С. К. Кабиева, Н. Г. Амантаев, Л. П. Ивлева, С. Н. Дербуш



жүктеу 201.87 Kb.
Дата07.07.2016
өлшемі201.87 Kb.
Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

Қарағанды мемлекеттік техникалық университетінің - Қазақстан Республикасының Тұңғыш Президентінің білім ордасы

С.К. Кабиева, Н.Г. Амантаев, Л.П. Ивлева, С.Н. Дербуш

ӘЛЕМДІК ТРЕНД – БИООТЫН ӨНДІРІСІ

Қарағанды 2016






Мазмұны

Кіріспе

3

1 Биоэнергетиканың даму тарихы

4

2 Биоотынды алудың мәселелері және заманауи жағдайы

5

3 Биоэнергетиканың инновациялық даму болашағы

16

Қорытынды

19

Қолданылған әдебиеттердің тізімі

20


Кіріспе
Заманауи экономиканың болашақ бағыттарының бірі биоэнергетиканың дамуы болып табылады. Әлем елдерінің биоэнергетикаға бет бұруына көптеген факторлар әсер етуде. Еуропа елдері биоотын нарығының дамуын белсенді қолдауда, себебі ол елдерде көмір мен мұнайдың тапшылығы басым. Оған қосымша - Киото хаттамасы. Экологиялық мәселелердің салдарынан біздің мемлекетімізді биотын өндіру мәселесі ойландыруда [2].

Н.Ә. Назарбаев өзінің Қазақстан еліне жолдауында энергетиканың дәстүрлі және альтернативті түрлері дамиды деп атап көрсеткен болатын [3]. Альтернативті биологиялық отынды қолданудың негізгі практикалық құндылығы – белгілі бір шектеулі көлемде олар дәстүрлі «қазбалалар» отынмен біріктіріліп, олар қолданыстағы энергетикалық жүйеде пайданылады.

«Биоэнергетика» - биологиялық әр түрлі жаңғыртылған шикізаттан өндірістік масштабта энергияны алу. Мұндай шикізатты және оның туындысын биоотын деп атайды. Бірақ энергия тасымалдаушылықтың бұл түрі өкінішке орай таусылмас пайдалы қазбалы отынның салдарынан дәстүрлі бағаланған жоқ. Тек, соңғы жылдары ғана биоотынды қолданудың артықшылдығын растайтын айқын фактілерге энергетиктер назар аудара бастады. Альтернативті энергияның арзан және қолжетімді көзі биомасса болып табылады – тірі және өлі материя, өсімдіктердің, жануарлардың, әр түрлі өндірістердің қалдықтары және т.б.

Қазіргі уақытта энергия тасымалдаушылықтың бұл түрі ғаламшарда ресурстарды тұтынудың жалпы шамамен 15% қамтиды.

Қазақстанда ауыл шаруашылық өндірісінің қалдықтарын қайта өңдеу мүмкіндігі жылына 35 млрд. кВтсағ және 44 Гкал жылу энергиясы шығуымен бағаланып отыр.

Еліміздің энергетикалық балансында биоотын үлесінің тарапы бойынша Қазақстан Батыс Еуропадан айтарлықтай кейін қалуына қарамастан біз осы салада бизнесті дамыту үшін үлкен мүмкіндік бар деп болжануда. Бұл жерде жаңа технологиялар және оларды енгізу, өндірістік жабдықтарды жасап шығару және оларды іске асыру туралы сөз қозғалып отыр. Бұл салада көптеген жеке компаниялар белсенді жұмыс істейді. Сондықтан да, биоотын өндiрiсi саласына мемлекет бақылау жүргізу тиіс [2, 4]. 

Қазақстанда биоэкономиканың қарқынды дамуына инновациялық әдістер мүмкіндік береді, мысалы биоспиртті өндіру үшін қолданылатын шикізат жазғы бидайдың жұмсақ сорттары (қатты бидайлар азық-түлік мақсатында қолданылады) және жасыл өсімдік массасы (1 сурет).
1 Биоэнергетиканың даму тарихы
Ғалымдар биоэнергетиканың пайда болуын энергияның көзі ретінде биомассаны пайдалануымен байланыстырады. Адамзат баласы отты байқағанан бастап энергияның көзі ретінде биомассаны пайдалана бастады. Бірақ ол уақытта биоэнергетика түсінігі қалыптасқан жоқ болатын. 1885 жылы биомассаның биологиялық ыдырауы процесі кезінде түзілетін биогаздың алынуының өндірістік жолдары ғалымдарға белгілі болды. Бірақ, сол уақыттан бастап биоэнергетиканың ресми пайда болуы деп есептелінеді.

