiqilmoqda.[49] Yashil dizel yoqilg'isi ishlab chiqarilmoqda Luiziana va Singapur tomonidan ConocoPhillips, Neste Oil, Valero, Dinamik yoqilg'ilar va Honeywell UOP[46][50] shuningdek Preem kabi Shvetsiyaning Göteborg shahrida "Evolution Diesel" deb nomlanuvchi narsani yaratdi.[51] To'g'ri o'simlik moyi Ushbu yuk mashinasi Walmart-da joylashgan 15 ta yuk mashinalaridan biridir Buckeye, Arizona tarqatish markazi, u Walmart do'konlarida oziq-ovqat tayyorlash paytida ishlab chiqarilgan qayta ishlangan yog'dan olinadigan bioyoqilg'ida ishlashga aylantirildi.[52] Asosiy maqola: O'simlik yog'i yoqilg'isi To'g'ri o'zgartirilmagan qutulish mumkin o'simlik moyi odatda yoqilg'i sifatida ishlatilmaydi, ammo bu maqsadda past sifatli moy ishlatilgan. Ishlatilgan o'simlik moyi tobora ko'proq biodizelga ishlov berilmoqda yoki (kamdan-kam hollarda) suv va zarrachalardan tozalanib, keyinchalik yoqilg'i sifatida ishlatiladi. 100% biodizelda bo'lgani kabi (B100), ta'minlash uchun yonilg'i quyish moslamalari samarali yonish uchun o'simlik moyini to'g'ri namunada atomizatsiya qilish, o'simlik moyi yoqilg'isi uni kamaytirish uchun qizdirilishi kerak yopishqoqlik dizel yoqilg'isiga, elektr spirallari yoki issiqlik almashinuvchilari orqali. Bu iliq yoki mo''tadil iqlim sharoitida osonroq. MAN B&W dizel, Wärtsiläva Deutz AG, shuningdek, bir qator kichik kompaniyalar, masalan Elsbett, to'g'ridan-to'g'ri o'simlik moyiga mos keladigan dvigatellarni taklif eting, bozordan keyingi o'zgarishlarga ehtiyoj sezmaysiz. O'simlik moyi ishlatilmaydigan ko'plab eski dizel dvigatellarda ham ishlatilishi mumkin umumiy temir yo'l yoki birlik in'ektsiyasi elektron dizel quyish tizimlari. Yonish kameralari dizayni tufayli bilvosita in'ektsiya dvigatellari, bu o'simlik moyi bilan ishlatish uchun eng yaxshi dvigatellar. Ushbu tizim nisbatan kattaroq yog 'molekulalarini yoqish uchun ko'proq vaqt beradi. Ba'zi eski dvigatellar, ayniqsa Mercedes, ixlosmandlar tomonidan hech qanday konvertatsiya qilinmasdan eksperimental tarzda boshqariladi. Bir nechta haydovchilar ilgari "Pumpe Duse" dan oldin cheklangan muvaffaqiyatga erishdilar VW TDI dvigatellari va shunga o'xshash boshqa dvigatellar to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya. Kabi bir nechta kompaniyalar Elsbett yoki Wolf, so'nggi o'n yilliklar mobaynida professional konversiya to'plamlarini ishlab chiqdi va ularning yuzlarini muvaffaqiyatli o'rnatdi. Yog'lar va yog'lar bo'lishi mumkin gidrogenlangan dizel yoqilg'isini berish. Olingan mahsulot yuqori zanjirli uglevodoroddir setan raqami, past aromatik moddalar va oltingugurt va kislorodni o'z ichiga olmaydi. Gidrogenlangan moylar dizel bilan barcha nisbatlarda aralashtirilishi mumkin. Ular biyodizeldan bir nechta afzalliklarga ega, shu jumladan past haroratlarda yaxshi ishlash, saqlash barqarorligi muammosi va mikrobial hujumga moyilligi yo'q.