Mazda yashil suvo'tlariga asoslangan bio-yoqilg'ini ishlab chiqaradigan bir qator tadqiqot loyihalarini qo'llab-quvvatlash haqida gapirdi. Kelajakda uning keng miqyosda chiqarilishini boshlash rejalashtirilgan.
Baliqdan olingan ichki yonish dvigatellari uchun yangi yoqilg'ini yaratish bo'yicha ishlar Xirosima universiteti va Tokio texnologiya instituti tomonidan olib borilmoqda. Yonish paytida yoqilg'i faqat o'sish davrida yosunlar tomonidan atmosferadan so'rilgan karbonat angidrid miqdorini chiqaradi. Shu sababli yoqilg'i zararli emissiya jihatidan neytral hisoblanadi.
Atrof-muhitga zararli ta'siridan tashqari, yangi turdagi yoqilg'ining afzalliklari orasida qishloq xo'jaligining boshqa turlari uchun yaroqsiz hududlarda o'sishi mumkin bo'lgan alglarning ahamiyatsizligi qayd etilgan. Ularni sug'orish uchun toza suv kerak emas. Ularga asoslangan yoqilg'i biologik parchalanadi va to'kilganda zararsizdir.
Yosunlardan olingan yangi bioyoqilg'ining asosiy muammosi an'anaviy benzin va dizelga nisbatan ishlab chiqarishning yuqori narxidir. Agar bu muammoni hal qilish mumkin bo'lsa, unda Mazda 2030 yilga kelib 95 foiz avtomobillarga yangi yoqilg'idan foydalanishni rejalashtirmoqda. Bu, eng kamida 2040 yillarga qadar ICE avtomobillarini ishlab chiqarishni davom ettirishga imkon beradi.
O'simlik bioyoqilg'i avlodlari
O'simlik materiallari avlodlarga bo'linadi.
Xom ashyo birinchi avlod yog'lar, kraxmal, shakar ko'p bo'lgan ekinlar. O'simlik yog'lari biodizelga qayta ishlanadi, kraxmal va shakar esa etanolga aylanadi. Erdan foydalanishdagi bilvosita o'zgarishlarni hisobga olgan holda, bunday xom ashyo ko'pincha yoqilg'ini yoqib yubormaslik mumkin bo'lgan holatlarga qaraganda iqlimga ko'proq zarar etkazadi. Bundan tashqari, uning bozordan chiqishi oziq-ovqat narxiga bevosita ta'sir qiladi. Biologik yoqilg'ilarning deyarli barchasi birinchi avlod xom ashyosidan ishlab chiqariladi, ikkinchi avlod xom ashyosidan foydalanish tijoratlashtirishning dastlabki bosqichida yoki tadqiqot jarayonida.
Madaniy o'simliklar, o't va o'tinning oziq-ovqat bo'lmagan qoldiqlari deyiladi ikkinchi avlod xom ashyo. Uni olish birinchi avlod ekinlariga qaraganda ancha arzon. Bunday xom ashyo tarkibida tsellyuloza va lignin mavjud. Uni to'g'ridan-to'g'ri yoqib yuborish mumkin (odatdagidek o'tin bilan qilingan), gazlangan (yonuvchi gazlarni oladigan) va pirizatsiyalangan. Ikkinchi avlod xom ashyosining asosiy kamchiliklari egallab olingan er resurslari va birlik maydoniga nisbatan past rentabellikdir.
Uchinchi avlod xom ashyo - alg. Ular er resurslarini talab qilmaydi, ular biomassaning katta kontsentratsiyasiga va ko'payish tezligiga ega bo'lishi mumkin.
Ikkinchi avlod bioyoqilg'i
Ikkinchi avlod bioyoqilg'i materiallari - "ikkinchi avlod" xom ashyo manbalaridan ishlab chiqarilgan metanol, etanol, biodizelga qo'shimcha ravishda biomassa yoki boshqa turdagi yoqilg'ining turli xil usullari bilan olingan turli xil yoqilg'ilar.
Ikkinchi avlod bioyoqilg'i uchun xom ashyo manbalari - bu oziq-ovqat sanoatida foydalanish uchun yaroqli biologik xom ashyo qismlari olib tashlanganidan keyin qolgan ligno-selülozik birikmalar. Ikkinchi avlod bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun biomassadan foydalanish qishloq xo'jaligida foydalaniladigan erlar hajmini kamaytirishga qaratilgan. O'simliklar - ikkinchi avlod xom ashyo manbalari quyidagilardan iborat:
- Yosunlar - bu oddiy organizmlar bo'lib, ular ifloslangan yoki sho'r suvda o'sishga moslashgan (ularda birinchi avlod manbalariga qaraganda, masalan, soya fasulyesi kabi ikki yuz baravar ko'p yog' mavjud),
- Zanjabil (o'simlik) - bug'doy va boshqa ekinlar bilan almashinib o'sadigan;
- Jatropha curcas yoki Jatropha - qurg'oqchil tuproqlarda o'sadigan turlarga qarab 27 dan 40% gacha yog 'miqdori.
Tez piroliz sizga biomassani tashish, saqlash va ishlatish uchun osonroq va arzonroq suyuqlikka aylantirish imkonini beradi. Avtomobil yoqilg'isi yoki elektr stantsiyalari uchun yoqilg'i suyuqlikdan tayyorlanishi mumkin.
Bozorda sotiladigan ikkinchi avlod bioyoqilg'ilardan eng mashhurlari Kanadaning Dynamotive kompaniyasi va Germaniyaning CHOREN Industries GmbH kompaniyasi tomonidan ishlab chiqarilgan BioOil hisoblanadi.
Germaniya Energiya agentligi (Deutsche Energie-Agentur GmbH) ma'lumotlariga ko'ra (zamonaviy texnologiyalar bilan) biomassa piroliz yoqilg'isi ishlab chiqarish Germaniyaning avtomobil yonilg'isiga bo'lgan ehtiyojning 20 foizini qoplay oladi. 2030 yilga kelib, texnologiyaning rivojlanishi bilan biomassa pirolizi Germaniya avtomobil yonilg'isi iste'molining 35 foizini ta'minlashi mumkin. Ishlab chiqarish narxi 1 litr yoqilg'i uchun 0,80 evrodan kam bo'ladi.
Piroliz tarmog'i (PyNe), Evropaning 15 mamlakati, AQSh va Kanadadan kelgan tadqiqotchilarni birlashtirgan tadqiqot tashkil etildi.
Ignabargli yog'och pirolizining suyuq mahsulotlaridan foydalanish ham juda istiqbolli. Masalan, 70% saqich turpentin, 25% metanol va 5% aseton aralashmasi, ya'ni qarag'ay qatronli yog'ochning quruq distillash fraktsiyalari A-80 benzinini almashtirish uchun muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, distillash uchun yog'och ishlab chiqarishdagi chiqindilar ishlatiladi: novdalar, dumlar, qobiqlar. Yoqilg'i fraktsiyalarining hosilasi har bir chiqindiga 100 kilogrammgacha.
Uchinchi avlod bioyoqilg'i
Uchinchi avlod bioyoqilg'i - bu yosunlardan olingan yoqilg'i.
Amerika Qo'shma Shtatlarining Energetika vazirligi 1978 yildan 1996 yilgacha suvli turlar dasturida yuqori suvli yosunlarni o'rgangan. Tadqiqotchilar Kaliforniya, Gavayi va Nyu-Meksiko ochiq suv havzalarida yosunlarni sanoat ishlab chiqarish uchun mos degan xulosaga kelishdi. 6 yil davomida suvo'tlari maydoni 1000 m² bo'lgan hovuzlarda o'stirildi. Nyu-Meksiko ko'lmak CO-da yuqori darajada qo'lga kiritildi2. Hosildorlik 50 gr dan oshdi. kuniga 1 m² suv bilan yosun. 200 ming gektar suv havzalari har yili AQSh avtomobillarining 5 foizini iste'mol qilish uchun etarlicha yoqilg'i ishlab chiqarishi mumkin. 200 ming gektar - bu AQSh yosunlarining o'sishi uchun yaroqli 0,1% dan kam. Texnologiya hali ko'p muammolarga duch keladi. Masalan, yosunlar yuqori haroratni yaxshi ko'radilar, cho'l iqlimi ularni ishlab chiqarish uchun juda mos, ammo tungi harorat farqlari uchun ba'zi haroratni tartibga solish talab qilinadi. 90-yillarning oxirida texnologiya neftning arzonligi tufayli sanoat ishlab chiqarishga kirmadi.
