Мазда ногоон замаг дээр суурилсан био түлш боловсруулж буй хэд хэдэн судалгааны төслийг дэмжих талаар ярилцав. Цаашид томоохон хэмжээний худалдааг эхлүүлэхээр төлөвлөж байна.

Далайн ургамлаас гаргаж авсан дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүдэд шинэ түлш үйлдвэрлэх ажлыг Хирошимаагийн их сургууль, Токиогийн Технологийн хүрээлэн гүйцэтгэж байна. Шатах үед түлш нь зөвхөн ургах явцад замаг замаар агаар мандлаас шингээгдсэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг. Үүнээс шалтгаалан шатахуун нь хортой ялгарлын хувьд төвийг сахисан байдаг.

Байгаль орчинд ээлтэй байдлаас гадна шинэ төрлийн түлшний давуу талуудын дунд замаг мадаггүй зөв байдаг нь бусад газар тариаланд тохиромжгүй бүс нутагт ургаж болно. Тэдний усалгаанд цэвэр ус шаардагддаггүй. Тэдгээр дээр суурилсан түлш нь асгарсан тохиолдолд био задралгүй, хор хөнөөлгүй юм.

Замагнаас гаргаж авсан шинэ био түлшний гол асуудал бол ердийн бензин, дизель түлштэй харьцуулахад өндөр өртөгтэй байдаг. Хэрэв үүнийг шийдэж чадвал Мазда 2030 он гэхэд автомашины 95 хувь дээр шинэ түлш ашиглахаар төлөвлөж байна. Энэ нь дор хаяж 2040 он хүртэл ICE автомашиныг үргэлжлүүлэн үйлдвэрлэх боломжийг олгоно.

Хүнсний ногооны био түлшний үеүүд

Ургамлын материалыг үе үе хуваадаг.

Түүхий эд эхний үе өөх тос, цардуул, элсэн чихэр ихтэй байдаг. Ургамлын гаралтай өөх тосыг биодизель болгон боловсруулж, цардуул, элсэн чихрийг этилийн спирт болгон хувиргадаг. Газар ашиглалтын шууд бус өөрчлөлтийг харгалзан ийм түүхий эд нь ихэвчлэн түлш шатаахаас зайлсхийхээс илүүтэй уур амьсгалд илүү их хохирол учруулдаг. Үүнээс гадна, түүнийг зах зээлээс гаргах нь хүнсний бүтээгдэхүүний үнэд шууд нөлөөлдөг. Орчин үеийн бараг бүх тээврийн био түлшийг эхний үеийн түүхий эдээс гаргаж авдаг бөгөөд хоёрдогч үеийн түүхий эдийг ашиглах нь арилжааны эхэн үе буюу судалгааны ажлын шатанд байдаг.

Тариалсан ургамал, өвс, модны хүнсний бус үлдэгдлийг нэрлэдэг хоёр дахь үе түүхий эд. Үүнийг олж авах нь эхний үеийн ургацыг бодвол хамаагүй хямд байдаг. Ийм түүхий эд нь целлюлоз, лигнин агуулдаг. Үүнийг шууд шатааж болно (уламжлал ёсоор модоор хийдэг байсан), хийждэг (шатдаг хий хүлээн авдаг), пиролизээр шатааж болно. Хоёрдогч үеийн түүхий эдийн гол сул тал бол газрын эзэлхүүн, нэгж талбайд харьцангуй бага өгөөж юм.

Гурав дахь үе түүхий эд - замаг. Тэд газрын нөөц шаарддаггүй, биомассын их хэмжээний агууламжтай, нөхөн үржихүйн түвшин өндөр байдаг.

Хоёр дахь үеийн био түлш

Хоёрдогч үеийн био түлш - "Хоёрдугаар үеийн" түүхий эдийн эх үүсвэрээс гаргаж авсан метанол, этилийн спирт, биодизельээс гадна биомассаас пиролизийн аргаар буюу бусад төрлийн түлшээс гаргаж авсан янз бүрийн түлш.

Хүнсний үйлдвэрт ашиглахад тохиромжтой биологийн түүхий эд хэсгүүдийг устгасны дараа үлдсэн хоёрдогч үеийн био түлшний түүхий эдийн эх үүсвэр бол лигно-целлюлозын нэгдлүүд юм. Хоёрдогч үеийн био түлш үйлдвэрлэхэд биомасс ашиглах нь хөдөө аж ахуйд ашиглах газрын хэмжээг багасгахад чиглэгддэг. Ургамал - хоёр дахь үеийн түүхий эдийн эх үүсвэр орно.

• Замаг - бохирдсон эсвэл давстай усанд ургадаг дасан зохицсон энгийн организмууд (тэдгээр нь эхний үеийн эх үүсвэрээс жишээ нь шар буурцаг гэх мэтээс хоёр дахин их тос агуулдаг),
• Цагаан гаа (ургамал) - улаан буудай, бусад ургацын хамт ээлжлэн ургадаг,
• Jatropha curcas буюу Jatropha - хуурай хөрсөнд ургадаг бөгөөд тухайн зүйлээс хамаарч газрын тосны агууламж 27-40% байдаг.

Түргэн пиролиз нь биомассыг шингэн, хялбар, хямд, амархан тээвэрлэх, хадгалах, ашиглах боломжтой шингэн болгон хувиргах боломжийг олгодог. Шингэнээс автомашины түлш буюу цахилгаан станцуудад түлш үйлдвэрлэх боломжтой.

Зах зээл дээр зарагдсан хоёр дахь үеийн био түлшний дотроос хамгийн алдартай нь Канадын Dynamotive болон Германы CHOREN Industries GmbH компаниудын үйлдвэрлэсэн BioOil юм.

Германы Эрчим хүчний агентлагийн (Deutsche Energie-Agentur GmbH) мэдээлснээр (одоогийн технологиор) биомасса пиролизийн түлш үйлдвэрлэх нь Герман улсын автомашины түлшний хэрэгцээний 20 хувийг хангаж чадна. 2030 он гэхэд технологийн хөгжлөөр биомассын пиролиз Германы автомашины түлшний хэрэглээний 35 хувийг хангаж чадна. Үйлдвэрлэлийн өртөг нь литр тутамд 0.80 еврогоос бага байх болно.

Европ, АНУ, Канадын 15 орны судлаачдыг нэгтгэсэн судалгааны байгууллага болох Пиролизийн сүлжээ (PyNe) байгуулагдсан.

Шилмүүст модны пиролизийн шингэн бүтээгдэхүүнийг ашиглах нь маш ирээдүйтэй юм. Жишээлбэл, 70% бохь turpentine, 25% метанол, 5% ацетон, нарсны давирхайтай модны хуурай нэрэх фракцыг A-80 бензинээр солиход амжилттай ашиглаж болно. Түүнээс гадна нэрэх зорилгоор модны үйлдвэрлэлийн хаягдлыг ашигладаг: мөчир, хожуул, холтос. Түлшний фракцуудын гарц нь нэг тонн хаягдал тутамд 100 килограмм хүртэл байдаг.

Гурав дахь үеийн био түлш

Гурав дахь үеийн био түлш бол замагнаас гаргаж авсан түлш юм.

АНУ-ын Эрчим хүчний яам 1978-1996 оны хооронд усны төрөл зүйлийн хөтөлбөрт өндөр замаг замаг судалж байжээ. Судлаачид Калифорниа, Хавай, Нью Мексико зэрэг хотууд усан сан дахь замаг үйлдвэрлэхэд тохиромжтой гэж дүгнэжээ. 6 жилийн турш замаг 1000 м.кв талбай бүхий цөөрөмд ургадаг байв. Нью-Мексико цөөрөмд өндөр өртөгтэй CO₂Байна. Бүтээмж 50 гр-аас их байв. өдөрт 1 м 1 замагтай. 200 мянган га цөөрөмд АНУ-ын автомашины жилийн 5% -ийг ашиглахад хангалттай хэмжээний түлш үйлдвэрлэх боломжтой. 200 мянган га - энэ нь замаг тариалахад тохиромжтой АНУ-ын газрын 0.1% -иас бага юм. Технологи нь олон бэрхшээлтэй хэвээр байна. Жишээлбэл, замаг өндөр температурт дуртай, цөлийн уур амьсгал нь тэдний үйлдвэрлэлд тохиромжтой байдаг боловч шөнийн цагаар температурын зөрүүг арилгахад температурын зарим зохицуулалт шаардлагатай байдаг. 1990-ээд оны сүүлээр технологи нь газрын тосны өртөг багатай тул аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд нэвтрээгүй.

Ил задгай цөөрөмд замаг тариалахаас гадна цахилгаан станцуудын ойролцоо байрлах жижиг биорактикуудад замаг тариалах технологи байдаг. Дулааны цахилгаан станцын хаягдал дулааны замаг өсөн нэмэгдэхэд шаардлагатай дулааны хэрэгцээний 77 хувийг хангаж чаддаг. Энэ технологи нь цөлийн халуун уур амьсгал шаарддаггүй.