[22] Bioeterlar Hududlar bo'yicha bioyoqilg'i ishlab chiqarish Bioeterlar (yoqilg'i deb ham ataladi efirlar yoki kislorodli yoqilg'i) iqtisodiy jihatdan foydalidir birikmalar kabi harakat qiladi oktan darajasi "Bioeterlar reaktiv izo-olefinlar, masalan izo-butilen, bioetanol bilan reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi."[53] Biyoeterlar bug'doy yoki shakar lavlagi hosil bo'ladi.[54] Ular shuningdek yaxshilaydi dvigatel ishlash, shu bilan birga dvigatelning aşınmasını sezilarli darajada kamaytiradi va zaharli chiqindi chiqindilari. Garchi bioeterlar Buyuk Britaniyada petroeterlarning o'rnini bosishi mumkin bo'lsa-da, ular energiya zichligi pastligi sababli o'z-o'zidan yoqilg'iga aylanishi ehtimoldan yiroq emas.[55] Er darajasining miqdorini sezilarli darajada kamaytirish orqali ozon emissiya, ular havo sifatiga hissa qo'shadi.[56][57] Yoqilg'i tashish haqida gap ketganda oltita efir qo'shimchasi mavjud: dimetil efir (DME), dietil efir (DEE), metil tert-butil efir (MTBE), etil tert-butil efir (ETBE), tert-amil metil efir (TAME) va tert-amil etil efir (TAEE).[58] Evropa yoqilg'i oksigenatlar assotsiatsiyasi (EFOA) metilni aniqlaydi tert-butil efir (MTBE) va etil tert-butil efir (ETBE) qo'rg'oshin o'rnini bosadigan yoqilg'ida eng ko'p ishlatiladigan efir sifatida. Efirlar Evropada 1970-yillarda juda zaharli birikmaning o'rnini bosish uchun joriy qilingan.[59] Evropaliklar hanuzgacha bioeterli qo'shimchalardan foydalanayotgan bo'lsalar-da, AQShda oksidlanishga bo'lgan ehtiyoj yo'q, shuning uchun bioeterlar asosiy yoqilg'i qo'shimchasi sifatida ishlatilmaydi.[60] Bioyoqilg'i va atrof-muhit Uglerod neytralligi Uglerod manfiy (miskantus) va uglerod musbat (terak) ishlab chiqarish yo'llari. Yer usti hosildorligi (diagonal chiziqlar), tuproqdagi organik uglerod (X o'qi) va uglerodni muvaffaqiyatli / muvaffaqiyatsiz ajratish potentsiali (Y o'qi) o'rtasidagi bog'liqlik. Asosan, hosildorlik qancha yuqori bo'lsa, shuncha ko'p erlar gazni kamaytirish vositasi sifatida foydalanishga yaroqlidir (nisbatan uglerodga boy erlarni ham o'z ichiga oladi). Bioyoqilg'i loyihasi deb aytilmoqda uglerod neytral agar CO bo'lsa2 hosil bilan so'rilib, loyiha bilan bog'liq bo'lgan issiqxona gazlari (gaz) chiqindilarining o'rnini qoplaydi (CO2 issiqxona gazlari orasida eng muhimidir va CO tarkibida 27% uglerod mavjud2).[61][tekshirib bo'lmadi] Bunga to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita kelib chiqadigan har qanday chiqindilar kiradi erdan foydalanish o'zgarishi. Ko'pgina birinchi avlod bioyoqilg'i loyihalari ushbu ta'rifni hisobga olgan holda uglerod neytral emas. Ba'zilarida ba'zi bir qazilma asosidagi alternativalarga qaraganda ko'proq emissiya mavjud.