Biokütlə
Biokütləyə
canlı orqanizmlərdən əldə edilən materiallar aiddir. Çox vaxt xüsusi olaraq,
liqnosellüloz biokütlə adlanan bitkilər və ya bitkilərdən alınan materiallar
aiddir. Enerji mənbəyi kimi, biokütlə ya birbaşa, ya da dolayı yolla bioyanacaq
formasına çevridikdən sonra istilik əldə etmək üçün istifadə olunur. Biokütlənin
bioyanacağa çevrilməsi müxtəlif metodlarla əldə edilə bilər, geniş şəkildə
sinifləşdirilməsinə termal, kimyəvi və biokimyəvi metodlar daxildir.
Bu çevrilmə
nəticəsində yanacaq bərk, maye və ya qaz formasında ola bilər. Bioyanacaq,
oduncaq və tullantı biokütlənin enerji mənbəyi kimi 3 əsas kateqoriyasıdır. Bu
gün oduncaq ən geniş biokütlə enerji mənbəyi olaraq qalır (Scheck and Dugan
2012), buna misal olaraq meşə qalıqları (ölü ağaclar, budaqlar və ağac kötükləri
kimi), həyətdəki ağac kəsikləri, oduncaq hissələri və hətta bələdiyyənin bərk
tullantıları aiddir. Sənaye biokütləsi, çətənə,
qarğıdalı, qovaq, söyüd, şəkər qamışı, bambuk, evkaliptdən yağ xurmasına (palma
yağı) qədər çox saylı bitki növlərindən yetişdirilə bilər. Bitki enerjisi
xüsusi olaraq yanacaq kimi istifadə olunması üçün əkilən taxıllardan istehsal
edilir ki,
bu da hər hektara kiçik enerji ilə yüksək biokütlə verən bitkilərdir. Bu bitkilərə
bir neçə misal buğda və samandır. Taxıl nəqliyyat üçün maye yanacaq kimi
istifadə olunarkən, saman yandırılaraq istilik və ya elektrik əldə etmək üçün
istifadə olunur. Bitki biokütləsi həmçinin kimyəvi üsullarla sellülozadan
qlükozaya parçalanaraq nəticədə ortaya çıxan şəkər daha sonra birinci nəsil
yanacaq kimi işlədilə bilər. Biokütlə metan qazı kimi digər enerji formalarına
və ya etanol və biodizel kimi nəqliyyat yanacağına çevrilə bilər. Çürüyən tullantılar, təsərrüfat və insan
tullantıları- bunların hamısı “tullantı qazı” və ya “bioqaz” da adlanan metan
qazı istehsal edir. Qarğıdalı və şəkər qamışı kimi taxıllar nəqliyyat yanacağı
olan etanol istehsal etmək üçün fermentasiya edilə bilər. Digər bir nəqliyyat
yanacağı olan biodizel bitki və heyvan yağları kimi məhsullardan istehsal
edilə bilər.
Qida
olmayan və qarğıdalı kimi quruda becərilən növlərdən 5 və 10 dəfə daha çox
miqdarda istehsal oluna bilməsi üçün yosun kimi bitkilərdən istifadə haqqında
çox saylı araşdırmalar var. Bunlar istehsa edildikdən sonra etanol, butanol və
metanol kimi bioyanacaqla bərabər biodizel və hidrogen istehsal etmək üçün
istifadə edilə bilər.
Elektrik
istehsalı üçün istifadə olunan biokütlə bölgəyə görə dəyişir. Odun kimi meşə məhsulları
ABŞ-da yayılmışdır. Kənd təsərrüfatı tullantıları Mauritius (şəkər qamışı
qalığı) və Cənub-Şərqi Asiyada (düyü
qabıqları) geniş yayılmışdır. Touq kimi qanadlı heyvan qalıqları İngiltərədə
yayılmışdır.