Био түлшний төрөл

Био түлшийг хатуу, шингэн, хийн гэж хуваадаг. Хатуу нь уламжлалт түлээ (ихэвчлэн мод боловсруулах хог хаягдал хэлбэрээр) ба түлшний үрэл (модоор хийсэн жижиг үлдэгдэл дарагдсан) юм.

Шингэн түлш бол спирт (метанол, этанол, бутанол), эфир, биодизель, биомасс юм.

Хийн түлш - хүчилтөрөгч (хийжилт), бактерийн нөлөөн дор исгэх замаар түүхий эдийн дулааны задралаар олж авсан нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, метан, устөрөгч бүхий янз бүрийн хийн хольц.

Хатуу био түлш

Түлээ бол хүн төрөлхтөний хэрэглэдэг хамгийн эртний түлш юм. Одоогийн байдлаар дэлхий дээр түлээ, эсвэл биомасс үйлдвэрлэхэд эрчимтэй ой мод ургадаг бөгөөд энэ нь хурдан ургадаг зүйлээс (улиас, эвкалипт гэх мэт) бүрддэг. Орос улсад мод, биомасса нь ихэвчлэн целлюлозын мод байдаг бөгөөд энэ нь мод бэлтгэхэд чанарын хувьд тохиромжгүй байдаг.

Түлшний үрэл, шахмал түлш - модны хаягдал (модны үртэс, модны чипс, холтос, нарийн ба стандарт бус мод, мод бэлтгэх явцад гарсан үлдэгдэл), сүрэл, хөдөө аж ахуйн хаягдал (наранцэцгийн самар, самар, ялгадас, тахианы дуслууд) болон бусад биомассаас гаргаж авсан бүтээгдэхүүн. Модны түлшний мөхлөгийг үрэл гэж нэрлэдэг бөгөөд эдгээр нь 8-23 мм, урт нь 10-30 мм-ийн цилиндр буюу бөмбөрцөг хэлбэртэй ширхэг хэлбэртэй байдаг. Одоогийн байдлаар Орос улсад түлшний шахмал түлш, шахмал түлш үйлдвэрлэх нь зөвхөн том хэмжээтэй бол эдийн засгийн хувьд ашигтай байдаг.

Биологийн гарал үүслийн эрчим хүчний эх үүсвэр (ихэвчлэн ялгадас гэх мэт) нь хямд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг орон сууцны барилга, дулааны цахилгаан станцуудын зуухнуудад шатаж, хатаж, шатдаг.

Биологийн гаралтай хог хаягдал - боловсруулаагүй эсвэл шатаахад хамгийн бага бэлтгэлтэй: модны үртэс, модны чипс, холтос, хушга, хушга, сүрэл гэх мэт.

Модны чипс - хөдөлгөөнт чинжүү буюу суурин хутгагч (хэрчигч) ашиглан үйлдвэрлэхдээ шууд зүсэх талбай эсвэл мод боловсруулах хог хаягдлыг хураах явцад нарийн ширхэгтэй модыг нунтаглах, үлдэгдлийг цавчих замаар үйлдвэрлэдэг. Европт модны чипс нь ихэвчлэн нэгээс хэдэн арван мегаваттын хүчин чадалтай томоохон дулааны цахилгаан станцуудад ихэвчлэн шатдаг.

Ихэнх тохиолдолд: шатахууны хүлэр, хотын хатуу хог хаягдал гэх мэт.

Биоэтанол

2015 онд биоэтанолын дэлхийн үйлдвэрлэл 98.3 тэрбум литр байсан бөгөөд үүний 30 нь Бразилд, 56.1 нь АНУ-д байжээ. Бразилд этилийн спиртийг элсэн чихэр, АНУ-д эрдэнэ шишээс гаргаж авдаг.

2007 оны 1-р сард Конгресст илгээсэн захидалдаа Жорж В. Буш 10 төлөвлөгөөний 20-ыг санал болгов. Энэхүү төлөвлөгөөнд бензиний хэрэглээг 10 жилийн хугацаанд 20% -иар бууруулах санал болгосон нь газрын тосны хэрэглээг 10% -иар бууруулна. Бензиний 15% -ийг био түлшээр солих ёстой байв. 2007 оны 12-р сарын 19-нд АНУ-ын Ерөнхийлөгч Жорж В. Буш 2022 он гэхэд жилд 36 тэрбум галлон этилийн спирт үйлдвэрлэхийг уриалсан АНУ-ын Эрчим хүчний тусгаар тогтнол ба аюулгүй байдлын тухай хуульд (2007 оны EISA) гарын үсэг зурав. Үүний зэрэгцээ 16 тэрбум галлон этилийн спиртийг хүнсний түүхий эд биш целлюлозоос гаргаж авах ёстой байв. Хуулийг хэрэгжүүлэхэд олон бэрхшээл, саатал тулгарч, түүнд заасан зорилтуудыг доош нь доош нь эргүүлж өөрчлөв.

Этанол нь бензинээс бага энерги хэрэглэдэг, автомашинаар явдаг миль юм E85 (85% этилийн спирт, 15% бензиний холимог, Английн Этанолоос "E" үсэг), шатахууны нэг нэгж хэмжээ нь стандарт машинуудын миль орчмын 75 орчим хувь юм. Ердийн машинууд E85 дээр ажиллах боломжгүй боловч дотоод шатахуун хөдөлгүүрүүд их ажилладаг Э10 (зарим эх сурвалжууд та E15 ашиглаж болно гэж мэдэгддэг). "Бодит" этилийн спирт дээр зөвхөн ийм гэж нэрлэгдэх боломжтой. "Flex-Fuel" машинууд ("flex-түлш" машинууд). Эдгээр машинууд нь ердийн бензин дээр ажиллах боломжтой (бага хэмжээний этилийн спирт шаардлагатай хэвээр) эсвэл хоёулаа дур зоргоороо холимог дээр ажилладаг. Бразил бол чихрийн нишингийн биоэтанолыг түлш болгон үйлдвэрлэх, ашиглахад тэргүүлэгч улс юм. Бразил дахь шатахуун түгээх станцууд нь сонголтыг санал болгодог Э20 (эсвэл E25) энгийн бензин буюу "акул" хэмээх этилийн азеотроп (96% C) -ийн дор₂Н₅OH ба 4% ус ууснаар ердийн нэрэх замаар илүү их хэмжээний этилийн спирт агууламж авч чадахгүй). Этилийн спирт нь бензинээс хямд байдаг тул ашиггүй цэнэглэх бодисууд нь E20-ийг азеотропоор шингэлдэг бөгөөд ингэснээр нууц концентраци нь 40% хүрдэг. Ердийн машиныг уян түлш болгон хувиргах боломжтой боловч эдийн засгийн хувьд боломжгүй юм.

АНУ-ын целлюлоз этанолын үйлдвэрлэл

2010 онд АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлаг (EPA) АНУ-ын 100 сая галлон целлюлозын этилийн спирт үйлдвэрлэж байгаа тухай мэдээллийг хоёр компанийн мэдэгдлүүд дээр үндэслэн гаргажээ. Хүрээ түлш ба Зелло энергиБайна. Хоёр компани хоёулаа тэр жил үйл ажиллагаагаа шатахуун үйлдвэрлэж эхлэхээ больсон.

2012 оны 4-р сард тус компани Цэнхэр элсэн чихэр эхний 20 мянган галлон үйлдвэрлэсэн бөгөөд үүний дараа энэ үйл ажиллагааг зогсоосон.

Компани INEOS Bio 2012 онд "жилд 8 сая галлон хүчин чадалтай целлюлозоос гаргаж авсан анхны арилжааны этилийн спиртийн үйлдвэрийг" эхлүүлсэн гэж мэдэгдсэн боловч EPA нь бодит үйлдвэрлэлийг бүртгээгүй байна.

2013 онд EPA нь АНУ-д целлюлозын этилийн спиртийн үйлдвэрийг олжээ.

2014 онд 4 компани нийлүүлэлтийн эхлэлийг зарлалаа.

• Quad County эрдэнэ шишийн боловсруулагчид 2014 оны 7-р сар, жилд 2 сая галлон,
• НОМ 2014 оны 9-р сар, жилд 25 сая галлон,
• Абэнгоа 2014 оны 10-р сараас жилд 25 сая галлон,
• Дупонт - 2015 оны 10-р сард жилд 30 сая галлон.

EPA-ийн 2015 оны судалгаагаар 2,2 сая галлон үйлдвэрлэсэн нь дээр дурдсан дөрвөн компанийн зарласан дүнгийн 3.6% байна.