[62][63][64] Bu assimilyatsiya va chiqindilarning umumiy miqdori, biologik yoqilg'i loyihasining issiqxona gazining hayotiy tsikli qiymati ijobiy, neytral yoki salbiy ekanligini aniqlaydi. Agar hosil olish, qayta ishlash, tashish va yonish paytida chiqindilar emilgandan yuqori bo'lsa, hosil o'sishi paytida er osti va er osti singari, issiqxonalar hayot tsikli narxi ijobiy bo'ladi. Xuddi shu tarzda, agar umumiy assimilyatsiya emissiyaning umumiy miqdoridan yuqori bo'lsa, hayot aylanishi qiymati salbiy bo'ladi. Whitaker va boshq. deb bahslashadi a miskantus gektariga yiliga 10 tonna hosil bilan hosil shu qadar ko'p uglerodni ajratadiki, hosil hosildorlik ham xo'jalik ishlarida chiqindilarni, ham tashish chiqindilarini qoplaydi. (Ishlab chiqarish manbalari yonish keyingi mavsumlarda o'simliklarning er usti o'sishi bilan to'liq singib ketadi.) O'ng tomondagi yuqori jadvalda ikkita CO ko'rsatilgan2 miscanthus ishlab chiqarishning salbiy yo'llari va ikkita CO2 CO ning grammida ifodalangan ijobiy terak ishlab chiqarish yo'llari2- har bir megajoule uchun ekvivalentlar. Baralar ketma-ket bo'lib, atmosfera CO sifatida yuqoriga va pastga harakatlanadi2 o'sishi va kamayishi taxmin qilinmoqda. Kulrang / ko'k chiziqlar qishloq xo'jaligi, qayta ishlash va transport bilan bog'liq chiqindilarni, yashil chiziqlar tuproqdagi uglerod o'zgarishini va sariq olmoslar yakuniy chiqindilarni anglatadi.[65] Muvaffaqiyatli sekvestratsiya ekish joylariga bog'liq, chunki sekvestratsiya uchun eng yaxshi tuproqlar hozirda uglerod miqdori kam bo'lganlardir. Grafada ko'rsatilgan turli xil natijalar bu haqiqatni ta'kidlaydi.[66] Angliya uchun Angliya va Uelsning aksariyat qismida haydaladigan erlar uchun muvaffaqiyatli sekvestratsiya kutilmoqda, Shotlandiyaning ayrim qismlarida esa uglerodga boy tuproqlar (mavjud o'rmonzorlar) va past rentabellik tufayli muvaffaqiyatsiz sekvestratsiya kutilmoqda. Uglerodga boy bo'lgan tuproqlarga kiradi torf erlari va etuk o'rmon. Grassland uglerodga boy bo'lishi mumkin, ammo Milner va boshq. Buyuk Britaniyada eng muvaffaqiyatli uglerod sekvestratsiyasi yaxshilangan maysazorlar ostida o'tkazilishini ta'kidlaydilar.[67] Pastki jadvalda CO ga erishish uchun zarur bo'lgan taxminiy hosil ko'rsatilgan2 mavjud tuproqning uglerod bilan to'yinganligining turli darajalari uchun salbiy. Hosildorlik qancha yuqori bo'lsa, CO ham shuncha ko'p bo'ladi2 salbiy bo'ladi. Havoning ifloslanishi Uglerodga asoslangan yoqilg'ining barcha yonishi uglerod asosidagi chiqindilarga olib keladi (masalan: karbonat angidrid, havodagi uglerod zarrachalar, uglerod oksidiva atmosfera spirtlari etanol).[68][69] Uglerod qazilma yoqilg'idan yoki bio yoqilg'idan kelib chiqqanmi muhim emas. Umuman olganda, modda yoki energiya hisobga olinadi ifloslanish atrof-muhitga nisbatan tezroq tarqalganda, uni tarqatish, suyultirish, parchalash, qayta ishlash yoki zararli bo'lmagan shaklda saqlash mumkin.