Ochiq havzalarda yosunlarni ko'paytirishdan tashqari, elektr stantsiyalari yaqinida joylashgan kichik bioreaktorlarda yosunlarni ko'paytirish texnologiyalari mavjud. Issiqlik elektr stantsiyasining chiqindi isishi o'sayotgan suv o'tlari uchun zarur bo'lgan issiqlik ehtiyojining 77 foizini qoplay oladi. Ushbu texnologiya issiq cho'l iqlimini talab qilmaydi.
Bioyoqilg'i turlari
Bioyoqilg'i qattiq, suyuq va gazsimonlarga bo'linadi. Qattiq an'anaviy o'tin (ko'pincha yog'ochni qayta ishlash chiqindilari ko'rinishida) va yonilg'i pelletlari (yog'ochni qayta ishlashning mayda qoldiqlari).
Suyuq yoqilg'ilar spirtli ichimliklar (metanol, etanol, butanol), esterlar, biodizel va biomassadir.
Gazsimon yoqilg'ilar - uglerod oksidi, metan, vodorod bilan turli xil gaz aralashmalari, kislorod ishtirokida (gazlashtirish), kislorodsiz (pirolizda) yoki bakteriyalar ta'siri ostida fermentatsiyalashda xom ashyoning termal parchalanishi natijasida olingan.
Qattiq bioyoqilg'i
Yog'och o'ti insoniyat tomonidan ishlatiladigan eng qadimgi yoqilg'i hisoblanadi. Hozirgi kunda dunyoda o'tin yoki biomassa ishlab chiqarish uchun tez o'sadigan turlardan (terak, evkalipt va boshqalar) iborat energiya o'rmonlari o'stirilmoqda. Rossiyada yog'och va biomassa asosan yog'ochdan iborat bo'lib, u yog'och ishlab chiqarish uchun sifat jihatidan mos emas.
Yoqilg'i granulalari va briketlar - yog'och chiqindilaridan siqilgan mahsulotlar (talaş, yog'och chiplari, po'stlog'i, nozik va sifatsiz yog'och, kesish paytida o'rmon qoldiqlari), somon, qishloq xo'jaligi chiqindilari (kungaboqar, yong'oq, go'ng, tovuq daraxti) va boshqa biomassalar. Yog'och yoqilg'isi granulalariga granulalar deyiladi, ular diametri 8-23 mm va uzunligi 10-30 mm bo'lgan silindrsimon yoki sharsimon granulalar ko'rinishida bo'ladi. Hozirgi vaqtda Rossiyada yonilg'i pelletlari va briketlarni ishlab chiqarish iqtisodiy jihatdan faqat katta hajmlar bilan foyda keltiradi.
Biologik kelib chiqadigan energiya manbalari (asosan go'ng va boshqalar) arzon elektr energiyasini ishlab chiqaradigan turar-joy binolari va issiqlik elektr stantsiyalarining pechlarida briketlanadi, quritiladi va yoqiladi.
Biologik kelib chiqadigan chiqindilar - ishlov berilmagan yoki kuyishga tayyorlanadigan minimal darajadagi talaş: talaş, yog'och chiplari, po'stlog'i, po'sti, qobig'i, poxol va boshqalar.
Yog'och chiplari - ingichka yog'ochni silliqlash yoki hosilni yig'ish paytida qoldiqlarni maydalash yoki ishlab chiqarish jarayonida yog'ochni qayta ishlash chiqindilari ko'chma chippers yoki streperlar (maydalagichlar) yordamida ishlab chiqariladi. Evropada yog'och chiplari asosan yirik issiqlik elektr stantsiyalarida birdan o'nlab megavattgacha bo'lgan yoqilg'ida ishlaydi.
Ko'pincha, shuningdek: yoqilg'i hijobi, maishiy qattiq chiqindilar va boshqalar.
Bioetanol
2015 yilda bioetanolning dunyo miqyosida ishlab chiqarilishi 98,3 milliard litrni tashkil etdi, shulardan 30 tasi Braziliyada va 56,1 AQShda. Braziliyada etanol asosan shakar idishidan, AQShda esa makkajo'xoridan ishlab chiqariladi.
2007 yil yanvar oyida Jorj Bush Kongressga yo'llagan maktubida 10 ta rejadan 20tasini taklif qildi. Rejada benzin iste'moli 10 yil ichida 20% ga kamayishi, bu esa benzin iste'molini 10% ga kamaytirishni taklif qildi. 15% benzin bioyoqilg'i bilan almashtirilishi kerak edi. 2007 yil 19 dekabrda AQSh Prezidenti Jorj Bush 2022 yilga kelib yiliga 36 milliard gallon etanol ishlab chiqarishni talab qilgan Qo'shma Shtatlarning energiya mustaqilligi va xavfsizligi to'g'risidagi qonuniga (2007 y. EISA) imzo chekdi. Shu bilan birga, 16 milliard gallon etanolni oziq-ovqat xom ashyosi emas, tsellyulozadan olish kerak edi. Qonunni amalga oshirish ko'plab qiyinchiliklarga va kechikishlarga duch keldi, unda ko'zda tutilgan maqsadlar pastga qarab bir necha bor qayta ko'rib chiqilgan.
Etanol benzinga qaraganda kamroq "energiya zich" energiya manbai bo'lib, u ishlayotgan mashinalar yurishi E85 (85% etanol va 15% benzin aralashmasi, Inglizcha Etanoldan "E" harfi), bitta yoqilg'i hajmi standart avtomashinalarning kilometridan taxminan 75% ni tashkil qiladi. Oddiy avtomobillar E85-da ishlay olmaydi, ammo ichki yonish dvigatellari juda yaxshi ishlaydi E10 (ba'zi manbalar siz hatto E15-ni ishlatishingiz mumkin deb da'vo qilishadi). "Haqiqiy" etanolda faqat shunday deb ataladigan narsa ishlashi mumkin. "Flex-Fuel" mashinalari ("Flex-Yoqilg'i" mashinalari). Ushbu mashinalar oddiy benzinda ham (ozgina etanol qo'shilishi talab qilinadi) yoki ikkalasining o'zboshimchalik bilan aralashmasida ishlashi mumkin. Braziliya shakar qamishining bioetanolini yoqilg'i sifatida ishlab chiqarish va undan foydalanish bo'yicha etakchi hisoblanadi. Braziliyadagi yoqilg'i quyish stantsiyalari tanlovni taklif qilishadi E20 (yoki E25) oddiy benzin yoki "akol", etanol azeotrop (96% C) ostida.2H5Oddiy distillash orqali OH va 4% suv, etanolning yuqori konsentratsiyasini olish mumkin emas). Etanol benzinga qaraganda arzonroq ekanligi sababli, benzinni zararsizlantiruvchi vositalar E20 ni azeotrop bilan suyultiradi, shunda uning konsentratsiyasi yashirin ravishda 40% ga etishi mumkin. Oddiy mashinani egiluvchan yoqilg'iga aylantirish mumkin, ammo iqtisodiy jihatdan mumkin emas.
AQShda tsellyuloza etanolini ishlab chiqarish
2010 yilda Qo'shma Shtatlar atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) ikki kompaniyaning bayonotlariga asoslanib, Qo'shma Shtatlarda 100 million gallon tsellyuloza etanolini ishlab chiqarish to'g'risida ma'lumotlarni e'lon qildi. Yonilg'i yoqilg'isi va Sello energiyasi. O'sha yili ikkala kompaniya ham yoqilg'i ishlab chiqarishni boshlamay, o'z faoliyatini to'xtatdi.
2012 yil aprel oyida kompaniya Moviy shakar birinchi 20 ming gallonni ishlab chiqardi, shundan so'ng u faoliyatini to'xtatdi.
Kompaniya INEOS Bio 2012 yilda u "yiliga 8 million gallon sig'imga ega tsellyulozadan etanol ishlab chiqaradigan birinchi tijorat tegirmoni" ishga tushirilganligini e'lon qildi, ammo EPP bunda biron bir real ishlab chiqarishni qayd etmadi.
2013 yilda EPA AQShda nol tsellyuloza etanol ishlab chiqarishni topdi.