Абэнгоа 2015 онд дампуурал зарласан.

2007 онд АНУ-ын Конгресс баталсан Эрчим хүчний хараат бус байдал ба аюулгүй байдлын тухай хууль 2015 онд АНУ-д 3 тэрбум галлон үйлдвэрлэхийг уриалав. Ийнхүү бодит үйлдвэрлэл нь ихээхэн хөрөнгө оруулалт, улсын дэмжлэгийг үл харгалзан Конгрессоос зарласан зорилтын ердөө 0.073 хувийг эзэлж байна.

Шүүмжлэгчид АНУ-д целлюлозоос гаргаж авсан этилийн спиртийн үйлдвэрлэлийг зуучлахаас олон жилийн өмнө эхэлсэн бөгөөд ойролцоогоор 20-30 жил тутамд давтагддаг бөгөөд үйлдвэрлэл жилд нэг сая галлон давсан жишээ байдаг. Тиймээс, жишээ нь, 1910 онд тус компани Стандарт архи өдөрт 5 мянга 7 мянган галлон хүчин чадалтай хоёр аж ахуйн нэгжид мод боловсруулах хог хаягдлаас архи согтууруулах ундаа хүлээн авсан. Тэд хэдэн жил ажилласан.

Биометанол

Далайн фитопланктоныг аж үйлдвэрийн тариалалт, биотехнологийн хувиргалт арилжаалах шатандаа хүрээгүй байгаа боловч био түлш үйлдвэрлэхэд хамгийн ирээдүйтэй чиглэлүүдийн нэг гэж үзэж байна.

80-аад оны эхээр Европын олон улс орнууд эрэг хавийн цөл газрыг ашиглан аж үйлдвэрийн систем бий болгох зорилготой төсөл боловсруулжээ. Энэ төслийг хэрэгжүүлэхэд газрын тосны үнэ дэлхийн уналтад саад болж байв.

Биомассын анхдагч үйлдвэрлэл нь далайн эрэг дээр бий болсон хиймэл усан сан дахь фитопланктон тариалах замаар боломжтой юм.

Хоёрдогч үйл явц нь биомассыг метан исгэх, дараа нь метанол үйлдвэрлэх метаны гидроксилизаци юм.

Микроскоп замаг ашиглахын үр ашиг нь дараахь байдалтай байна.

• фитопланктоны өндөр бүтээмж (жилд 100 тн / га хүртэл),
• үржил шимт хөрс, цэнгэг ус үйлдвэрлэлд ашиглахгүй,
• энэ үйл явц нь хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлтэй өрсөлдөхгүй,
• процессын эрчим хүчний үр ашиг нь метаны үйлдвэрлэлийн шатанд 14, метанол үйлдвэрлэх шатанд 7-д хүрдэг.

Эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн үүднээс энэхүү биосистем нь нарны энергийг хөрвүүлэх бусад аргуудтай харьцуулахад эдийн засгийн хувьд ихээхэн давуу талтай юм.

Биобутанол

Бутанол-С₄Н₁₀O бол бутилын спирт. Өвөрмөц үнэртэй өнгөгүй шингэн. Үүнийг үйлдвэрлэлийн химийн түүхий эд болгон өргөн ашигладаг бөгөөд худалдааны шатахуун болгон ашигладаггүй. АНУ-д жилд 1.39 тэрбум литр бутанол үйлдвэрлэж ойролцоогоор 1.4 тэрбум доллараар үйлдвэрлэдэг.

Бутанол нь бактерийг ашиглан 20-р зууны эхээр үйлдвэрлэгдэж эхэлсэн Clostridia ацетобутилиумБайна. 50-аад онд газрын тосны үнэ буурснаас болж үүнийг нефтийн бүтээгдэхүүнээс гаргаж эхэлсэн.

Бутанол нь идэмхий шинж чанартай байдаггүй, одоо байгаа дэд бүтцээр дамжуулж болно. Энэ нь уламжлалт түлштэй холилдох боломжтой, гэхдээ заавал байх албагүй. Бутанолын энерги нь бензиний энергитэй ойролцоо байдаг. Бутанолыг түлшний эсэд, устөрөгч үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглаж болно.

Элсэн чихэр нишингэ, нишингэ, эрдэнэ шиш, улаан буудай, кассава, ирээдүйд целлюлоз нь бибутанол үйлдвэрлэх түүхий эд болж чаддаг. Биобутанол үйлдвэрлэх технологийг DuPont Biofuels компани боловсруулсан. Associated British Foods (ABF), BP, DuPont нар янз бүрийн тэжээлийн нөөцөөс Их Британид 20 сая литрийн багтаамжтай бибутанолын үйлдвэр барьж байна.

Диметил эфир

Үүнийг нүүрс, байгалийн хий, биомассаас гаргаж авах боломжтой.Хаягдал нухаш, цаасны үйлдвэрлэлээс их хэмжээний диметил эфир гаргаж авдаг. Энэ нь бага даралтаар шингэрүүлдэг.

Диметил эфир нь хүхрийн агууламжгүй байгаль орчинд ээлтэй түлш бөгөөд яндангийн хийн дэх азотын исэл нь бензинээс 90% бага байдаг. Диметил эфир ашиглах нь тусгай шүүлтүүр шаарддаггүй боловч цахилгаан хангамжийн системийг өөрчлөх шаардлагатай байна (хийн тоног төхөөрөмж суурилуулах, хольц үүсэхийг засах) ба хөдөлгүүрийн гал асаах. Өөрчлөлтгүйгээр LPG хөдөлгүүртэй автомашинуудад 30% агууламжтай түлш хэрэглэх боломжтой.

2006 оны 7-р сард Үндэсний Хөгжил, Шинэчлэлийн Хороо (БНХАУ) диметил эфирийг түлш болгон ашиглах стандартыг батлав. БНХАУ-ын засгийн газар дизель эфирийг дизель түлшний альтернатив хувилбар болгон хөгжүүлэхэд дэмжлэг үзүүлэх болно. Ирэх 5 жилд Хятад жилд 5-10 сая тонн диметил эфир үйлдвэрлэхээр төлөвлөж байна.

Москвагийн Тээвэр, харилцаа холбооны газар "Диметил эфир болон бусад төрлийн моторт түлшний хэрэглээг өргөжүүлэх тухай" хотын засгийн газрын тогтоолын төслийг боловсруулжээ.

Диметил эфирээр ажилладаг хөдөлгүүртэй автомашиныг KAMAZ, Volvo, Nissan болон хятадын SAIC Motor компани боловсруулдаг.

Биодизель

Биодизель нь амьтан, ургамал, бичил биетний гаралтай өөх тос, түүнчлэн эфирийн боловсруулалтын бүтээгдэхүүн дээр суурилсан түлш юм. Биодизель авахын тулд ургамлын болон амьтны гаралтай өөх тос хэрэглэдэг. Түүхий эдийг рапс, шар буурцаг, дал мод, наргил модны тос болон бусад түүхий тос, хүнсний үйлдвэрлэлийн хаягдал гэх мэт байж болно. Замагнаас биодизель үйлдвэрлэх технологи боловсруулж байна.

Био бензин

ОХУ-ын ШУА-ийн хамтарсан өндөр температурын хүрээлэнгийн (OIVT) Оросын эрдэмтэд бичил бензин болгон бичил массыг бичил бензин болгон хувиргах үйлдвэр боловсруулж амжилттай туршилаа. Ердийн бензинтэй холилдсон түлшийг хоёр шатлалт дотоод шаталтат хөдөлгүүрт туршиж үзсэн. Шинэ хөгжил нь замаг бүх биомассыг хатаахгүйгээр шууд боловсруулах боломжийг олгоно. Өмнө нь хатаах үе шатанд био бензинийг авах оролдлогыг хийсэн бөгөөд энэ нь энерги зарцуулалтаар үүссэн түлшний энерги ашиглалтаас давуу байв. Одоо энэ асуудал шийдэгдсэн. Хурдацтай хөгжиж буй микрогалга нь ердийн газрын ургамлаас илүү нарны гэрэл, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн энергийг биомасса ба хүчилтөрөгчөөр илүү үр ашигтай болгодог тул тэднээс био түлш авах нь ирээдүйтэй юм.

Метаны

Метан нь нүүрс, мод гэх мэт нүүрстөрөгч агуулсан хатуу түлшээс үүссэн нийлэг байгалийн хий гэж нэрлэгддэг бүх төрлийн хольцоос цэвэрлэгдэсний дараа нийлэгждэг. Энэхүү экзотермик процесс нь катализаторын дэргэд 300-аас 450 ° C-ийн температурт, 1-5 бар даралттай байдаг. Дэлхий дээр модны хогноос метан үйлдвэрлэх хэд хэдэн үйлдвэр ашиглалтад орчихсон байгаа.