[70] Ushbu ta'rifga asoslanib, yoqilg'i yoqilg'isi ham, ayrim bioyoqilg'i ham atrof-muhitni ifloslantirmoqda. Masalan, 2018 yilda Evropa parlamenti 2030 yilgacha transport yoqilg'isida palma yog'idan foydalanishni to'xtatish to'g'risida ovoz berdi. Siyosatning o'zgarishiga 2015 yilda Evropa Komissiyasi tomonidan moliyalashtirilgan palma yog'i va soya yog'i eng yuqori ko'rsatkichga ega bo'lgan tadqiqot sabab bo'ldi. o'rmonlarning kesilishi va torf erlarning qurishi natijasida bilvosita issiqxona gazlari chiqindilari.[71] 2009 yilda Shvetsiyadagi tadqiqot ulkan jigarrang tuman vaqti-vaqti bilan Janubiy Osiyodagi katta maydonlarni o'z ichiga olgan, uning uchdan ikki qismi asosan uy sharoitida ovqat pishirish va qishloq xo'jaligini yoqish, uchdan bir qismi tosh yoqilg'isini yoqish orqali ishlab chiqarilganligini aniqladi.[72] Sanoat yoqilg'isi sifatida yog'och biomassasidan foydalanish zarrachalar va boshqa ifloslantiruvchi moddalarni ishlab chiqarishi o'rmon yong'inlari yoki ochiq maydonda yong'inlarda ko'rilgan kuyishdan kam ekanligi isbotlangan.[73] Boshqa qayta tiklanadigan energiya manbalariga nisbatan energiya ishlab chiqarish Elektr energiyasini ishlab chiqarishning har xil turlari uchun erdan foydalanish talablarini hisoblash uchun tegishli elektr energiyasining zichligini bilish zarur. Smil biologik yoqilg'i, shamol, gidroenergetika va quyosh energiyasini ishlab chiqarish uchun o'rtacha zichlikdagi zichlikni 0,30 Vt / m ga teng deb hisoblaydi.2, 1 Vt / m2, 3 Vt / m2 va 5 Vt / m2navbati bilan (bioyoqilg'i uchun issiqlik, shamol, gidro va quyosh uchun elektr energiyasi).[74] Muzsiz quruqlikdagi odamlarning o'rtacha energiya sarfi 0,125 Vt / m ni tashkil qiladi2 (issiqlik va elektr energiyasi birgalikda),[75] 20 Vt / m gacha ko'tarilgan bo'lsa-da2 shahar va sanoat hududlarida.[76] Bioyoqilg'i uchun quvvatning past zichligi sababi past rentabellik va suyuq yoqilg'ini ishlab chiqarishda o'simlikning faqat qisman ishlatilishidan iborat (masalan, etanol odatda shakarqamish tarkibidagi shakar yoki makkajo'xori kraxmalidan olinadi, biodizel esa ko'pincha kolza va soya yog'i tarkibidan tayyorlangan). Smil quyidagi zichlikni taxmin qiladi:Entsiklopediya site:uz.wikisko.ru Bioyoqilg'i - bu o'simlik yoki hayvonot xom ashyosidan, organizmlaming chiqindilaridan yoki organik sanoat chiqindilaridan olinadigan yoqilg'i balki biomassadan olinadigan zamonaviy jarayonlar natijasida hosil bo'ladigan yoqilg'i. Suyuq bioyoqilg'i (ichki yonish dvigatellari uchun, masalan, etanol, metanol, biodizel), qattiq bioyoqilg'i (o'tin, briketlar, yoqilg'i pelletlari, o'tin, somon, qobiqlar) va gazsimon bioyoqilg’ilar (sintez gazi, biogaz, vodorod) o'rtasida farq bor. Biomassa texnik jihatdan to'g'ridan-to'g'ri yonilg'i sifatida ishlatilishi mumkinligi sababli (o'tin kabi), ba'zi odamlar biomassa va bioyoqilg'i atamalarini bir- birining o'rnida