2014 yilda to'rtta kompaniya etkazib berish boshlanganligini e'lon qildi:
- Quad County Makkajo'xori ishlovchilari - 2014 yil iyul, yiliga 2 million gallon,
- POIT - 2014 yil sentyabr, yiliga 25 million gallon,
- Abengoa - 2014 yil oktyabr, yiliga 25 million gallon,
- Dupont - 2015 yil oktyabr, yiliga 30 million gallon.
2015 yil uchun EPA ma'lumotlariga ko'ra, aslida 2,2 million gallon ishlab chiqarilgan, ya'ni yuqorida aytib o'tilgan to'rtta kompaniya tomonidan e'lon qilingan 3,6%.
Abengoa 2015 yilda bankrot deb e'lon qilindi.
2007 yilda AQSh Kongressi tomonidan qabul qilingan Energiya mustaqilligi va xavfsizlik to'g'risidagi akt 2015 yilda AQShda 3 milliard gallon ishlab chiqarishni talab qildi. Shunday qilib, ishlab chiqarish salmoqli investitsiyalar va davlat tomonidan qo'llab-quvvatlanganiga qaramay, Kongress e'lon qilgan maqsadning atigi 0,073% ni tashkil etdi.
Tanqidchilar ta'kidlashicha, AQShda tsellyulozadan etanol ishlab chiqarishni tijoratlashtirish bo'yicha muvaffaqiyatsiz urinishlar bir asrdan ko'proq vaqt oldin boshlangan va taxminan 20-30 yilda bir marta takrorlanadi va ishlab chiqarish yiliga bir million gallondan oshgan misollar mavjud. Masalan, masalan, 1910 yilda kompaniya Standart alkogol kuniga ishlab chiqarish quvvati 5 ming va 7 ming gallon bo'lgan ikkita korxonada yog'ochni qayta ishlash chiqindilaridan spirt olingan. Ular bir necha yil ishladilar.
Biometanol
Dengiz fitoplanktonini sanoat asosida etishtirish va biotexnologik qayta ishlash tijoratlashuv bosqichiga etib bormagan, ammo bioyoqilg'i ishlab chiqarishning istiqbolli yo'nalishlaridan biri hisoblanadi.
80-yillarning boshlarida bir qator Evropa mamlakatlari qirg'oq bo'yidagi cho'l hududlaridan foydalangan holda sanoat tizimlarini yaratishga qaratilgan loyihani birgalikda ishlab chiqdilar. Ushbu loyihani amalga oshirishga neft narxining global pasayishi to'sqinlik qildi.
Birlamchi biomassa ishlab chiqarish fitoplanktonni sohilda yaratilgan sun'iy suv havzalarida etishtirish orqali mumkin.
Ikkilamchi jarayonlar bu biomassani metan fermentatsiyasi va keyinchalik metanni hosil qilish uchun metan gidroksillanishi.
Mikroskopik yosunlardan foydalanishning mumkin bo'lgan foydalari quyidagilar:
- fitoplanktonning yuqori mahsuldorligi (yiliga 100 t / ga gacha),
- ishlab chiqarishda unumdor tuproq va toza suv ishlatilmaydi.
- jarayon qishloq xo'jaligi mahsulotlari bilan raqobatlashmaydi,
- jarayonning energiya samaradorligi metan ishlab chiqarish bosqichida 14 ga, metanolni ishlab chiqarish bosqichida 7 ga etadi.
Energiya ishlab chiqarish nuqtai nazaridan, bu biosistema quyosh energiyasini konvertatsiya qilishning boshqa usullariga nisbatan sezilarli iqtisodiy afzalliklarga ega bo'lishi mumkin.
Biobutanol
Butanol-C4H10O - butil spirti. Xarakterli hidli rangsiz suyuqlik. U sanoatda kimyoviy xom ashyo sifatida keng qo'llaniladi va tijorat miqyosida transport yonilg'isi sifatida ishlatilmaydi. AQShda har yili taxminan 1,4 milliard dollarga 1,39 milliard litr butanol ishlab chiqariladi.
Butanol 20-asr boshlarida bakteriyalar yordamida ishlab chiqarila boshlandi Clostridia asetobutilikum. 50-yillarda, neft narxining pasayishi sababli, uni neft mahsulotlaridan ishlab chiqarish boshlandi.
Butanol korroziy xususiyatlarga ega emas, mavjud infratuzilma orqali uzatilishi mumkin. Bu an'anaviy yoqilg'i bilan aralashtirilishi mumkin, lekin shart emas. Butanolning energiyasi benzin energiyasiga yaqin. Butanol yonilg'i xujayralarida va vodorod ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin.
Shakar qamish, lavlagi, makkajo'xori, bug'doy, kassava va kelajakda tsellyuloza biobutanol ishlab chiqarish uchun xom ashyo bo'lishi mumkin. Biobutanol ishlab chiqarish texnologiyasi DuPont Biofuels tomonidan ishlab chiqilgan. Associated British Foods (ABF), BP va DuPont Buyuk Britaniyada turli omborxonalardan 20 million litrlik biobutanol ishlab chiqaradigan zavod qurmoqdalar.
Dimetil efiri
U ko'mirdan ham, tabiiy gazdan ham, biomassadan ham olinishi mumkin.Chiqindilarni pulpa va qog'oz ishlab chiqarishda ko'p miqdorda dimetil eter ishlab chiqariladi. U past bosimda suyuqlanadi.
Dimetil eteri oltingugurt bo'lmagan ekologik toza yoqilg'i hisoblanadi, chiqindi gazlardagi azot oksidi tarkibi benzinga nisbatan 90% kamroq. Dimetil eteridan foydalanish maxsus filtrlarni talab qilmaydi, ammo elektr ta'minoti tizimlarini (gaz uskunalarini o'rnatish, aralashmaning shakllanishini tuzatish) va dvigatelning yonishini o'zgartirish kerak. O'zgarishsiz, LPG dvigatellari bo'lgan mashinalarda 30% yoqilg'ida foydalanish mumkin.
2006 yil iyul oyida Milliy rivojlanish va islohotlar komissiyasi (NDRC) (Xitoy) dimetil eterini yoqilg'i sifatida ishlatish standartini qabul qildi. Xitoy hukumati dizetil efirini dizelga alternativa sifatida rivojlantirishni qo'llab-quvvatlaydi. Keyingi 5 yil ichida Xitoy yiliga 5-10 million tonna dimetil efiri ishlab chiqarishni rejalashtirmoqda.
Moskva transport va aloqa boshqarmasi shahar hukumatining "Dimetil efiri va motor moyining boshqa alternativ turlaridan foydalanishni kengaytirish to'g'risida" qarori loyihasini tayyorladi.
Dietetil efirda ishlaydigan dvigatellari bo'lgan avtomobillar KAMAZ, Volvo, Nissan va Xitoyning SAIC Motor kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan.
Biyodizel
Biyodizel - bu hayvonot, o'simlik va mikrobial yog'larga, shuningdek ularni esterifikatsiya qilish mahsulotlariga asoslangan yoqilg'i. Biyodizel olish uchun o'simlik yoki hayvon yog'lari ishlatiladi. Xom ashyo kolza, soya, xurmo, hindiston yong'og'i yog'i yoki boshqa har qanday moy moylari, shuningdek oziq-ovqat sanoatidagi chiqindilar bo'lishi mumkin. Yosunlardan biodizel ishlab chiqarish uchun texnologiyalar ishlab chiqilmoqda.
Bio benzin
Rossiya Fanlar akademiyasining qo'shma yuqori harorat instituti (OIVT) va Moskva davlat universiteti olimlari mikroalgalar biomassasini bio-benzinga aylantiradigan o'simlikni ishlab chiqdilar va muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazdilar. An'anaviy benzin bilan aralashtirilgan natijada olingan yonilg'i ikki pog'onali ichki yonish dvigatelida sinovdan o'tkazildi. Yangi rivojlanish yosunlarning barcha biomassalarini quritmasdan darhol qayta ishlashga imkon beradi. Ilgari yosunlardan bio-benzin olish urinishlari quritish bosqichini ta'minladi, bu energiya sarflanishida olingan yoqilg'ining energiya samaradorligidan ustun edi. Endi bu muammo hal qilindi. Tez o'sib boruvchi mikroolgiyalar jarayoni an'anaviy o'simlik o'simliklariga qaraganda quyosh nuri va karbonat angidrid energiyasini biomassa va kislorodga nisbatan ancha samarali qiladi, shuning uchun ulardan bioyoqilg'i olish juda istiqbolli.