Шүүмжлэл

Био түлшний үйлдвэрлэлийн хөгжлийг шүүмжлэгчид био түлшний эрэлт нэмэгдэж байгаа нь тариаланчдыг хүнсний ногооны тариалангийн талбайг багасгаж, түлшний ургацын давуу тал болгон дахин хуваарилахыг шаардаж байна гэжээ. Жишээлбэл, тэжээлийн эрдэнэ шишээс этилийн спирт үйлдвэрлэхэд бард нь мал, шувууны тэжээлд ашиглагддаг. Шар буурцаг эсвэл рапснаас биодизель үйлдвэрлэхдээ бялууг малын тэжээл үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл био түлш үйлдвэрлэх нь хөдөө аж ахуйн түүхий эдийг боловсруулах өөр нэг үе шатыг бий болгодог.

• Миннесота их сургуулийн эдийн засагчдын үзэж байгаагаар био түлшний өсөлтийн үр дүнд дэлхий дээрх өлсгөлөн хүмүүсийн тоо 2025 он гэхэд 1.2 тэрбум хүн болж нэмэгдэх болно.
• НҮБ-ын Хүнс, хөдөө аж ахуйн байгууллага (ФАО) 2005 оны тайланд био түлшний хэрэглээг нэмэгдүүлэх нь хөдөө аж ахуй, ойн аж ахуйг төрөлжүүлж, хүнсний аюулгүй байдлыг сайжруулж, эдийн засгийн хөгжилд хувь нэмрээ оруулж чадна гэжээ. Био түлшний үйлдвэрлэл хөгжиж буй орнуудад шинэ ажлын байр бий болгож, хөгжиж буй орнуудын газрын тосны импортын хамаарлыг бууруулна. Нэмж дурдахад био түлшний үйлдвэрлэл нь одоо ашиглагдаагүй газрыг татан оролцуулах боломжийг олгоно. Жишээлбэл, Мозамбикт газар тариалан эрхлэх боломжтой 63.5 сая га талбайд 4.3 сая га талбайд газар тариалан эрхэлдэг.
• 2007 он гэхэд АНУ-д этилийн спирт үйлдвэрлэх 110 нэрэх үйлдвэр ажиллаж байсан ба 73-ыг нь барьж байгаа бөгөөд 2008 оны эцэс гэхэд АНУ-ын этилийн спирт үйлдвэрлэх хүчин чадал жилд 11.4 тэрбум галлон хүрч байжээ. Жорж В. Буш 2008 онд үндэстэнд хандан хэлсэн үгэндээ биоэтанол үйлдвэрлэлийг 2017 он гэхэд жилд 35 тэрбум галлон болгон нэмэгдүүлэхийг уриалав.
• Ерөнхий командлагчийн бодол дээр (03/28/2007), Фидель Кастро Рус АНУ-ын Ерөнхийлөгч Жорж В. Бушийг шүүмжилж, "Америкийн томоохон автомашин үйлдвэрлэгчидтэй уулзсаны дараа хоол хүнснээс түлш үйлдвэрлэх диаболик санааг илэрхийлсэн ... Эзэнт гүрний тэргүүн АНУ-ыг эрдэнэ шиш хэрэглэдэг гэж сайрхав. түүхий эд болгож, тэд хэдийнэ этилийн спиртийн дэлхийн анхны үйлдвэрлэгч болсон "гэж Кастро бичжээ. Дараа нь тоо баримт, баримт дээр үндэслэн тэрбээр ийм арга барил нь хүн ам нь өлсөж байгаа дэлхийн гуравдагч орнуудын хүнсний хангамжийн асуудлыг улам хурцатгах болно гэдгийг харуулав.
• Индонез, Малайзад дал модны ургамал тарих зорилгоор ой модны ихээхэн хэсгийг тайрчээ. Үүнтэй ижил зүйл Борнео, Суматрад болсон. Үүний шалтгаан нь биодизель үйлдвэрлэх уралдаан байсан - дизель түлшний өөр хувилбар болох түлш (рапс тосыг цэвэр хэлбэрээр түлш болгон ашиглаж болно). Хямд өртөгтэй, бага эрчим хүчний хэрэглээ - хагас техникийн тосны ургамлаас өөр түлш үйлдвэрлэхэд танд хэрэгтэй зүйл.

Хэмжээг тохируулах сонголтууд

Биоэнергийг ихэвчлэн нүүрстөрөгчийн саармагжсан түлшний орлуулагч гэж үздэг. Жишээлбэл, Олон улсын Эрчим хүчний агентлаг биоэнергетикийг 2050 он гэхэд анхдагч энергийн 20% -иас дээш эх үүсвэрийн эх үүсвэр гэж үздэг. НҮБ-ын Удирдах зөвлөлийн Нарийн бичгийн дарга нарын газраас гаргасан тайланд био энергийн нөөцийг жилд 800 экзул (EJ / жил) гэж тооцдог бөгөөд энэ нь дэлхийн эрчим хүчний өнөөгийн хэрэглээнээс эрс их байна. Одоогийн байдлаар хүн төрөлхтөн жилд жилд 12 орчим тэрбум тонн ургамлын биомасс ашигладаг (хуурай газрын экосистемд ашиглах биомассыг 23,8 хувиар бууруулдаг), түүний химийн энерги нь ердөө 230 ш.д. 2015 онд био түлшийг нийт эрчим хүчний агууламж 60 EJ-ээр үйлдвэрлэсэн нь эрчим хүчний анхдагч хэрэгцээний 10% -ийг эзэлж байна. Хөдөө аж ахуй, ойн аж ахуйн одоогийн практик үйл ажиллагаа нь дэлхий дээрх биомассын нийт үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлдэггүй бөгөөд үүнийг зөвхөн байгалийн экосистемээс хүний ​​хэрэгцээнд дахин хуваарилдаг. Био түлшний улмаас эрчим хүчний хэрэгцээний 20-50% -ийг хангаж байгаа нь хөдөө аж ахуйн газар нутагт хүлээн авсан биомассын хэмжээ 2-3 дахин нэмэгдэнэ гэсэн үг юм. Үүнтэй зэрэгцэн өсөн нэмэгдэж буй хүн амыг хоол хүнсээр хангах шаардлагатай байна. Үүний зэрэгцээ, хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийн өнөөгийн түвшин нь дэлхийн гадаргуугийн 75% нь цөл, мөсөн голоос ангид нөлөөлж байгаа нь экосистемд асар их дарамт учруулж, CO-ийн ялгаруулалт ихээхэн нэмэгдэж байна.₂ Байна. Ирээдүйд их хэмжээний нэмэлт биомассацийг авах чадвар нь маш их асуудалтай байдаг.

Биоэнерегийн "Нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан байдал"

Биоэнергетикийн "нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан байдал" гэсэн ойлголт өргөн тархсан бөгөөд үүний дагуу ургамлаас гаргаж авсан энерги нь СО нэмэхэд хүргэдэггүй.₂ агаар мандалд оруулна. Энэхүү үзэл бодлыг эрдэмтэд шүүмжилж байгаа боловч Европын холбооны албан ёсны баримт бичигт оруулсан байдаг. Тодруулбал 2020 он гэхэд биоэнергетикийн эзлэх хувийг 20 хувь, тээвэрлэлт дэх био түлшний хэмжээг 10 хувь хүртэл нэмэгдүүлэх зааврын дагуу ажиллаж байна. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны нотолгоо улам бүр нэмэгдсээр байна. Био түлш үйлдвэрлэх ургамал ургана гэдэг нь агаар мандлаас нүүрстөрөгчийг гаргаж авах боломжтой бусад ургамлаас газрыг чөлөөлж, чөлөөлөх ёстой гэсэн үг юм. Үүнээс гадна био түлшний үйлдвэрлэлийн олон үе шатууд нь CO-ийн ялгаруулалтыг дагуулдаг.₂Байна. Тоног төхөөрөмжийн ажиллагаа, тээвэрлэлт, түүхий эдийг химийн боловсруулалт, хөрсний эвдрэл зэрэг нь CO-ийн ялгарал дагалддаг₂ агаар мандалд оруулна. Зарим тохиолдолд эцсийн үлдэгдэл чулуужсан түлш шатаахаас хамаагүй дор байж болно. Биоэнергетикийн өөр нэг хувилбар нь янз бүрийн хөдөө аж ахуйн хог хаягдал, мод боловсруулах гэх мэт эрчим хүчийг олж авах явдал юм. Энэ нь байгалийн үйл явдлын үеэр тэдгээрт агуулагдах нүүрстөрөгч нь ялзрах үед хөрсөнд орж болзошгүй байгалийн орчноос хог хаягдлыг зайлуулах гэсэн үг юм. Үүний оронд шатаж байх үед агаар мандалд гардаг.