ishlatishadi. Ammo, ko'pincha, "biomassa" so'zi shunchaki yoqilg'i ishlab chiqariladigan biologik xom ashyoni yoki kimyoviy jihatdan o'zgartirilgan qattiq mahsulotning biron bir shaklini, masalan, torflangan granulalar yoki briketlarni anglatadi. Bioyoqilg'i so'zi odatda transport uchun ishlatiladigan suyuq yoki gazsimon yoqilg'iga nisbatan ishlatiladi. AQSh Energetika bo'yicha ma'muriyati (AEM) ushbu nomlash amaliyotiga amal qiladi. To'xtovsiz ishlatilishi mumkin bo'lgan bioyoqilg'i funktsional jihatdan neft yoqilg'isiga teng va mavjud neft infratuzilmasiga to'liq mos keladi. Ular avtomobil dvigatelini o'zgartirishni talab qilmaydi. Bioyoqilg'i o'simliklardan (ya'ni energiya ekinlari) yoki qishloq xo'jaligi, savdo, maishiy yoki sanoat chiqindilaridan (agar chiqindilar biologik kelib chiqishi bo'lsa) ishlab chiqarilishi mumkin. Qayta tiklanadigan bioyoqilg'i odatda zamonaviy uglerod fiksatsiyasi bilan bog'liq, masalan, fotosintez paytida o'simliklar yoki mikroalglarda uchraydi. Agar bioyoqilg'i ishlab chiqarishda ishlatiladigan biomassa tezda tiklana oladigan bo'lsa, bu yoqilg'i odatda qayta tiklanadigan energiyaning bir turi hisoblanadi. Bioyoqilg'ining eng keng tarqalgan ikki turi bu bioetanol va biodizeldir. Bioetanol - bu fermentatsiya natijasida hosil bo'lgan spirt, asosan shakar yoki kraxmal ekinlarida hosil bo'lgan uglevodlardan, masalan, makkajo'xori, shakarqamish yoki shirin jo'xori. Daraxtlar va o'tlar kabi nooziq-ovqat manbalaridan olinadigan sellyulozali biomassa, shuningdek, etanol ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlab chiqarilmoqda. Bioetanol, asosan, shakar yoki kraxmalli ekinlarda, masalan, makkajo'xori, shakarqamish yoki jo'xori donasida hosil bo'lgan uglevodlardan fermentatsiyalash natijasida hosil bo'lgan spirt. Etanol toza avtomobil yoqilg'isi (E100) sifatida ishlatilishi mumkin, ammo u odatda oktanni oshirish va avtotransport chiqindilarini kamaytirish uchun benzinga qo'shimcha sifatida ishlatiladi. Bioetanol AQSh va Braziliyada keng qo'llaniladi. Biyodizel - transesterifikatsiya qilish orqali yog'lar yoki yog'lardan ishlab chiqariladi va Evropada eng ko'p ishlatiladigan bioyoqilg'i hisoblanadi. U sof transport vositasi yoqilg'isi (B100) sifatida ishlatilishi mumkin, lekin odatda dizel yoqilg'isida zarrachalar, uglerod oksidi va uglevodorodlarni kamaytirish uchun dizel yoqilg'isiga qo'shimcha sifatida ishlatiladi. 2019 yilda global bioyoqilg'i ishlab chiqarish 161 milliard litrni (43 milliard AQSh galon) tashkil etdi, bu 2018 yilga nisbatan 6 foizga ko'pdir va bioyoqilg'i dunyodagi avtomobil transporti yoqilg'isining 3 foizini ta'minladi. Xalqaro energetika agentligi neftga bog'liqlikni kamaytirish uchun bioyoqilg'i 2050 yilga qadar global transport yoqilg'isiga bo'lgan ehtiyojning to'rtdan biridan ko'proq qismini qondirishini ko’zlamoqda. Biroq, bioyoqilg'i ishlab chiqarish va iste'mol qilish IEAning barqaror rivojlanish stsenariyidan orqada qolmoqda. 