Metan
Metan sintetik tabiiy gaz deb ataladigan har xil aralashmalardan ko'mir yoki yog'och kabi qattiq yoqilg'idan tozalangandan so'ng sintez qilinadi. Ushbu ekzotermik jarayon katalizator ishtirokida 300 dan 450 ° C gacha bo'lgan haroratda va 1-5 bar bosimda sodir bo'ladi. Dunyoda allaqachon yog'och chiqindilaridan metan ishlab chiqarish uchun foydalanishga topshirilgan bir nechta zavodlar mavjud.
Tanqid
Bioyoqilg'i sanoatini rivojlantirishni tanqid qiluvchilarning ta'kidlashicha, bio yoqilg'iga talab ortib borayotgani fermerlarni oziq-ovqat ekinlari maydonlarini qisqartirishga va ularni yonilg'i ekinlari foydasiga qayta taqsimlashga majbur qilmoqda. Masalan, ozuqa makkajo'xori etanolini ishlab chiqarishda bard chorva va parranda uchun ozuqa ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Soya yoki kolza biodizelini ishlab chiqarishda, chorva uchun em ishlab chiqarish uchun tort ishlatiladi. Ya'ni, bioyoqilg'i ishlab chiqarish qishloq xo'jaligi xom ashyosini qayta ishlashda yana bir bosqichni yaratadi.
- Minnesota universiteti iqtisodchilarining fikriga ko'ra, bioyoqilg'ining ko'tarilishi natijasida sayyoradagi och odamlar soni 2025 yilga kelib 1,2 milliard kishiga etadi.
- Birlashgan Millatlar Tashkilotining Oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi tashkiloti (FAO) 2005 yildagi hisobotida aytilishicha, bioyoqilg'i iste'molini ko'paytirish qishloq xo'jaligini rivojlantirish va o'rmon xo'jaligini rivojlantirish va oziq-ovqat xavfsizligini oshirishga yordam beradi. Bioyoqilg'i ishlab chiqarish rivojlanayotgan mamlakatlarda yangi ish o'rinlarini yaratadi va rivojlanayotgan mamlakatlarning neft importiga bog'liqligini kamaytiradi. Bundan tashqari, bioyoqilg'i ishlab chiqarish hozirda foydalanilmayotgan erlarni jalb qilishga imkon beradi. Masalan, Mozambikda 63,5 million gektar erning 4,3 million gektarida qishloq xo'jaligi olib boriladi.
- 2007 yilda AQShda etil spirti ishlab chiqarish uchun 110 ta distillash zavodi ish olib borar edi va yana 73 ta qurilish ishlari olib borilmoqda, 2008 yil oxirida AQShning etanol ishlab chiqarish quvvati yiliga 11,4 mlrd. Gallonga etdi. 2008 yilda xalqqa qilgan murojaatida Jorj U. Bush 2017 yilda bioetanol ishlab chiqarishni yiliga 35 milliard gallongacha oshirishga chaqirdi.
- Bosh qo'mondonning fikrlarida (03/28/2007), Fidel Kastro Rus AQSh prezidenti Jorj Bushni tanqid qildi, u "Amerikaning yirik avtomobil ishlab chiqaruvchilari bilan uchrashuvdan keyin oziq-ovqatdan yoqilg'i ishlab chiqarish g'aroyib g'oyasini bildirdi ... Imperiya rahbari Amerika Qo'shma Shtatlari makkajo'xori ishlatayotgani bilan maqtandi. xom ashyo sifatida ular allaqachon etanolni dunyodagi birinchi ishlab chiqaruvchiga aylanishdi ", deb yozgan Kastro. Va shundan so'ng u raqamlar va dalillarga asoslanib, bunday yondashuv aholisi ko'pincha och bo'lgan uchinchi dunyo mamlakatlarida oziq-ovqat ta'minoti muammolarini yanada kuchaytirishini ko'rsatdi.
- Indoneziya va Malayziyada palma plantatsiyalarini yaratish uchun yomg'ir o'rmonining katta qismi kesilgan. Xuddi shu narsa Borneo va Sumatra shaharlarida ham sodir bo'ldi. Buning sababi biodizel - dizel yoqilg'isiga alternativa sifatida yoqilg'i ishlab chiqarish uchun poyga edi (kolza yog'i toza shaklda yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin). Arzon narxlardagi va kam energiya iste'moli - yarim texnik moyli o'simliklardan muqobil yoqilg'i ishlab chiqarish uchun sizga kerak bo'lgan narsa.
Masshtablash imkoniyatlari
Bioenerji ko'pincha potentsial keng ko'lamli uglerod neytral qazilma yoqilg'i o'rnini bosuvchi vosita sifatida qaraladi. Masalan, Xalqaro Energiya Agentligi bioenergiyani 2050 yilga kelib 20 foizdan ko'proq boshlang'ich energiyaning potentsial manbai sifatida ko'rib chiqadi, UNFCCC Kotibiyatining hisobotida bioenerji salohiyati yiliga 800 ekzoul (yiliga EJ) darajasida baholanadi, bu hozirgi energiya iste'molidan ancha yuqori. Hozirgi kunda insoniyat yiliga 12 milliard tonna o'simlik biomassasidan foydalanadi (er osti ekotizimlari uchun mavjud bo'lgan biomassani 23,8 foizga kamaytiradi), uning kimyoviy energiyasi atigi 230 EJ. 2015 yilda umumiy energiya miqdori 60 EJ bo'lgan bioyoqilg'i ishlab chiqarildi, bu energiya uchun birlamchi talabning 10 foizini tashkil etadi. Mavjud qishloq xo'jaligi va o'rmon xo'jaligi amaliyoti sayyoradagi biomassaning umumiy ishlab chiqarish hajmini oshirmaydi, uni tabiiy ekotizimlardan inson ehtiyojlari manbaiga qayta taqsimlaydi. Biologik yoqilg'i tufayli energiya talabining 20-50% ni qondirish qishloq xo'jaligida foydalaniladigan biomassa miqdorining 2-3 baravarga ko'payishini anglatadi. Shu bilan birga, o'sib borayotgan aholini oziq-ovqat bilan ta'minlash kerak. Ayni paytda qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishining hozirgi darajasi er yuzining 75% cho'l va muzliklardan xoli, bu ekotizimlarga haddan tashqari bosim va SO ning muhim emissiyalariga olib keladi.2 . Kelajakda katta miqdordagi qo'shimcha biomassani olish imkoniyati juda muammoli.
Bioenergiyaning "Uglerod neytralligi"
Bioenergiyaning "uglerod neytralligi" tushunchasi keng tarqalgan, unga ko'ra o'simliklardan energiya ishlab chiqarish SO qo'shilishiga olib kelmaydi.2 atmosferaga. Ushbu nuqtai nazar olimlar tomonidan tanqid qilinadi, ammo Evropa Ittifoqining rasmiy hujjatlarida mavjud. Xususan, u 2020 yilga kelib bioenergiyaning ulushini 20 foizga va transportda bioyoqilg'i ulushini 10 foizga etkazish bo'yicha ko'rsatmaga asoslanadi. Biroq, bu tezisga shubha tug'diradigan ilmiy dalillar tobora ko'payib bormoqda. Bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun o'stiriladigan o'simliklar erni atmosferadan tabiiy ravishda uglerod chiqarib oladigan boshqa o'simliklardan ozod qilish kerakligini anglatadi. Bundan tashqari, bioyoqilg'i ishlab chiqarish jarayonining ko'p bosqichlari CO chiqindilarini ham keltirib chiqaradi.2. Uskunalarning ishlashi, transport, xom ashyoni kimyoviy qayta ishlash, tuproqning buzilishi muqarrar ravishda CO chiqindilari bilan birga keladi2 atmosferaga. Ba'zi hollarda yakuniy muvozanat qazib olinadigan yoqilg'ilarni yoqishdan ko'ra yomonroq bo'lishi mumkin. Bioenerjiyaning yana bir varianti turli xil qishloq xo'jalik chiqindilaridan energiya olish, yog'ochni qayta ishlash va hokazolarni o'z ichiga oladi. Bu chiqindilarni tabiiy muhitdan olib tashlashni anglatadi, tabiiy hodisalar paytida ular tarkibidagi uglerod, odatda, parchalanish jarayonida tuproqqa kirishi mumkin. Buning o'rniga u yoqilganda atmosferaga chiqariladi.