Амьдралын мөчлөгт суурилсан биоэнергетик технологийн нэгдсэн үнэлгээ нь газрын ашиглалтын шууд ба шууд бус өөрчлөлтийг харгалзан үзэх, дайвар бүтээгдэхүүн (жишээ нь малын тэжээл) авах боломж, бордоо үйлдвэрлэхэд азотын исэл хүлэмжийн хүлэмжийн үүрэг болон бусад хүчин зүйлээс хамаарч өргөн хүрээний үр дүнг өгдөг. Фаррелл нар (2006) дагуу тариалангаас био түлшний ялгаруулалт нь ердийн бензин ялгаруулалтаас 13% бага байна. АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлагийн хийсэн судалгаагаар 30 жилийн түр зуурын төлөвтэй бол үр тарианы биодизель нь уламжлалт түлштэй харьцуулахад 26% -аас буурч 34% -ийг 34% хүртэл нэмэгдүүлдэг.

Нүүрстөрөгчийн өр

Цахилгаан эрчим хүчний салбарт биомасс ашиглах нь нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан өөр нэг асуудал үүсгэдэг бөгөөд энэ нь био түлшийг тээвэрлэхэд ердийн зүйл биш юм. Дүрмээр бол энэ тохиолдолд бид мод шатаах тухай ярьж байна. CO₂ шатаж буй модноос шатах явцад агаар мандалд шууд орж, агаар мандлаас гаргаж авах нь хэдэн арван, хэдэн зуун жилийн турш шинэ мод ургах үед гарч ирдэг. Энэ хугацааны хоцролтыг ихэвчлэн "нүүрстөрөгчийн өр" гэж нэрлэдэг бөгөөд Европын ойд энэ нь хоёр зуун жил хүрдэг. Үүнтэй холбоотойгоор модны био түлш болох “нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан байдал” богино болон дунд хугацаанд хангах боломжгүй бөгөөд цаг уурын загварчлалын үр дүн нь утааг хурдан бууруулах шаардлагатай байгааг харуулж байна. Бордоо болон бусад хөдөө аж ахуйн технологийн бусад аргыг ашиглан хурдан ургадаг модыг ашиглах нь байгалийн экосистемээс хамаагүй бага нүүрстөрөгч агуулсан модоор тарьж ургуулахад хүргэдэг. Ийм таримал ургамлыг бий болгосноор үр тарианы монокультурын тархалтын үр дагавартай ижил төстэй биологийн олон янз байдал алдагдах, хөрс шавхагдах, байгаль орчны бусад асуудалд хүргэдэг.

Экосистемийн нөлөөлөл

Сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгааны дагуу Шинжлэх ухаанCO-ийн ялгаруулалтын төлбөрийг танилцуулж байна₂ Малтмал түлшнээс био түлш ялгаруулалтыг үл тоомсорлосноор биомассын эрэлт өсөх болно. Энэ нь 2065 он гэхэд бүх байгалийн ой мод, нуга болон бусад экосистемийн биологийн тариалалт болж хувирна. Одоо био түлшний зориулалтаар ой модыг сүйтгэж байна. Үрлэнгийн эрэлт улам бүр нэмэгдэж байгаа нь дэлхийн ой модонд аюул учруулж буй олон улсын худалдааг өргөжүүлэхэд хүргэдэг. Жишээлбэл, Английн цахилгаан үйлдвэрлэгч Drax компани 4 ГВт чадлынхаа талыг био түлшнээс авахаар төлөвлөж байна. Энэ нь жилд 20 сая тонн мод импортлох шаардлагатай гэсэн үг бөгөөд энэ нь Их Британий өөрөө боловсруулж байгаагаас хоёр дахин их юм.

Био түлшний эрчим хүчний хэмнэлт

Био түлшний энергийн анхдагч эх үүсвэр болох чадвар нь түүний эрчим хүчний ашигт ажиллагаа, өөрөөр хэлбэл хүлээн авсан ашигтай энергийн зарцуулсан хэмжээнээс хамаарна. Үр тарианы этилийн спиртийн энергийн тэнцвэрийг Фаррелл нар (2006) хэлэлцсэн. Энэ төрлийн түлшнээс гаргаж авсан энерги нь түүнийг үйлдвэрлэхэд зарцуулдаг эрчим хүчнээс хамаагүй өндөр байна гэж зохиогчид дүгнэжээ. Нөгөө талаар Пиментел, Патрек нар эрчим хүчний хэрэглээ нь сэргээгдэх эрчим хүчээс 29% илүү байдаг гэж үздэг. Зөрчил нь гол төлөв дайвар бүтээгдэхүүний үүрэг ролийг үнэлэхтэй холбоотой бөгөөд өөдрөг үнэлгээгээр малын тэжээл болгон ашиглаж, шар буурцагны үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг бууруулдаг.

Хүнсний аюулгүй байдалд үзүүлэх нөлөө

Олон жилийн хүчин чармайлт, ихээхэн хөрөнгө оруулалт шаардсан боловч замагнаас түлш үйлдвэрлэх ажлыг лабораторийн гаднаас зайлуулах боломжгүй байгаа тул био түлш нь тариалангийн талбайг зайлуулах шаардлагатай байна. ОУЭХА-ийн 2007 оны судалгаагаар жилд 1 EJ тээврийн био түлшний эрчим хүч үйлдвэрлэхэд 14 сая га талбайд хөдөө аж ахуйн газар, жишээ нь тээврийн түлшний 1% нь хөдөө аж ахуйн газрын 1% -ийг шаарддаг.

Түгээлт

Worldwatch хүрээлэнгээс тооцоолсон 2007 онд дэлхий даяар 54 тэрбум литр био түлш үйлдвэрлэсэн нь дэлхийн шингэн түлшний хэрэглээний 1.5 хувийг эзэлж байна. Этилийн спирт үйлдвэрлэх хэмжээ 46 тэрбум литр байжээ. АНУ болон Бразил дэлхийн этанолын 95% -ийг үйлдвэрлэдэг.

2010 онд дэлхийн хэмжээнд шингэн био түлшний үйлдвэрлэл 105 тэрбум литр болж өссөн нь авто зам дахь дэлхийн түлшний хэрэглээний 2.7 хувийг эзэлж байна. 2010 онд 86 тэрбум литр этилийн спирт, 19 тэрбум литр биодизель үйлдвэрлэжээ. Дэлхийн этилийн спирт үйлдвэрлэхэд АНУ, Бразилийн эзлэх хувь 90% хүртэл унав.

АНУ-д тарианы гуравны нэг, Европ дахь рапесийн талаас илүү хувь, Бразил дахь элсэн чихрийн бараг тал хувь нь био түлшний үйлдвэрлэл рүү явдаг (Bureau et al, 2010).

Европ дахь био түлш

Европын Комисс 2020 он гэхэд бусад эрчим хүчний өөр эх үүсвэрийг тээврийн хэрэгслийн 10% -д ашиглах зорилт тавьжээ. Мөн 2010 он гэхэд 5.75% -ийн түр зуурын зорилт тавьжээ.

2007 оны 11-р сард Сэргээгдэх түлшний агентлаг Их Британид сэргээгдэх түлшний шаардлагын хэрэгжилтэд хяналт тавих зорилгоор байгуулагдсан. Тус хороог Байгаль орчны газрын гүйцэтгэх захирал асан Эд Галлахер даргалжээ.

2008 оны туршид био түлшний амьдрах чадварын талаархи маргаан нь Галлахерын удирдсан комиссын зүгээс уг асуудлыг хоёр дахь удаагаа нарийвчлан судлахад хүргэсэн. Хүнсний үйлдвэрлэлд био түлшийг ашиглах шууд бус нөлөөлөл, ургасан ургацын төрөл зүйл, хүнсний үнэ, газар тариалангийн талбайн талбайнуудыг авч үзсэн. Энэхүү илтгэлд био түлш нэвтрүүлэх динамикийг жилд 0.5% хүртэл бууруулах санал гаргажээ. Энэ замаар 5 хувийн зорилтыг 2013/2014 оноос өмнө, 3 жилийн дараа анх дэвшүүлж байсан байх ёстой. Түүнчлэн цаашдын хэрэгжилт нь компаниудад хоёрдогч шатахуун үйлдвэрлэхэд чиглэсэн хамгийн сүүлийн үеийн технологийг ашиглах зайлшгүй шаардлагын хамт байх ёстой.

2011 оны 4-р сарын 1-ээс эхлэн Шведийн 300 гаруй шатахуун түгээх станцад шинэ дизель хөдөлгүүр худалдаж авах боломжтой. Швед нь Шведийн нарсны тосны үндсэн дээр үйлдвэрлэсэн эко дизель түлшээр автомашиныг цэнэглэх боломжтой дэлхийн анхны улс болжээ. “Энэ бол ой модны олон үнэ цэнэтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэрхэн ашиглах, манай“ ногоон алт ”илүү ажлын байр, илүү сайн уур амьсгалыг бий болгохын сайн жишээ юм” гэж Хөдөө аж ахуйн сайд Эскил Эрландссон / Эскил Эрландссон хэллээ.