1 сурет - Биоотын – отынның альтернативті түрі
Автомобиль дәуірінің басында Рудольф Дизель отын ретінде өсімдік майын пайдалану туралы болжаған: «отын ретінде өсімдік майын пайдалану бүгінде елеусіз болуы мүмкін, бірақ уақыт өте келе ол мұнай мен көмір өнімі сияқты маңызды болмақ». Нобель сыйлығының лауреаты академик Николай Николаевич Семенов «болашақта дәстүрлі отын ресурстарының сарқылуы және атмосферада көмірқышқыл газының жедел артуы адамзаттың алдында әлемдік энергияның түбегейлі жаңа базасын құру туралы мәселесін алға қояды. Бізге осы базаны құру үшін уақыт аз, шамасы жүз жыл» деп жазған болатын. Осыған байланысты, биоотын индустриясының дамуы - ағаштан көмірге, көмірден мұнай өнімдеріне, мұнай өнімдерінен газға өту тәрізді технологиялық дамудың табиғи үдерісі басталды.

Биоотынды бірінші болып Бризилия елі алды. Биоотынның жасалуының бірінші қадамы бутанолдың (бутил спиртінің) пайда болуымен іске асырылды. Ол уақытта Хаим Вейцман Clostridia acetobutylicum бактериясын пайдалану арқылы ферментация әдісін қолданып патент алды. Бұл ацетонды өндіретін микроағза. І дүниежүзілік соғысы кезінде Англия елі ацетонды бөліп алып кейінен оқ дәріні түтінсіз өндіру үшін ацетонды өндіру құқығын беруге жас микробиологқа өтініш білдірді. 1920 жылға дейін ацетонды алу үрдісі өзгерілген жоқ. Бірақ әр бір литр ацетонды ферментациялау уақытында қосымша екі литр бутанол өндірілген болатын, тек 1927 жылы үрдістің негізгі өнімі бутанол, ал ацетон жанама өнімі болды. Осылайша, ХХ ғасырдың бірінші жартысында биобутанол жүгеріден немесе Clostridium acetobutylicum бактерия арқылы ферментация жолымен алынған сірнеден өндірілді. Нәтижесінде ацетон, бутанол және этанол алынды.



Әрине, биоотының дамуына автомобиль саласының тарихына мән беріледі. Биоотынды жеке биоотынның негізгі тұтынушысы мен бағагерін бөлек қарастыру мүмкін емес. 1826 жылы американдық өнертапқыш Самуил Moри жағармай ретінде спирт пен скипидар атқаратын қозғалтқыш ойлап тапты. Кеме мен бумен жүретін машиналардың жағармайы ретінде өсімдік майын қолдануға болады деп дәлелденген. 1876 жылы неміс өнертапқышы Николас Отто этанолмен іске қосылатын әлемдегі алғашқы төрт тактілі іштен жанатын қозғалтқыш жасап шығарды (2 сурет). Осындай қозғалтқыштың әртүрлі модификацияларын әлі күнге дейін адамзат пайдаланады.

Одан да көп ерекше жобалар жасалды. Мысалы, 1895 жылы Рудольф Дизель жержаңғақ майын пайдалану арқылы дизельді мотордың түрін ұсынды. Неміс инженерлері Готлиб Даймлер мен Карл Бенцтің автокөліктері бензин отынымен он жылдай қолданыста болғанға қарамастан, 1896 жылы құрылған Генри Фордтың бірінші «квадрицикліне» Рудольф Дизель спиртпен жұмыс істейтін дизельды мотор ойлап тапты. Форд спиртпен жүретін автокөліктердің болашағына сенімді болды, ол өз тарапынан ауқымды қаражат бөліп АҚШ-тың Солтүстік Батысында спирт айыратын зауыт салды. Техаста мұнайды өндіру бастағанан кейін бензиннің литрі 5 центке төмендеп, спирттің құны 7 центті құрады. Қант өндірісінің қалдықтарынан өндіріле бастағаның салдарынан спирттің бағасы төмендей бастады. Германияның Техникалық қызметі бензин араласқан спирттің қоспасын автокөліктерге пайдалану мәліметтерін жете жинақтап отының жаңа түрінің артықшылықтары туралы қорытындыға келді.


2 сурет – Scania OmniCity – этанолмен жүретін автобус
Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде көптеген елдердің автокөліктері бензинмен қатар этанолды отын ретінде қолданды.

Соғыстан кейін этанолдың позициясы күшті болды. 1940 жылдың басында мұнай өндірістері орналасқан аудандармен қатынас болған жоқ, немістер бұл кезде өздерінің танкілеріне соя және рапс майын құйды, бірақ бұл үшін қозғалтқыштарды қайта жөндеу талап еткен жоқ. Біздің де Т-34 өсімдік майын жанармай ретінде қолданған.

Адамзат баласы биогазды қолдануды бұрынан үйренген. Біздің ғасырымызға дейін 1-ші мыңжылдықта қазіргі Германия Федеративтік Республиканың территориясында қарапайым биогазды құрылғылар қолданылған. Эльба бассейінің ми батпақты жерлерінде мекендейтін Алемандар ми батпақтағы суда тырбиып өскен бұтақ ағаштарда Айдаһар бар деп есептеген. Ми батпақтың шұңқырларында жинақталан жанар газдарды – Айдаһардың тыныс алуы деп есептеген. Айдаһардың көңілін аулау үшін құрбандық шалып және ол жерге тағамдардың қалдықтарын тастаған. Ол жерге Айдаһар түнде келіп және оның тыныс алуы шұңқырларда қалып қояды деп адамдар сенген. Алемандар теріден тент тігуді үйреніп, онымен ми батпақты жауып, газды теріден жасалған құбырлар арқылы тұрғын үйлеріне тартып ас әзірлеуге қолданған.