Bioenerji texnologiyalarini hayot tsikliga asoslangan integral baholash erdan foydalanishda to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita o'zgarishlar hisobga olinadimi yoki yo'qmi, qo'shimcha mahsulotlarni olish imkoniyati (masalan, chorva uchun ozuqa), o'g'it ishlab chiqarishdagi azot oksidining issiqxonadagi roli va boshqa omillarga bog'liq holda keng natijalar beradi. Farrell va boshqalarga (2006) ko'ra, ekinlardan bioyoqilg'i chiqindilari an'anaviy benzin chiqindilaridan 13% kam. AQSh Atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi tomonidan o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatadiki, 30 yil vaqtincha "ufqqa" ega bo'lganda, biodizel odatdagi yoqilg'iga nisbatan 26% dan tortib to 34% gacha bo'lgan chiqindilarning taxmin qilingan taxminlarga qarab o'zgarishini ta'minlaydi.
Karbonli qarz
Elektr energetikasida biomassadan foydalanish uglerod neytralligi uchun yana bir muammo tug'diradi, bu transport bioyoqilg'i uchun xos emas. Qoida tariqasida, bu holda biz o'tinni yoqish haqida gapiramiz. CO2 yonayotgan o'tindan u to'g'ridan-to'g'ri yonish paytida atmosferaga kiradi va uning atmosferadan chiqishi o'nlab va yuzlab yillar davomida yangi daraxtlar o'sganda sodir bo'ladi. Ushbu vaqt oralig'i odatda "uglerodli qarz" deb nomlanadi, Evropa o'rmonlari uchun bu ikki yuz yilga etadi. Shu sababli, yog'ochning biologik yoqilg'i sifatida "uglerod neytralligi" ni qisqa va o'rta muddatli muddatda ta'minlash mumkin emas, shu bilan birga, iqlimni modellashtirish natijalari emissiyalarni tez kamaytirish zarurligini ko'rsatmoqda. Tez o'sadigan daraxtlardan o'g'itlar va boshqa qishloq xo'jaligidagi texnologiya usullaridan foydalanish o'rmonlarni tabiiy ekotizimlarga qaraganda kamroq uglerod bo'lgan plantatsiyalarga almashtirishga olib keladi. Bunday plantatsiyalarning o'rnatilishi biologik xilma-xillikning yo'qolishiga, tuproqning kamayib ketishiga va don monokulturalari tarqalishining oqibatlariga o'xshash boshqa ekologik muammolarga olib keladi.
Ekotizimning oqibatlari
Jurnalda chop etilgan tadqiqotga ko'ra IlmiyCO emissiyasi uchun to'lovlarni joriy qilish2 Yonilg'i yoqilg'isidan bioyoqilg'i chiqindilariga e'tibor bermaslik biomassaga talabning oshishiga olib keladi, bu esa 2065 yilga kelib qolgan barcha tabiiy o'rmonlar, o'tloqlar va boshqa ekotizimlarni bioyoqilg'i plantatsiyalariga aylantiradi. Endi o'rmonlar bioyoqilg'i uchun yo'q qilinmoqda. Pelletlarga talabning oshishi xalqaro savdoning kengayishiga olib keladi (birinchi navbatda Evropaga etkazib berish bilan), butun dunyo bo'ylab o'rmonlarga xavf solmoqda. Masalan, Angliya elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi Drax o'zining 4 GVt quvvatining yarmini bioyoqilg'idan olishni rejalashtirmoqda. Bu har yili 20 million tonna yog'ochni import qilish zarurligini anglatadi, bu Buyuk Britaniyaning o'zida yig'ilganidan ikki baravar ko'pdir.
Bioyoqilg'i samaradorligi
Bioyoqilg'i yoqilg'isining asosiy energiya manbai bo'lib xizmat qilish qobiliyati uning energiya rentabelligiga, ya'ni olingan foydali energiyaning sarf qilingan miqdoriga bog'liq. Donli etanolning energiya balansi Farrell va boshqalar (2006) da muhokama qilingan. Mualliflar ushbu turdagi yoqilg'idan olinadigan energiya uni ishlab chiqarish uchun sarflanadigan energiya sarfidan ancha yuqori degan xulosaga kelishdi. Boshqa tomondan, Pimentel va Patrek, energiya iste'moli tiklanadigan energiyadan 29% ko'proq ekanligini ta'kidlashadi. Kelishmovchilik asosan qo'shimcha mahsulotlarning rolini baholash bilan bog'liq bo'lib, optimistik bahoga ko'ra, chorva uchun ozuqa sifatida ishlatilishi va soya etishtirish ehtiyojini kamaytirishi mumkin.
Oziq-ovqat xavfsizligiga ta'siri
Yillar davomida qilingan sa'y-harakatlar va katta miqdordagi sarmoyalarga qaramay, yosunlardan yoqilg'ini ishlab chiqarish laboratoriyadan tashqarida olib tashlanishi mumkin emasligi sababli, bioyoqilg'i qishloq xo'jaligini yo'q qilishni talab qiladi. IEAning 2007 yildagi ma'lumotlariga ko'ra, har yili 1 EJ transport vositasida bioyoqilg'i energiyasini ishlab chiqarish 14 million gektar qishloq xo'jaligiga mo'ljallangan erlarni, ya'ni transport yoqilg'isining 1 foizini qishloq xo'jalik erlarining 1 foizini talab qiladi.
Tarqatish
Worldwatch instituti tomonidan taxmin qilingan 2007 yilda dunyo bo'ylab 54 milliard litr bioyoqilg'i ishlab chiqarildi, bu dunyo bo'ylab suyuq yoqilg'i sarfining 1,5 foizini tashkil qiladi. Etanol ishlab chiqarish 46 milliard litrni tashkil etdi. AQSh va Braziliya global etanolning 95 foizini ishlab chiqaradi.
2010 yilda dunyoda suyuq bioyoqilg'i ishlab chiqarish 105 milliard litrgacha o'sdi, bu avtomobil transportida global yoqilg'i sarfining 2,7 foizini tashkil etadi. 2010 yilda 86 milliard litr etanol va 19 milliard litr biodizel ishlab chiqarilgan. Global etanol ishlab chiqarishda AQSh va Braziliyaning ulushi 90% gacha tushdi.
AQShda donning uchdan bir qismidan ko'prog'i, Evropadagi kolza turlarining yarmidan ko'pi va Braziliyada shakar idishining deyarli yarmi bioyoqilg'i ishlab chiqarishga ketadi (Bureau et al, 2010).
Evropada bioyoqilg'i
Evropa Komissiyasi 2020 yilga qadar alternativ energiya manbalaridan kamida 10% transport vositalarida foydalanish maqsadini qo'ydi. Shuningdek, 2010 yilga qadar 5,75% oraliq reja mavjud.
2007 yil noyabr oyida Buyuk Britaniyada qayta tiklanadigan yoqilg'i talablarini joriy etishni nazorat qilish uchun Qayta tiklanadigan yoqilg'i agentligi tashkil etildi. Qo'mitaga atrof-muhitni muhofaza qilish agentligining sobiq ijrochi direktori Ed Gallaher rahbarlik qildi.
2008 yil davomida bio yoqilg'ining hayotiyligi haqidagi munozaralar Gallagher boshchiligidagi komissiya tomonidan muammoni ikkinchi marta o'rganishga olib keldi. Bioyoqilg'idan foydalanishning oziq-ovqat ishlab chiqarishga, yetishtirilgan ekinlarning xilma-xilligiga, oziq-ovqat narxlari va qishloq xo'jaligiga mo'ljallangan er maydonlariga bilvosita ta'siri o'rganildi. Hisobotda bio yoqilg'ining joriy etilish dinamikasini yiliga 0,5% gacha pasaytirish taklif qilingan. Shu tarzda 5 foizlik maqsadga 2013/2014 yil oldin erishilgan bo'lishi kerak, avval taklif qilinganidan uch yil o'tgach. Bundan tashqari, kelgusida amalga oshirish korxonalarga ikkinchi avlod yoqilg'isiga yo'naltirilgan zamonaviy texnologiyalarni qo'llash bo'yicha majburiy talab bilan birga bo'lishi kerak.
2011 yil 1 apreldan boshlab siz 300 dan ortiq shved benzin stantsiyalarida yangi dizel dvigatel sotib olishingiz mumkin. Shvetsiya dunyoda birinchi bo'lib shved qarag'ay yog'i asosida ishlab chiqarilgan eko-dizelli avtomobillarga benzin quyish mumkin. "Bu o'rmonlarning ko'plab qimmatbaho tarkibiy qismlaridan qanday foydalanish va bizning" yashil oltin "ko'proq ish joylari va iqlimni yaxshilashga yaxshi misoldir" - qishloq xo'jaligi vaziri Eskil Erlandsson / Eskil Erlandsson.