2013 оны 3-р сарын 8-нд био түлшний анхны трансатлантикийн нислэгийн нислэг дуусав. Нислэгийг Амстердам - ​​Нью Йорк чиглэлд KLM Boeing 777-200 онгоцоор гүйцэтгэсэн.

Финландад модон түлш нь эрчим хүчний хэрэглээний 25 орчим хувийг хангадаг бөгөөд түүний гол эх үүсвэр бөгөөд түүний эзлэх хувь байнга нэмэгдэж байна.

Дэлхийн хамгийн том дулааны цахилгаан станц Бельгид баригдаж байна. Зөгийний хүч чадалмодны чипс дээр ажиллах болно.Түүний цахилгаан хүчин чадал 215 МВт, дулааны хүчин чадал нь 100 МВт 107 байх бөгөөд энэ нь 450,000 айл өрхийг цахилгаан эрчим хүчээр хангах ажээ.

ОХУ дахь био түлш

Росстатын мэдээлснээр 2010 онд Оросын ургамлын гаралтай түлшний экспорт (сүрэл, тосны бялуу, модны чипс, мод зэрэг) 2.7 сая тонноос давжээ. Орос бол Европын зах зээлд шатахууны үрэл экспортолж буй гурван орны нэг юм. Үйлдвэрлэсэн био түлшний зөвхөн 20 орчим хувийг Орос улсад хэрэглэдэг.

ОХУ-д биогаз үйлдвэрлэх боломж нь жилд 72 тэрбум м3 хүртэл байдаг. Биогазоос авах боломжтой цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл нь 151,200 ГВт, дулааны хэмжээ - 169,344 ГВт.

2012-2013 онд ОХУ-ын 27 бүс нутагт 50 гаруй биогаз цахилгаан станцыг ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж байна. Станц бүрийн суулгасан хүчин чадал нь 350 кВт-аас 10 МВт хүртэл байх болно. Станцуудын нийт хүчин чадал 120 МВт-аас давна. Төслийн нийт өртөг нь 58.5-аас 75.8 тэрбум рубль болно (үнэлгээний параметрээс хамаарна). Энэхүү төслийн хэрэгжилтийг GazEnergoStroy корпораци, Биогаз ГазЭнергоСтрой корпораци гүйцэтгэж байна.

Хог хаягдсан газар ба био түлшний үйлдвэрлэл

Нийтлэг үзэл бодлын дагуу био түлш ашиглах сөрөг үр дагаврыг "орхисон" буюу "орхисон" гэж нэрлэгддэг газар тариалахаас зайлсхийх боломжтой. Жишээлбэл, Британийн хааны нийгэмлэг илтгэлдээ үйлдвэрлэлийг "биологийн олон янз байдал багатай эсвэл орхигдсон газар нутгуудад" шилжүүлэх зорилготой улс төрийн шийдвэрүүдийг уриалж байна. Кэмпбелл нар 2008 оны судалгаагаар орхигдсон газрын дэлхийн биоэнергетикийн нөөц 385-472 сая га талбайг ашиглаж байгаа өнөөгийн анхдагч эрчим хүчний хэрэгцээний 8% -иас бага байна гэж тооцоолжээ. Эдгээр газрын бүтээмжийг жилд нэг га-д 4.3 тонн гэж хүлээн зөвшөөрдөг бөгөөд энэ нь өмнөх тооцооллоос хамаагүй бага (жилд нэг тонн тутамд 10 тонн хүртэл) юм. 386 сая га талбай бүхий газар тариалангийн талбарыг (2008) хийсэн судалгаа нь био түлш үйлдвэрлэхэд тохиромжтой "хаягдсан" тариалангийн газрыг тодорхойлох аргачлалын жишээ болж болох юм. 1700 оноос хойш газар тариалан эрхэлж байсан, одоо хиймэл дагуулын зургуудын дагуу тариалагдаагүй байгаа газар дээр ой, суурин газар байхгүй бол "хаягдсан" гэж тооцогддог. Үүний зэрэгцээ нутгийн иргэд бэлчээр, цуглуулах, цэцэрлэгжүүлэлт гэх мэт газруудыг ашиглаж байгааг үнэлэх оролдлого хийгдээгүй байна. Үүний үр дүнд Goeran Berndes био түлшний үйлдвэрлэлийн потенциалын арван долоон судалгааны тойм зохиогч, “ихэвчлэн хөдөөний хүмүүсийн үндэс суурь болдог ” Био түлшний үйлдвэрлэлийн сэдвээр бичсэн олон зохиогчид Латин Америк, Африк, Азийн өргөн уудам бэлчээрийн өргөн уудам нутаг гэсэн ойлголтыг нэвтрүүлсээр байна. Эдгээр газар нутагт эрчимжсэн фермерийн аж ахуй руу шилжих нь одоогийн оршин суугчдын хувьд ихээхэн ач тустай бөгөөд тэдний өвөг дээдсийн олон үе үеийн туршлагаас үндэслэн боловсруулсан одоогийн амьдралын хэв маяг нь цаашид оршин тогтнох эрхгүй гэж үзэж байна. Энэхүү үзэл бодлыг уламжлалт амьдралын хэв маягийг дэмжигчид хүн төрөлхтний соёлын олон янз байдалд халдах, орон нутгийн иргэдийн эрхийг үл хүндэтгэх явдал хэмээн шүүмжилж байна. Мөн байгаль орчинд ээлтэй амьдралын хэв маягийг бий болгох уламжлалт мэдлэг, практикийн ач холбогдлыг онцоллоо. Олон улсын газар эвслийн байгууллагын мэдээлж байгаагаар дэлхийн хэмжээнд нийт газар шорооны 42% нь био түлш үйлдвэрлэхэд зориулагдсан байна. Энэ үйлдвэрлэгчид дэлхийн өмнөд хэсэгт хэдэн зуун сая га газрыг "хаягдсан", "хөгжилд хүртээмжтэй" гэж ангилах хандлагатай байдаг бөгөөд эдгээр газруудад хэдэн зуун сая хүн амьдарч, амьжиргаагаа залгуулдаг. Биологийн олон янз байдалд учирсан хохирлыг ихэнхдээ тооцдоггүй. Эдгээр газрыг ихэвчлэн хөдөө орон нутгийн иргэд эзэмшдэг, нутгийн иргэдийн уламжлалт санаан дээр үндэслэсэн, хууль ёсоор албан ёсны бус байдаг тул олзлогддог. Орон нутгийн оршин суугчдад ажлын байр бий болгоход ашиг тус нь ашиглагддаг үйлдвэрлэлийн схемийн хөрөнгийн эрч хүч, орон нутгийн иргэд эдгээр схемд нэгдэхгүй байгаатай холбоотой ач холбогдол багатай байдаг. Үүнээс гадна түрээсийн үнэ, цалингийн түвшинг ажил гүйлгээнд оролцогч талуудын хүчний тэнцвэрээр тодорхойлдог бөгөөд давуу тал нь дүрэм журмаар дамнасан агробизнесийн талд байдаг. Колчестер (2011) нь далдуу модны үйлдвэрлэлд албадан хөдөлмөрийг факто байдлаар ашигладаг болохыг харуулж байна. Нэмж дурдахад, нутгийн иргэдэд газар шилжүүлэх нөхцөл болгон амласан ажлын байр хэдхэн жилийн дараа ихэвчлэн устдаг (Раванера ба Горра 2011). Ерөнхийдөө хөдөөгийн оршин суугчдын томоохон агробизнесээс хараат байдал үүсэх нөхцөл байдал тэдэнд сонирхолгүй байна. Бразилд цагаач тариаланчдын "газар өмчлөгчгүйгээр өөрсдөө ажиллах" хүсэл эрмэлзэл нь Амазоны ойг устгах гол хүчин зүйл гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн (dos Santos et нар 2011).

Стандарт

2009 оны 1-р сарын 1-ний өдөр Орос улсад ГОСТ R 52808-2007 "Уламжлалт бус технологи. Эрчим хүчний био хаягдал. Нэр томъёо, тодорхойлолт. " Стандартыг нэвтрүүлэх тухай 424-р тушаалыг Ростехрегулирование 2007 оны 12-р сарын 27-ны өдөр батлав.

Стандартыг Москва Улсын Их Сургуулийн Газарзүйн факультетийн Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийн лаборатори боловсруулсан. М.В.Ломоносов шингэн ба хийн түлшийг онцгойлон анхаарч, био түлшний салбар дахь үндсэн ойлголтын нэр томъёо, тодорхойлолтыг гаргаж өгсөн.

