Биоэнергетика Мақсаты

1. Биоэнергетикаға кіріспе

2. Биометаногенез

3. Метаногенез үшін қондырғыларға сипаттама

4. Метандық ашу процесі

5. Биогаз қолданудың экологиялық қауіпсіздігі

Энергиямен қамтамасыз ету қоғам дамуын анықтайтын маңызды фактор. Соңғы кездері технологиялар мен процестердің тиімділігін салыстыру үшін барлығы энергетикалық анализге сүйенеді. Энергетикалық анализдің негізгі міндеті қазба және қалпына келетін энергия ресурстарын тиімді пайдалануды, соынмен қатар қоршаған ортаны қорғауды қамтамасыз ететін әдістерді жоспарлау болып табылады.

Адамзат қоғамының даму тарихында энергияны тұтыну бір адамға есептегенде 100 есесге өсті. Әрбір 10-15 жыл сайын энергияны тұтынудың әлемдік деңгейі екі еселенуде. Екінші жағынан энергияның дәстүрлі көздері – мұнай, көмір, газ сарқылуда. Бұдан басқа қазбалы оты көздерін жағу қоршаған ортаның ластануына әкеледі. Сондықтан энергияны экологиялық таза технологиямен алу өте маңызды мәселе. Жерде энергияның сарқылмас көзі ол - Күн. Әр жыл сайын Жер бетіне күн сәулесімен 3^.20²⁴ Дж энергия келеді. Сол сияқты мұнай, көмір, табиғи газ және уран қорларынан 2.5^.10²² Дж, яғни Жер Күннен бір аптадай аз осы мөлшерде энергия алады. Ғаламдық масштабта күн энергетикасы адамзаттың энергия тұтынуының қазіргі және болашақтағы деңгейін қамтамасыз етуге қабілетті. Сонымен, игерілмеген территорияларға түсетін күн энергиясының шамасы, мысалы 2^.10⁷ км² шөлде энергия 5^.10¹⁸ кВт сағ құрайды. Сонымен қатар теңіздер мен мұхиттарға түскен күн энергиясын да игеру мүмкін. Бұл жағдайдағы алғашқы процесте күн энергиясының түзілуі фитопланктон биомассасының синтезі есебінен өтеді. Екінші процесс метан және метанолдағы биомасса конверсиясын көрсетеді.

Плантациясы микробалдырлар мамандардың бағалауы бойынша жылына 50–100 т/га болатын өнімділік жүйесін сипаттайды. Жердің өсімдік жамылғысы фотосинтез процесінде түзілген 1800 млрд. т астам құрғақ затты құрайды. Биомассаның энергетикалық потенциалын адамдар қолданады. Құрғақ зат үшін биомассаның энергияға айналуының қарапайым тәсілі - процесте әрі қарай механикалық немесе электрлік энергияға айналып, жылу бөлетін жану болып саналады. Шикі биомасса да биометаногенез процесінде және спирт алуда энергияға айналуы мүмкін. «Биомасса – биотехнология» схемасы бойынша отын алу осы және басқа да биологиялық агенттерді қолданатын ферментация және мал шаруашылығы, жем өндірісі, фотосинтез процестерінің үйлесуіне негізделген.

Соңғы онжылдықтағы ғылыми және аналитикалық зерттеулер мынадай қорытындыға келген: күн энергиясының ірі масшастабта түзілуінің тиімді және сенімді әдісі – ол биожүйелерді пайданауға негізделген әдістер. Осындай әдістердің ішінде- биометаногенез процесіндегі және спирт өндірісіндегі энергия тасымалдаудағы биомассаның энергияға айналуының жеткілікті зерттелген биологиялық технологиясы, сонымен қатар биоотын элементтерін жасау, фотосутегі алу, биоэлектрокатализ кездеседі.