2013 yil 8 martda birinchi yoqilg'i transatlantik biologik parvoz amalga oshirildi. Parvoz KLM Boeing 777-200 tomonidan Amsterdam - Nyu-York yo'nalishida amalga oshirildi.
Finlyandiyada yog'och yoqilg'isi energiya iste'molining qariyb 25 foizini ta'minlaydi va uning asosiy manbai bo'lib, uning ulushi doimiy ravishda o'sib bormoqda.
Hozirda Belgiyada dunyodagi eng katta issiqlik elektr stantsiyasi qurilmoqda. Bee power gentqaysi yog'och chiplari ustida ishlaydi.Uning elektr quvvati 215 MVt, issiqlik quvvati esa 100 MVt 107 ni tashkil etadi, bu esa 450 ming xonadonni elektr energiyasi bilan ta'minlaydi.
Rossiyadagi bioyoqilg'i
Rosstat ma'lumotlariga ko'ra, 2010 yilda Rossiyada o'simliklarga asoslangan yoqilg'i (somon, moy keki, yog'och chiplari va o'tinlar) eksporti 2,7 million tonnadan oshdi. Rossiya Evropa bozorida yonilg'i pelletlarini eksport qiluvchi uch mamlakatdan biridir. Ishlab chiqarilgan bioyoqilg'ining atigi 20 foizi Rossiyada iste'mol qilinadi.
Rossiyada biogaz ishlab chiqarish potentsiali yiliga 72 milliard kubometrga etadi. Biogazdan elektr energiyasini ishlab chiqarish potentsiali - 151,200 GVt, issiqlik - 169,344 GVt.
2012-2013 yillarda Rossiyaning 27 viloyatida 50 dan ortiq biogaz elektr stantsiyalarini ishga tushirish rejalashtirilgan. Har bir stantsiyaning o'rnatilgan quvvati 350 kVt dan 10 MVtgacha. Stantsiyalarning umumiy quvvati 120 MVt dan oshadi. Loyihalarning umumiy qiymati 58,5 dan 75,8 milliard rublgacha (baholash parametrlariga qarab). Ushbu loyihani amalga oshirish GazEnergoStroy korporatsiyasi va BioGazEnergoStroy korporatsiyasi tomonidan amalga oshiriladi.
Tashlandiq erlar va bioyoqilg'i ishlab chiqarish
Umumiy nuqtai nazardan, "tashlab qo'yilgan" yoki "tashlab qo'yilgan" erlarda xom ashyo etishtirilsa, bio yoqilg'idan foydalanishning salbiy oqibatlaridan qochish mumkin. Masalan, Britaniya Qirollik Jamiyati o'z hisobotida ishlab chiqarishni "bio xilma-xilligi past yoki tashlandiq erlar" ga ko'chirishga mo'ljallangan siyosiy qarorlarni qabul qilishga chaqiradi. Kempbell va boshqalar tomonidan 2008 yilda o'tkazilgan tadqiqotda, tashlab qo'yilgan erlarning global bioenergiya salohiyati 385-472 million gektar maydondan foydalangan holda hozirgi boshlang'ich energiyaga bo'lgan ehtiyojning 8 foizidan kam deb taxmin qilingan. Bu erlarning unumdorligi yiliga gektariga 4,3 tonnani tashkil etadi, bu avvalgi ko'rsatkichlardan ancha past (yiliga 10 tonnagacha). Bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun yaroqli bo'lgan "tashlab qo'yilgan" er maydonini aniqlash metodologiyasining namunasi Field et al (2008) tadqiqotidir, unga ko'ra bunday erlar 386 million gektarni tashkil qiladi. 1700 yildan beri qishloq xo'jaligi ekinlari etishtirilgan har qanday erlar, sun'iy yo'ldosh rasmlariga ko'ra, hozir ular ishlov berilmagan erlar, agar ularda o'rmonlar va aholi punktlari bo'lmasa, "tashlab qo'yilgan" hisoblanadi. Shu bilan birga, mahalliy aholining ushbu erlardan yaylov, yig'im-terim, bog'dorchilik va hokazolar uchun foydalanishini baholashga urinishlar qilinmaydi. Natijada, Goeran Berndes bioyoqilg'i ishlab chiqarish potentsialining o'n ettita tadqiqoti sharhining muallifi ta'kidlaganidek, "ko'p uchraydigan erlar. qishloq aholisining asosini tashkil etadi. Bio yoqilg'ini ishlab chiqarish mavzusida yozadigan bir qator mualliflar ushbu toifaga Lotin Amerikasi, Afrika va Osiyodagi keng yaylovlarni o'z ichiga olgan "er osti qilinmagan er" tushunchasini kiritish bilan davom etadilar. Bu erlarda intensiv dehqonchilikka o'tish ularning hozirgi aholisi uchun katta yutuqdir va ota-bobolarining ko'plab avlodlari tajribasi asosida yaratilgan hozirgi turmush tarzi bundan buyon yashash huquqiga ega emas deb taxmin qilinadi. Ushbu nuqtai nazar an'anaviy turmush tarzi himoyachilari tomonidan insoniyatning madaniy xilma-xilligiga va mahalliy jamoalarning huquqlariga hurmatsizlik sifatida tanqid qilinadi. Shuningdek, ular ekologik barqaror turmush tarzini ta'minlaydigan an'anaviy bilim va amaliyotning muhimligini ta'kidlaydilar. Xalqaro er koalitsiyasi tashkilotining ma'lumotlariga ko'ra, hozirgi vaqtda dunyodagi barcha er maydonlarining 42 foizi bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun ishlab chiqariladi. Uning ishlab chiqaruvchilari dunyo janubidagi yuzlab million gektar erlarni "tashlandiq" va "rivojlanish uchun qulay" deb tasniflashga moyil bo'lib, yuzlab millionlab odamlar bu erlarda yashab, o'zlarining pullarini oladilar. Biologik xilma-xillikning zarari ko'pincha hisobga olinmaydi. Asirga olish, bu erlar ko'pincha qishloq jamoalari tomonidan birgalikda egalik qilinayotganligi, ularning huquqlari mahalliy an'anaviy g'oyalarga asoslanganligi va qonuniy rasmiylashtirilmaganligi bilan osonlashadi. Amaldagi ishlab chiqarish sxemalarining kapital zichligi va ushbu sxemalarga mahalliy hamjamiyatlarning sust qo'shilishi tufayli mahalliy aholiga ish o'rinlari yaratishda berilgan imtiyozlar ahamiyatsiz bo'lib qoladi. Bundan tashqari, ijara narxi va ish haqi darajasi bitimlarda qatnashayotgan tomonlar kuchlarining muvozanati bilan belgilanadi va afzallik, qoida tariqasida, transmilliy agrobiznes tomonida. Colchester (2011) shuni ko'rsatadiki, palma yog'ini ishlab chiqarishda majburiy mehnat haqiqatdan ham qo'llaniladi. Bundan tashqari, erlarni topshirish sharti sifatida mahalliy jamoalarga va'da qilingan ish joylari ko'pincha bir necha yil ichida yo'q qilinadi (Ravanera va Gorra 2011). Umuman olganda, qishloq aholisining yirik agrobiznesga bir tomonlama qaramlik holati ular uchun yoqimli emas. Braziliyada muhojir dehqonlarning "uy egasi bo'lmaganlar uchun ishlash" istagi Amaziya o'rmonlari yo'q qilinishining asosiy omili sifatida tan olingan (dos Santos va boshqalar 2011).
Standartlar
1 yanvar 2009 yil Rossiyada GOST R 52808-2007 «Noan'anaviy texnologiyalar. Biologik chiqindilar. Atamalar va ta'riflar. " Standartni joriy etish to'g'risidagi 424-sonli buyruq Rostexregulirovanie tomonidan 2007 yil 27 dekabrda tasdiqlangan.
Standart Moskva Davlat Universiteti Geografiya fakulteti Qayta tiklanadigan energiya manbalari laboratoriyasi tomonidan ishlab chiqilgan. MV Lomonosov suyuq va gazsimon yoqilg'iga alohida e'tibor berib, bio yonilg'i sohasidagi asosiy tushunchalarning atamalari va ta'riflarini belgilaydi.