Biokütlədən
yenilənə bilən enerji istehsalı ciddi ekoloji problemlər doğuracaqdır. Misal
üçün, cari ilkin enerji tələbatını təmin etmək üçün biokütlə enerjisi
istehsalını 7 dəfə, iqtisadi və enerji artım proqnozlarını nəzərə alaraq 2100
ilə 40 qat artırmalı idi (Huesemann and Huesemann 2011). Artıq insanlar dünyada
bütün fotosintetik sabit karbonun 30-40% -ə uyğundur ki, bu da əlavə biokütlə
yığımının genişlənməsinin ekosistemlərə təsir göstərəcəyini, bəzi hallarda həyati
qida mənbələrindən məhrum olan heyvan növlərinin azalmasına və məhv olmasına səbəb
olduğunu göstərir (Rojstaczer et al. 2001; Vitousek et al 1986). Hər il ABŞ-da
bitki örtüyünün enerji tutumunun ümumi miqdarı təxminən 58 kvad (61.5 EJ) təşkil
edir, bunun təxminən yarısı kənd təsərrüfatı bitkiləri və meşə məhsulları kimi
yayılmışdır. Qalan biokütlə ekosistem funksiyalarını və müxtəlifliyini qorumaq
üçün lazımdır (Pimentel et al. 1994). ABŞ-da illik enerji istifadəsi təqribən
100 kvd, biokütlə enerjisi yalnız çox kiçik bir hissəni təmin edə bilər.
Dünyadakı cari enerji tələbatını yalnız biokütlə ilə təmin etmək üçün Yer kürəsinin
səthinin 10% -dən çoxu tələb olunur ki, bu da bütün dünya kənd təsərrüfatında
istifadə olunan sahə ilə müqayisə edilə bilər (yəni 1500 milyon hektar), bu biokütlənin daha da genişlənməsini
göstərir.
Bioyanacaq
Bioyanacaq
biokütlənin enerji mənbəyi kimi istifadəsinin üç əsas kateqoriyasından biridir
(digərləri oduncaq və tullantılardır).
Bioyanacaq biokütlədən istehsal edilən bərk, maye və ya qaz yanacaqdır.
Başqa sözlə, bu yanacaqlar yaşayan və ya yaxın zamanlarda yaşamış olan
orqanizmlərin geoloji cəhətdən karbon enerjisi təşkil edir. Wilkie
(2013) tərəfindən deyildiyi deyildiyi kimi, “son zamanlarda canlı maddələrdən
(biokütlə) əldə edilən hər hansı bir yanıcı maddə bitkilərdən əldə edilən
etanol, bitki və heyvan yağlarından biodizel və bioqaz da daxil olmaqla
bioyanacaq olaraq qəbul edilir.
Maye
bioyanacaqlar arasında bioetanol kimi biospirtlər və biodizel kimi yağlar
vardır. Qaz halındakı bioyanacaqlar arasında bioqaz, tullant qazı və sintetik
qaz vardır.
Biospirtlər.