Европт 2010 оны 1-р сарын 1-ээс эхлэн EN-PLUS био түлшний нэг стандарт хүчин төгөлдөр мөрдөгдөж байна.

Олон улсын хяналт

Сонирхолтой баримт бол Европын Комисс оролцогч орнуудад нийт автомашины био түлшээр дамжуулж нийт үнийн дүнгийн 10% -ийг өсгөхөд түлхэц үзүүлэхээр төлөвлөж байна. Энэ зорилгод хүрэхийн тулд Европ дахь автомашин эзэмшигчдийг хөдөлгүүрээ дахин тоноглох, мөн зах зээлд нийлүүлэгдэж буй био түлшний чанарыг хянах тусгай зөвлөл, комиссуудыг байгуулан ажиллаж байна.

Дэлхий дээрх гариг ​​дээрх био-балансыг хадгалахын тулд комисс бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх түүхий эд болох ургамлын тоо нэмэгдэж, тэдгээрийг био түлш үйлдвэрлэдэг ургамлаар сольж болохгүй. Нэмж дурдахад, био түлш үйлдвэрлэдэг аж ахуйн нэгжүүд технологоо байнга сайжруулж, хоёрдугаар үеийн түлш үйлдвэрлэхэд анхаарлаа хандуулах ёстой.

ОХУ болон дэлхийн нөхцөлд шатахууны бодит байдал

Ийм идэвхитэй ажлын үр дүн удахгүй гараагүй. Жишээлбэл, зууны хоёрдугаар арван жилийн эхэн үед Шведэд 300 шатахуун түгээх станц аль хэдийн ажиллаж байсан бөгөөд энд та байгаль орчинд ээлтэй биодизель бүхий сав дүүргэж болно. Энэ нь Шведэд ургадаг алдартай нарс модны тосоор хийгдсэн байдаг.

Мөн 2013 оны хавар нисэх онгоцны түлш үйлдвэрлэх технологийг хөгжүүлэх эргэлт болсон үйл явдал болжээ. Био түлшээр ажилладаг трансатлантик нисэх онгоц Амстердамаас гарчээ. Энэхүү Боинг нь Нью Йорк хотод аюулгүй газардсан тул байгаль орчинд ээлтэй, хямд түлш ашиглах үндэс суурийг тавьсан юм.

Орос энэ үйл явцад маш сонирхолтой байр суурь эзэлдэг. Бид олон төрлийн био түлш үйлдвэрлэдэг, бид түлшний үрэл экспортлогчдын чансаанд гуравдугаарт жагсаж байна! Гэхдээ манай орны хувьд бид шатахууны 20% -иас бага хувийг хэрэглэдэг бөгөөд үнэтэй зүйлийг үргэлжлүүлэн хэрэглэдэг.

ОХУ-ын 27 бүс нутаг нь биогазаар ажилладаг цахилгаан станц барьж туршилтын газар болжээ. Энэ төсөл нь бараг 76 тэрбум рублийн өртөгтэй боловч станцуудын ашиглалтаас хэмнэсэн зардал эдгээр зардлаас хэд дахин давсан байна.

Гэгээрлийн шагнал

Сэргээгдэх түүхий эдийг био түлш, цахилгаан эрчим хүч болгон боловсруулах технологи, мөн биополимер сав баглаа боодол үйлдвэрлэх шийдлүүд ялангуяа ирээдүйтэй. Эдгээр технологийг ашиглах нь тэдгээрийг дахин боловсруулалт хийх, өөрөөр хэлбэл бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх шинэ мөчлөгт (ялангуяа түлшний эсүүд болон биопластик дахь субстратууд) дахин боловсруулах боломжийг олгодог.

Орос улсад эдгээр технологийг ашиглах боломж маш их байдаг. Тэдгээрийг боловсруулж, хэрэгжүүлэх нь дунд хугацаанд улс орны эдийн засгийн эрчим хүчний нөөц, гадаад бүтээгдэхүүн, технологиоос хамаарлыг бууруулах, шинэ зах зээл бий болгоход хүргэнэ.

Үр нөлөө

Тээврийн салбарыг хөгжүүлэх, байгаль орчинд ээлтэй байдлыг сайжруулах, өсөн нэмэгдэж буй түлшний хэрэгцээг хангах.

Техникийн болон хүнсний ногооны тариалангийн талбайн хоорондох өрсөлдөөний ноцтой байдлыг багасгах (фитоактор, бичил замаг хөвөгч аквариумын реактор, усан сан дахь бичил замаг тариалсны улмаас).

Нийгэм, эдийн засгийн таагүй нөхцөл бүхий бүс нутгийг хөгжүүлэх, импортын түлшээс хамаарлыг бууруулах.

Уураг, антиоксидант, хүнсний өнгө болон бусад ашигтай бүтээгдэхүүнийг бичил модноос авах.

Зах зээлийн үнэлгээ

2030 он гэхэд дэлхийн хэмжээнд био түлшний үйлдвэрлэл 150 сая тонн газрын тосны эквивалент болж, жилийн өсөлт 7-9% байна. Үүний эзлэх хувь нь тээврийн салбарт хэрэглэж буй нийт түлшний 4-6% -д хүрнэ. Замагны био түлш нь жилд 70 тэрбум литр шатахууны түлшийг сольж чаддаг. 2020 он гэхэд ОХУ-д био түлшний зах зээл 1.5 дахин нэмэгдэж жилд 5 сая тонн хүрэх боломжтой. Энэ чиг хандлагын хамгийн их магадлалын хугацаа: 2025–2035.

Жолооч, саад бэрхшээл

Хөгжиж буй орнуудын байгаль орчны бохирдлыг багасгах талаар баримтлах бодлого.

Биодизель үйлдвэр байгуулах, технологийн үйл явцыг тохируулахад их хэмжээний хөрөнгө оруулалт шаардлагатай байгаа.

Бичил шороог ургах үр ашгийн нарны гэрлийн эрчмээс (ил задгай усанд ургадаг үед) хамааралтай байдаг.

Органик хог хаягдлын цахилгаан

Хог хаягдлыг ашиглах, боловсруулах үйл явцыг практик ач холбогдолтой бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, тэр байтугай цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхтэй хослуулж болно. Микробын түлшний эсүүд (MTE) ашиглан тусгай төхөөрөмжийг ашиглан биогаз үйлдвэрлэх үе шатыг алгасаад шууд цахилгаан болгон боловсруулж хог хаягдлаас цахилгаан гаргаж авах боломжтой боллоо.

MTE нь биоэлектрик систем юм. Түүний үйл ажиллагааны үр ашиг нь органик нэгдлүүд (хог хаягдлыг) задалдаг бактерийн бодисын солилцооны үйл ажиллагаанаас хамаардаг бөгөөд электронуудыг ижил системд суурилуулсан цахилгаан хэлхээнд шилжүүлдэг. Ийм бактерийн хамгийн их үр ашгийг органик бодис агуулсан бохир ус цэвэрлэх байгууламжийн технологийн схемд оруулснаар задрах энерги гардаг.

Батерейг цэнэглэхийн тулд MTE-ийг ашиглах боломжийг олгодог лабораторийн хөгжил аль хэдийн бий болсон. Технологийн шийдлийг өргөжүүлэх, оновчтой болгох замаар жижиг аж ахуйн нэгжүүдийг цахилгаан эрчим хүчээр хангах боломжтой болно. Жишээлбэл, хэдэн арван мянган литрээс бойлер дээр ажилладаг өндөр хүчин чадалтай MTE нь цэвэрлэх байгууламжийн бие даасан хүчийг өгдөг.

Бүтцийн шинжилгээ

Био түлшний дэлхийн зах зээлийн бүтцийн урьдчилсан мэдээ: 2022 (%)

Органик хог хаягдлын цахилгаан

Хог хаягдлыг ашиглах, боловсруулах үйл явцыг практик ач холбогдолтой бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, тэр байтугай цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхтэй хослуулж болно. Микробын түлшний эсүүд (MTE) ашиглан тусгай төхөөрөмжийг ашиглан биогаз үйлдвэрлэх үе шатыг алгасаад шууд цахилгаан болгон боловсруулж хог хаягдлаас цахилгаан гаргаж авах боломжтой боллоо.

MTE нь биоэлектрик систем юм. Түүний үйл ажиллагааны үр ашиг нь органик нэгдлүүд (хог хаягдлыг) задалдаг бактерийн бодисын солилцооны үйл ажиллагаанаас хамаардаг бөгөөд электронуудыг ижил системд суурилуулсан цахилгаан хэлхээнд шилжүүлдэг. Ийм бактерийн хамгийн их үр ашгийг органик бодис агуулсан бохир ус цэвэрлэх байгууламжийн технологийн схемд оруулснаар задрах энерги гардаг.