Evropada 2010 yil 1 yanvardan boshlab EN-PLUS bioyoqilg'i uchun yagona standart amal qilmoqda.
Xalqaro nazorat
Qizig'i shundaki, Evropa Komissiyasi ishtirokchi davlatlarni umumiy yoqilg'i hajmining 10% miqdorida biologik yoqilg'iga avtomobillarni topshirishga rag'batlantirmoqchi. Ushbu maqsadga erishish uchun Evropada avtoulov egalarini dvigatellarini qayta jihozlashga, shuningdek, bozorlarga etkazib berilayotgan bioyoqilg'i sifatini nazorat qilishga undovchi maxsus kengash va komissiyalar tashkil etilgan va ishlamoqda.
Er sayyorasidagi bio-muvozanatni saqlash uchun komissiyalar mahsulot ishlab chiqarish uchun xom ashyo bo'lgan o'simliklar sonining ko'payishini va ularning o'rnini bioyoqilg'i ishlab chiqaradigan o'simliklar bilan almashtirmasligini ta'minlaydilar. Bundan tashqari, bioyoqilg'i ishlab chiqaradigan korxonalar o'z texnologiyalarini doimiy ravishda takomillashtirib, ikkinchi avlod yoqilg'isini ishlab chiqarishga e'tibor qaratishlari kerak.
Rossiyada va dunyoda yoqilg'i haqiqatlari
Bunday faol ishlarning natijalari uzoq kutilmadi. Masalan, asrning ikkinchi o'n yilligining boshida Shvetsiyada 300 ta yoqilg'i quyish stantsiyalari ishlayotgan edi, bu erda siz tankni ekologik toza biodizel bilan to'ldirishingiz mumkin. U Shvetsiyada o'sadigan mashhur qarag'ay daraxtlarining moyidan tayyorlangan.
2013 yil bahorida aviatsiya yoqilg'isi ishlab chiqarish texnologiyasini rivojlantirishda burilish nuqtasi bo'lgan voqea yuz berdi. Bioterapiya bilan ishlaydigan transatlantik samolyot Amsterdamdan uchib o'tdi. Ushbu Boeing Nyu-Yorkka xavfsiz tarzda qo'ndi va shu bilan ekologik toza va arzon yoqilg'idan foydalanishga zamin yaratdi.
Rossiya bu jarayonda juda qiziq pozitsiyani egallaydi. Biz har xil turdagi bioyoqilg'i ishlab chiqaruvchilarmiz, biz yoqilg'i pelletlari eksportchilari reytingida uchinchi o'rinni egallaymiz! Ammo bizning mamlakatimizda biz qimmat turlardan foydalanishda davom etar ekan, yonilg'ining 20 foizidan kamini iste'mol qilamiz.
Rossiyaning 27 viloyati biogaz energiyasi bilan ishlaydigan elektr stantsiyalari qurilib ekspluatatsiya qilinadigan maydonlarga aylandi. Ushbu loyihaning qiymati qariyb 76 milliard rublni tashkil etadi, ammo stantsiyalarni ishlatishda tejash bu xarajatlardan bir necha baravar ko'p.
Ma'rifat mukofoti
Qayta tiklanadigan xomashyoni bioyoqilg'i va elektr energiyasiga qayta ishlash texnologiyalari, shuningdek, biopolimer qadoqlash ishlab chiqarish uchun echimlar ayniqsa istiqbolli hisoblanadi. Ushbu texnologiyalarning qo'llanilishi ularni qayta ishlashga, ya'ni mahsulotni yaratishning yangi tsikliga (xususan, yonilg'i xujayralari va bioplastikalardagi substratlarga) qayta ishlashga imkon beradi.
Rossiyada ushbu texnologiyalardan foydalanish imkoniyatlari juda katta. Ularni ishlab chiqish va amalga oshirish o'rta muddatli istiqbolda mamlakat iqtisodiyotining energiya manbalariga, tashqi mahsulotlar va texnologiyalarga bog'liqligini kamaytirishga, yangi bozorlarni yaratishga olib keladi.
Effektlar
Transport sohasini rivojlantirishni rag'batlantirish, uning ekologik tozaligini oshirish va yoqilg'ining o'sib borayotgan ehtiyojlarini qondirish.
Texnik va oziq-ovqat ekin maydonlari o'rtasidagi raqobatning keskinligini kamaytirish (fitoreaktorlarda mikroalgalarni etishtirish, suzuvchi akvarium reaktorlari, ochiq suv omborlari).
Noqulay ijtimoiy-iqtisodiy sharoitlarga ega hududlarning rivojlanishi va ularning import qilinadigan yoqilg'iga bog'liqligi kamayishi.
Mikroalgadan oqsillar, antioksidantlar, oziq-ovqat ranglari va boshqa foydali mahsulotlarni olish.
Bozor bahosi
2030 yilga kelib, bioyoqilg'i ishlab chiqarishning global o'sishi yiliga 7–9% bo'lgan neft ekvivalentida 150 million tonnagacha ko'tariladi. Uning ulushi transport tarmog'ida iste'mol qilinadigan yoqilg'ining 4-6 foiziga etadi. Yosunlarning bioyoqilg'ilari yiliga 70 milliard litrdan ko'proq qazib olinadigan yoqilg'ilarni almashtirishi mumkin. 2020 yilga kelib Rossiyada bioyoqilg'i bozori 1,5 martadan ko'proq o'sishi mumkin - yiliga 5 million tonnagacha. Ushbu tendentsiyaning maksimal namoyon bo'lishi mumkin bo'lgan muddat: 2025–2035.
Haydovchilar va to'siqlar
Rivojlangan mamlakatlarning atrof-muhitni ifloslanish darajasini minimallashtirish bo'yicha ekologik siyosati.
Biyodizel zavodlarini qurish, texnologik jarayonlarni sozlash uchun katta hajmdagi investitsiyalarga ehtiyoj.
Mikroalgalar o'sishi samaradorligining quyosh nurlari intensivligiga bog'liqligi (ochiq suvda o'stirilganda).
Organik chiqindi elektr
Chiqindilarni utilizatsiya qilish va qayta ishlash jarayonlari deyarli muhim mahsulotlar va hatto elektr energiyasini ishlab chiqarish bilan birlashtirilishi mumkin. Maxsus qurilmalar - mikrobial yonilg'i xujayralari (MTE) yordamida elektr energiyasini chiqindilardan to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish, biogazni ishlab chiqarish va keyinchalik uni elektr energiyasiga qayta ishlash bosqichlarini chetlab o'tish mumkin bo'ldi.
MTE bu bioelektrik tizimdir. Uning ishlash samaradorligi organik birikmalarni (chiqindilarni) parchalaydigan va elektronlarni bir xil tizimga o'rnatilgan elektr zanjiriga o'tkazadigan bakteriyalarning metabolik faolligiga bog'liq. Bunday bakteriyalarning eng katta samaradorligiga ularni organik moddalarni o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash inshootlarining texnologik sxemasiga kiritish orqali erishish mumkin, ularning parchalanishi energiya chiqaradi.
Batareyalarni zaryad qilish uchun MTE-dan foydalanishga imkon beradigan laboratoriya ishlanmalari allaqachon mavjud. Texnologik echimlarni ko'lamini kengaytirish va optimallashtirish bilan kichik korxonalarni elektr energiyasi bilan ta'minlash mumkin bo'ladi. Masalan, o'nlab litrdan minglab litrgacha ishlaydigan yuqori samarali MTElar tozalash inshootlarini avtonom quvvat bilan ta'minlaydi.
Strukturaviy tahlil
Bio-yoqilg'i bozori global tuzilmasining prognozi: 2022 (%)
Organik chiqindi elektr
Chiqindilarni utilizatsiya qilish va qayta ishlash jarayonlari deyarli muhim mahsulotlar va hatto elektr energiyasini ishlab chiqarish bilan birlashtirilishi mumkin. Maxsus qurilmalar - mikrobial yonilg'i xujayralari (MTE) yordamida elektr energiyasini chiqindilardan to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish, biogazni ishlab chiqarish va keyinchalik uni elektr energiyasiga qayta ishlash bosqichlarini chetlab o'tish mumkin bo'ldi.