Ən çox yayılmış etanol və daha az yayılan propanol və butanol olan bioloji
istehsal olunan spirtlər şəkər və ya nişastanın (ən asan) və ya selülozun (daha
çətindir) mayalandırılması
yolu ilə mikroorqanizmlərin və fermentlərin təsiri ilə istehsal olunur. Alkoqol
yanacaqları buğda, qarğıdalı, şəkər çuğunduru, şəkər qamışı, bəkməz və spirtli
içkilərin (kartof və meyvə tullantıları və s.) istehsal edilə biləcəyi hər
hansı bir şəkər və ya nişastadan alınan şəkərin mayalanması ilə istehsal
olunur. Bu spirtlər kimyəvi üsulla da istehsal olunur. Bioloji materiallardan və
ya bioloji proseslərdən əldə edildikdə, onlar biospirt (məsələn,
"bioetanol") kimi tanınırlar. Bioloji olaraq istehsal olunan və kimyəvi
olaraq istehsal olunan spirtlər arasında kimyəvi fərq yoxdur. Etanol yanacağı və
ya bioetanol, xüsusilə Braziliyada, eyni zamanda ABŞ-da və başqa yerlərdə
dünyada ən çox yayılmış bioyanacaqdır. Etanol saf formada nəqliyyat vasitələri
üçün yanacaq kimi istifadə edilə bilər, lakin ümumiyyətlə nəqliyyat vasitələrinin
emissiyasını yaxşılaşdırmaq üçün benzin əlavəsi kimi istifadə olunur. Qabaqcıl
texnologiyanın inkişaf etdirilməsi ilə selülozik biokütlə, məsələn ağaclar və
otlar, etanol istehsalı üçün yem ehtiyatı kimi istifadə olunur. Selülozik
etanol kimi selüloz yanacaq növləri 2013-cü ildə ticarət miqyaslı bitkilərdə
istehsal olunmağa başlandı. Ən çox metanol (ən sadə spirt) təbii qazdan, müasir
metanol da birbaşa katalitik sənaye prosesində istehsal olunur. Bununla birlikdə
metanol da çox oxşar kimyəvi proseslərdən istifadə edərək biokütlədən
(biometanol kimi) istehsal edilə bilər. Butanol biokütlədən
("biobutanol"), həmçinin qaz yanacaqlarından
("petrobutanol" kimi) istehsal edilə bilər, lakin biobutanol və
petrobutanol eyni kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir.
Biodizel.
Biodizel bitki yağlarından, heyvan yağlarından və ya təkrar emal edilən
yağlardan hazırlanır. Biyodizel saf formada nəqliyyat vasitələri üçün yanacaq
kimi istifadə edilə bilər, lakin ümumiyyətlə dizel işləyən vasitələrdən olan
hissəciklərin, karbonmonoksidin və karbohidrogenlərin səviyyəsini azaltmaq üçün
dizel qatqısı kimi istifadə olunur. Biodizel transesterifikasiyadan istifadə edərək
yağlardan istehsal olunur və Avropada ən çox yayılmış bioyanacaqdır.
 |
| Bioqazın əldə olunma mexanizmi |
Bioqaz.
Biometan, poliqon qazı, bataqlıq qazı və digester qazı kimi də tanınan bioqaz,
müxtəlif bakteriyalar tərəfindən biokütlənin (qeyri-təbii üzvi maddələr)
anaerob deqradasiyası nəticəsində əmələ gələn qazların (əsasən metan və karbon
qazı) toplusudur. Bioqazın ilkin komponenti bioqazın həcminə görə 50-90% təşkil
edən metan qazıdır. İsveçdə təbii qaz vasitələrini işlətmək üçün istifadə
olunan qazın yarıdan çoxu bioqazdır (Wilkie 2013). Yağ qiymətlərinin artması və
enerji təhlükəsizliyinə ehtiyac olduğu üçün bioyanacağın populyarlığı artır.
2010-cu ildə dünyada bioyanacaq istehsalı 105 milyard litrə (28 milyard ABŞ
dolları) çatdı ki, bu da 2009-cu illə müqayisədə 17% çoxdur (Worldwatch 2011).
Qlobal etanol yanacağı istehsalı 2010-cu ildə 86 milyard litrə (23 milyard ABŞ
dolları) çatdı, ABŞ və Braziliya dünyanın ən yaxşı istehsalçıları olaraq qlobal
istehsalın 90% -ni təşkil etdi. Dünyanın ən böyük biodizel istehsalçısı Avropa
Birliyidir, 2010-cu ildəki bütün biyodizel istehsalının 53% -ni təşkil edir
(Worldwatch 2011). Bioyanacaqlar 2010-cu ildə (REN21 2011) dünyanın nəqliyyat
yanacağının 2.7% -ni təmin etmişdir.
Mənbə: newworldencyclopedia.org
Tərcümə edən: Qəndab Məmmədova
Комментариев нет:
Отправить комментарий