2020 yildan 2030 yilgacha IEA maqsadiga erishish uchun global bioyoqilg'i ishlab chiqarish har yili 10 foizga ko'payishi kerak. Kelgusi 5 yilda faqat 3 foiz yillik o'sish kutilmoqda. Birinchi avlod bioyoqilg'i. Birinchi avlod bioyoqilg'i ekin maydonlarida yetishtiriladigan oziq-ovqat ekinlaridan olingan yoqilg'idir. Zavodda mavjud bo'lgan shakar, kraxmal yoki yog' biodizel yoqilg'isiga yoki etanolga transesterifikatsiya yoki xamirturush fermentatsiyasi yordamida aylanadi. Ikkinchi avlod bioyoqilg'i. Ikkinchi avlod bioyoqilg'i - bu sellulozali yoki yog'ochli biomassadan yoki qishloq xo'jaligi qoldiqlaridan (chiqindilaridan) olinadigan yoqilg'I hisoblanadi. Yoqilg'i ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan xom- ashyo ekin maydonlarida yoki chekka yerlarda yetishtiriladi va asosiy ekinning qo'shimcha mahsuloti bo’lib hisoblanadi. Ikkinchi avlod xom ashyosiga somon, ko'p yillik o'tlar, jatrofalar, o'simlik yog'i chiqindilari, qattiq maishiy chiqindilar va boshqalar kiradi. Uchinchi avlod bioyoqilg'i. Suv o’tlari suv havzalarida, yerlarda yoki dengizda yetishtirilishi mumkin. Suv o'tlari yoqilg'isi yuqori rentabellikga ega, chuchuk suv resurslariga minimal ta'sir ko'rsatish bilan yetirilishi mumkin, sho'r suv va chiqindi suv yordamida ishlab chiqarilishi mumkin, alangalanish darajasi yuqori, biologik parchalanganda va to'kilganda ekologik jihatdan atrof-muhit uchun nisbatan zararsiz. Ishlab chiqarish ko'p miqdorda energiya va o'g'it talab qiladi, ishlab chiqarilgan yoqilg'i boshqa turdagi bioyoqillarga qaraganda tezroq parchalanadi va past haroratlarda yomon oqadi. Iqtisodiy sabablarga ko'ra, suv o’tlaridan yoqilg'i ishlab chiqarish bo'yicha sa'y-harakatlarning aksariyati to'xtatilishi mumkin yoki boshqa dasturlarga o'tkaziladi. To ’rtinchi avlod bioyoqilg'i. Ushbu bioyoqilg'i klassi elektr yonilg'i va quyosh yoqilg'isini o'z ichiga oladi. Elektr energiyasi suyuqlik va gazlarning kimyoviy birikmalarida elektr energiyasini saqlash orqali amalga oshiriladi. Asosiy maqsad - butanol , biodizel va vodorod, ammo bu metan va butan kabi boshqa spirtli va uglerodni o'z ichiga olgan gazlarni o'z ichiga oladi. Quyosh yoqilg'isi quyosh energiyasidan olingan sintetik kimyoviy yoqilg'idir. Yorug'lik kimyoviy energiyaga aylanadi, odatda protonlarni vodorod yoki karbonat angidridga organik birikmalarga qaytarish orqali olinadi. Birinchi, ikkinchi, uchinchi yoki to'rtinchi avlod bioyoqilg'i texnologiyalari yordamida quyidagi yoqilg'ilarni ishlab chiqarish mumkin. Ularning aksariyati ikki yoki uch xil bioyoqilg'i ishlab chiqarish protseduralari yordamida ishlab chiqarilishi mumkin. 1-rasm. Bioyoqilg’ilar ishlab chiqarish turlari va xom-ashyolari Yüklə 103,12 Kb. Dostları ilə paylaş:
|