Батерейг цэнэглэхийн тулд MTE ашиглахыг зөвшөөрдөг лабораторийн хөгжил аль хэдийн бий болсон. Технологийн шийдлийг өргөжүүлэх, оновчтой болгох замаар жижиг аж ахуйн нэгжүүдийг цахилгаан эрчим хүчээр хангах боломжтой болно. Жишээлбэл, хэдэн арван мянган литрээс бойлер дээр ажилладаг өндөр хүчин чадалтай MTE нь цэвэрлэх байгууламжийн бие даасан хүчийг өгдөг.

Үр нөлөө

Үйлдвэрлэлийн үйл явцын байгаль орчинд ээлтэй байдал, аж ахуйн нэгжүүдийн үр ашгийг дээшлүүлэх, тэдгээрийн цахилгаан эрчим хүчний гадаад эх үүсвэрээс хамаарлыг бууруулах, үйлдвэрлэлийн өртөг, эмчилгээний технологийг олж авах зардлыг бууруулах.

Эрчим хүчний дутагдалтай бүс нутгийн нөхцөл байдлыг сайжруулах, MTE-ийг ашиглах замаар тэдний өрсөлдөх чадварыг нэмэгдүүлэх.

Цахилгаан эрчим хүчгүй зориулалтаар бие даасан үйлдвэрлэх боломж (жишээ нь, жижиг фермүүдэд).

Зах зээлийн үнэлгээ

70% - биотехнологийн аргаар боловсруулсан хог хаягдлын эзлэх хувь 2020 он гэхэд Орост 2012 онтой харьцуулахад нэмэгдэх болно. Европын холбоонд биогазаас авах цахилгаан эрчим хүчний эзлэх хувь ойролцоогоор 8% байх болно. Энэ чиг хандлагын хамгийн их магадлалтай хугацаа: 2020–2030.

Жолооч, саад бэрхшээл

Органик хог хаягдлын хэмжээ нэмэгдэж, цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ нэмэгдэж байна.

MTE зэрэг биоэакторуудыг янз бүрийн эрчим хүчний эх үүсвэр, түүний дотор бохир ус дээр ажиллуулах чадвар.

MTE-ийг технологийн процесст нэгтгэхэд шаардагдах хөрөнгө оруулалтын түвшин хангалтгүй, удаан хугацаагаар төлөх хугацаа.

Биоакторуудыг хог хаягдлын цэгүүдтэй холбох хэрэгцээ.

MTE хэлбэрийн биореактив үйлдвэрлэлийн туршилтын үйлдвэрлэлийн загваруудын харьцангуй бага үр ашиг.

Бүтцийн шинжилгээ

Микробын электрохимийн системийг төрлөөр нь судлах: 2012 (%)

Био задралын полимер сав баглаа боодол

Синтетик полимер (уут, кино, чингэлэг) -ээс хийсэн сав баглаа боодол нь орчны бохирдлын асуудлыг улам бүр хурцатгахад хүргэдэг. Үүнийг хурдан дахин боловсруулж ашиглахад хялбар, био-задралын полимеруудаас сав баглаа боодлын материалд шилжих замаар шийдэж болно.

Ихэнх хөгжингүй орнуудад сав баглаа боодлын салбарт их, урт (хэдэн зуун жил хүртэлх) био задралтай синтетик полимерийг (2-3 сарын хугацаатайгаар) нүүлгэн шилжүүлэх хандлага ажиглагдаж байна. Зөвхөн Баруун Европт тэдний жилийн жилийн хэрэглээний хэмжээ 19 орчим мянган тонн, Хойд Америкт 16 мянган тонн байдаг. Үүний зэрэгцээ, хэд хэдэн үзүүлэлтүүдийн хувьд биополимер сав баглаа боодлын материал нь уламжлалт синтетик бүтээгдэхүүнээс хоцрогдож байна.

Үр тарианы ургац, чихрийн манжингийн ургамлын элсэн чихрээс полилактик хүчилд суурилсан биополимер материал үйлдвэрлэх технологи нь өндөр хэрэглээний шинж чанар бүхий сав баглаа боодол хийх боломжийг олгодог: уян хатан, удаан эдэлгээтэй, чийг, түрэмгий нэгдлүүд, үнэрт тэсвэртэй, өндөр хаалттай шинж чанартай, үр дүнтэй, хурдан ялзардаг. Байна. Технологийг сайжруулах нь тэдний материаллаг болон эрчим хүчний эрчмийг бууруулахад чиглэгддэг.

Био түлшний хоёр дахь үе

Үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдал нь маш олон тооны ургамлын материал шаарддаг. Үүнийг ургуулахын тулд газар тариалангийн газар хэрэгтэй бөгөөд үүнийг зохих ёсоор нь тавьсан тохиолдолд хүнсний ургамал ургахад ашиглах хэрэгтэй. Тиймээс шинэ технологи нь био түлшийг бүхэл үйлдвэрээс биш харин өөр үйлдвэрлэлийн хаягдалгаас гаргахад чиглэгддэг. Модны чипс, үр тариа хаясны дараа байгаа сүрэл, наранцэцгийн талх, газрын тосны бялуу, жимсний бялуу, тэр ч байтугай ялгадас гэх мэт бусад зүйл бол энэ нь хоёр дахь үеийн био түлшний түүхий эд болж өгдөг.

Хоёр дахь үеийн био түлшний тод жишээ бол "бохир усны" хий буюу нүүрсхүчлийн хий, метанаас тогтсон биогаз юм.Ингэснээр биогазыг автомашинд ашиглах боломжтой тул нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүнээс зайлуулж, цэвэр биометан хэвээр байна. Ойролцоогоор ижил аргаар биоэтанол ба биодизелийг биологийн массаас авдаг.

Биодизелийг хэрхэн яаж хийх вэ

Биодизель үйлдвэрлэхийн тулд ургамлын тосны зуурамтгай чанарыг бууруулах шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд глицериныг үүнээс гаргаж аваад оронд нь спиртийг тосонд оруулдаг. Энэ процесс нь ус болон янз бүрийн хольцыг зайлуулахын тулд хэд хэдэн шүүлтүүр шаарддаг. Үйл явцыг хурдасгахын тулд тосонд катализатор нэмдэг. Холимогт архи, согтууруулах ундаа нэмдэг. Метил эфир авахын тулд тосонд метанол, этил эфир авахын тулд этилийн спирт нэмнэ. Хүчил нь катализатор болгон ашигладаг.
Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд холилдож, дараа нь гуужуулах цаг хугацаа шаардагдана. Савны дээд давхарга нь биодизель юм. Дунд давхарга нь саван юм. Доод давхарга нь глицерин юм. Бүх давхарга нь цаашдын үйлдвэрлэлд ордог. Глицерин ба саван нь хоёулаа улсын эдийн засагт зайлшгүй шаардлагатай нэгдэл юм. Биодизель нь хэд хэдэн цэвэршүүлэлтээр дамждаг, цутгаж, шүүгддэг.
Энэ үйлдвэрлэлийн үзүүлэлтүүд нь нэлээд сонирхолтой юм: нэг тонн тос нь 110 кг архи, 12 кг катализатортой харилцан үйлчилснээр 1100 литр биодизель, 150 гаруй кг глицерин агуулдаг. Биодизель нь шинэхэн шахсан наранцэцгийн тос, харанхуй глицерин гэх мэт шар өнгөтэй бөгөөд 38 градусын температурт хатуурдаг. Сайн чанарын биодизель нь ямар ч хольц, тоосонцор, суспенз агуулаагүй байх ёстой. Биодизель ашиглах үед чанарын тасралтгүй хяналт тавихын тулд автомашины түлшний шүүлтүүрийг шалгах шаардлагатай.

Биоэтанол үйлдвэрлэл

Элсэн чихэрээр баялаг түүхий эдийг исгэх нь биоэтанол үйлдвэрлэх үндэс суурь болдог. Энэ үйл явц нь архи, согтууруулах ундаа уух эсвэл ердийн сарны гэрэлтэй төстэй юм. Үр тарианы цардуул элсэн чихэр болж хувирдаг, түүнд мөөгөнцөр нэмж, нухаш авдаг. Цэвэр этилийн спиртийг исгэх бүтээгдэхүүнийг салгах замаар олж авдаг бөгөөд энэ нь тусгай баганад тохиолддог. Хэд хэдэн шүүлтүүр хийсний дараа тэдгээрийг хатааж, өөрөөр хэлбэл усыг зайлуулдаг.

Усны хольцгүй биоэтанолыг ердийн бензин дээр нэмж болно. Биоэтанолын экологийн цэвэр байдал, түүний хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөө нь үйлдвэрлэлийн салбарт маш их үнэлэгддэг, үүнээс гадна үүссэн био түлшний үнэ маш боломжийн байдаг.