MTE bu bioelektrik tizimdir. Uning ishlash samaradorligi organik birikmalarni (chiqindilarni) parchalaydigan va elektronlarni bir xil tizimga o'rnatilgan elektr zanjiriga o'tkazadigan bakteriyalarning metabolik faolligiga bog'liq. Bunday bakteriyalarning eng katta samaradorligiga ularni organik moddalarni o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash inshootlarining texnologik sxemasiga kiritish orqali erishish mumkin, ularning parchalanishi energiya chiqaradi.
Batareyalarni zaryad qilish uchun MTE-dan foydalanishga imkon beradigan laboratoriya ishlanmalari allaqachon mavjud. Texnologik echimlarni ko'lamini kengaytirish va optimallashtirish bilan kichik korxonalarni elektr energiyasi bilan ta'minlash mumkin bo'ladi. Masalan, o'nlab litrdan minglab litrgacha ishlaydigan yuqori samarali MTElar tozalash inshootlarini avtonom quvvat bilan ta'minlaydi.
Effektlar
Ishlab chiqarish jarayonlarining va korxonalarning samaradorligining ekologik xavfsizligini oshirish, tashqi elektr manbalariga bog'liqligini kamaytirish, ishlab chiqarish tannarxini va tozalash texnologiyalarini sotib olish narxini pasaytirish.
Energiya tanqis bo'lgan hududlardagi vaziyatni yaxshilash, MTE-dan foydalanish orqali ularning raqobatbardoshligini oshirish.
Energiyani talab qilmaydigan maqsadlar uchun elektr energiyasini avtonom ravishda ishlab chiqarish imkoniyati (masalan, kichik fermer xo'jaliklarida).
Bozor bahosi
70% - biotexnologiya usullari yordamida qayta ishlanadigan chiqindilarning ulushi Rossiyada 2020 yilga kelib 2012 yilga nisbatan oshadi. Evropa Ittifoqida biogazdan olinadigan elektr energiyasining ulushi taxminan 8% ni tashkil qiladi. Ushbu tendentsiyaning maksimal namoyon bo'lishi mumkin bo'lgan muddat: 2020–2030.
Haydovchilar va to'siqlar
Organik chiqindilarning ko'payishi va elektr energiyasiga talabning oshishi.
MTE kabi bioreaktorlarni turli xil energiya manbalarida, shu jumladan oqava suvlarda ishlash qobiliyati.
MTE-ni texnologik jarayonlarga integratsiyalashtirish uchun zarur bo'lgan sarmoyaning etarli emasligi, to'lovning uzoq muddati.
Bioreaktorlarni chiqindilarni yig'ish joylari bilan bog'lash zarurati.
MTE tipidagi bioreaktorlarning eksperimental sanoat namunalarining nisbatan past samaradorligi.
Strukturaviy tahlil
Mikrob elektrokimyoviy tizimlarini turlari bo'yicha o'rganish: 2012 (%)
Biologik parchalanadigan polimer qadoqlash
Sintetik polimerlardan (sumkalar, plyonkalar, konteynerlar) ishlab chiqarilgan qadoqlashning umumiyligi atrof-muhitning ifloslanishi muammosining kuchayishiga olib keladi. Buni biologik parchalanadigan polimerlardan qadoqlangan materiallarga o'tish orqali hal qilish mumkin, ular tezda qayta ishlanadi va ulardan foydalanish qulay.
Ko'pgina rivojlangan mamlakatlarda qadoqlash sanoatida biologik parchalanadigan sintetik polimerlarning og'ir (uzoq va bir necha yuz yilgacha) o'zgarishi tendentsiyasi kuzatilmoqda (2-3 oylik qayta ishlash muddati bilan). Faqatgina G'arbiy Evropada ularning yillik iste'mol hajmi 19 ming tonnani, Shimoliy Amerikada 16 ming tonnani tashkil etadi. Shu bilan birga, bir qator ko'rsatkichlar bo'yicha biopolimer qadoqlash materiallari an'anaviy sintetik materiallardan orqada qolmoqda.
Donli ekinlar va qand lavlagi o'simlik qandlaridan polilaktik kislota asosida biopolimer materiallar ishlab chiqarish texnologiyalari yuqori iste'mol xususiyatlariga ega mahsulotlarni qadoqlashga imkon beradi: moslashuvchan va bardoshli, namlikka va agressiv aralashmalarga, hidlarga chidamli, yuqori to'siq xususiyatlariga ega va shu bilan birga samarali va tez parchalanadi. . Texnologiyalarni takomillashtirish ularning moddiy va energiya zichligini kamaytirishga qaratilgan.
Ikkinchi avlod yoqilg'isi
Ishlab chiqarishning murakkabligi shundaki, u juda ko'p o'simlik materiallarini talab qiladi. Va uni etishtirish uchun, agar kerak bo'lsa, oziq-ovqat o'simliklarini etishtirish uchun ishlatilishi kerak bo'lgan erlar kerak. Shu sababli, yangi texnologiyalar bioyoqilg'ini butun zavoddan emas, balki boshqa ishlab chiqarish chiqindilaridan olishga qaratilgan. Yog'och chiplari, donni maydalagandan keyingi somon, kungaboqar po'sti, moyli pirojnoe va mevali pirojnoe, hatto go'ng va boshqa narsalar - bular ikkinchi avlod bioyoqilg'ining xom ashyosiga aylanadi.
Ikkinchi avlod bioyoqilg'ining yorqin namunasi bu "kanalizatsiya" gaz, ya'ni karbonat angidrid va metandan tashkil topgan biogazdir.Shunday qilib, biogaz avtomashinalarda ishlatilishi uchun undan karbonat angidrid chiqariladi, natijada toza biometan qoladi. Taxminan xuddi shu tarzda, biologik massadan bioetanol va biodizel olinadi.
Biyodizelni qanday qilish kerak
Biyodizel ishlab chiqarish uchun o'simlik yog'ining yopishqoqligini kamaytirish kerak. Buning uchun undan glitserin chiqariladi va uning o'rniga yog'ga spirt kiritiladi. Ushbu jarayon suv va turli xil nopokliklarni olib tashlash uchun bir nechta filtrlashni talab qiladi. Jarayonni tezlashtirish uchun moyga katalizator qo'shiladi. Aralashga alkogol ham qo'shiladi. Metil eterini olish uchun moyga metanol, etil eterini olish uchun esa etanol qo'shiladi. Kislota katalizator sifatida ishlatiladi.
Barcha tarkibiy qismlar aralashtiriladi, keyin uni tozalash uchun vaqt kerak bo'ladi. Tankning yuqori qatlami biodizeldir. O'rta qatlam - sovun. Pastki qavat - glitserin. Barcha qatlamlar keyingi ishlab chiqarishga o'tadi. Glitserin ham, sovun ham xalq xo'jaligidagi zarur birikmalardir. Biyodizel bir necha tozalashdan o'tadi, drenajlanadi va filtrlanadi.
Ushbu ishlab chiqarish ko'rsatkichlari juda qiziq: 110 kg alkogol va 12 kilogramm katalizator bilan o'zaro ta'sir qilgan bir tonna 1100 litr biodizel va 150 kg dan oshiq glitserin. Biyodizel kichkina sariq rangga ega bo'lib, go'zal yangi siqilgan kungaboqar yog'i, quyuq glitserin singari 38 darajaga qadar qattiqlashadi. Yaxshi sifatli biodizel tarkibida hech qanday aralashmalar, zarralar yoki suspenziyalar bo'lmasligi kerak. Biyodizeldan foydalanganda doimiy sifat nazorati uchun avtomobil yonilg'i filtrlarini tekshirish kerak.
Bioetanol ishlab chiqarish
Shakarga boy xom ashyoni fermentatsiya qilish bioetanol ishlab chiqarish uchun asosdir. Bu jarayon spirtli ichimliklarni iste'mol qilish yoki odatiy oy nuriga o'xshaydi. Don kraxmali shakarga aylanadi, unga xamirturush qo'shiladi va pyure olinadi. Sof etanol fermentatsiya mahsulotlarini ajratib olish orqali olinadi, bu maxsus kolonalarda uchraydi. Bir nechta filtrlashdan keyin ular quritiladi, ya'ni suv chiqariladi.
Oddiy benzinga suv aralashmalari bo'lmagan bioetanol qo'shilishi mumkin. Bioetanolning ekologik sofligi va uning atrof-muhitga minimal ta'siri sanoatda yuqori baholanadi, bundan tashqari, hosil bo'lgan bioyoqilg'i narxi juda o'rinli.