XVII ғасырда Ян Баптист Ван Гельмонт ыдыраған биомасса жанатын газ түзетінін анықтаған. 1776 жылы Алессандро Вольта ыдырап жатқан биомассаның мөлшері мен өндірілген газдың көлемі арасында байланыс болуы туралы қорытындыға келді.

1808 жылы Хэмфри Дэви биогаздан метанды анықтады. Бірінші құжаттандырылған биогазды құрылғы 1859 жылы Үндістан елінің Бомбей қаласында құрылды. 1895 жылы биогазды Британия елінде жарықты жақсарту үшін қолданған.

Ғасырлар өтседе адамзат биогазды әртүрлі энергиялық сұрақтарды шешу үшін тиімді қолдануға ұмтылуда: тұрғын үйді жылытуға, электрэнергия алуға, автокөлік отынын өндіруге және т.б. Сонымен қатар, оның өндіріс механизмі үнемі жетілдіріліп отырады, сапасы жоғары отын өндіру үшін тиімді және экономды әдістер жасалуда. Қазіргі күні адамзат биогазды әр түрлі заттардан алуды үйренуде, әліде шамасы көптеген жаңа жолдарын ойлап табуда.
2 Биотынды алудың мәселелері және заманауи жағдайы
Әлемде мұнайды, көмірді және газды биоотынға ауыстыру жайлы мәселе талқылануда.

Биоотының негізгі артықшылықтарының бірі парниктік газының шығарындыларын азайту. Алайда, бұл биоотын жанған уақытта атмосфераға көміртегі диоксиді аз түзіледі дегенді білдірмейді. Биоотын жанған кезде атмосфераға өсімдіктер бұрын сіңірген көміртегі кері қайтарылады да, сондықтан планетаның көміртек балансы өзгеріссіз қалады.



Қатты биоотын. Ең көп таралған өкілі - ағаш. Ағаш — адамдар бұрыннан қолданатын көне отын. Қазіргі таңда әлемде ағаш өңдеуге немесе биомассаға энергетикалық ормандар қолданады, олар тез өсетін түрлерін алады, масалы тал, теректер, эвкалипт, қараған, қант құрағы, жүгері және т.б. Оларды отырғызу шаршы-ұялы және шахмат әдісімен жүргізіледі. Энергетикалық ормандардың айналым кезеңі, яғни кесу уақыты 4-6 жылды құрайды. Энергетикалық биомассаның экологиялық артықшылықтары:

-топырақтың эрозиясын алдын алу;

-биомассаны жағу барысында атмосфераға CO2 бөлініп биоотын шикізатының өсуі кезінде өзіне сіңеді;

Зиммерингте (Австрия) орналасқан электрстанцияның биомассаны пайдалануы жарқын мысал болып табылады. Оның қуаттылығы - 66 МВт. Биомассаның жылдық тұтынуы - 190 мың тонна.

Тағы бір, қатты биоотынның шамалы таралған түрі ағаш отын түйіршіктері болып табылады (3 сурет).

Ағаш отын түйіршіктері – ағаш қалдықтардан жасалған пресстелген бұйымдар: үгінді, жаңқалар, қабық, жіңішке өлшемелі және кондицияланбаған ағаштар, орман дайындау кезіндегі кескін қалдықтар, сабан, ауыл шаруашылық қалдықтары - күнбағыс дәнінің қауызы, жаңғақ қабығы, көң, құс қиы және басқа да биомассалар.

Ағаш отын түйіршіктерін немесе пеллеттерді өндіру үрдісі келесідей: биошикізат ұнтағышқа енеді, кейін ұнтақ кептіргішке барып түседі, одан кейін арнайы сыққыш-түйіршіктеуге түседі. Ұнтақ сыққышқа түскен уақытта температура көтеріліп ағаштың құрамындағы лигнин жабысқақ болады, жасалып шығу барысында тығыз циллиндр тәрізді болады. Пеллеттерді қолдану бойынша дамушы нарықтық тұтынушы Еуропа Достығы елдері.

3 сурет отын түйіршіктері
Сонымен қатар, қатты биоотын түрлерінің ішінен отын брикеттерін атап өткен жөн. Брикеттер – кептірілген және брикеттелген биологиялық шығу тегі бар энергия тасымалдаушы, мысалы, олар өңделмеген немесе минималды дәрежедегі жағуға дайындайтын үгінділер, жаңқа, қабық, қауыз, кебек, сабан және т. б. (4 сурет).

Еуропада отын брикеттерін және пеллеттерді тұрғын үйлерді және өндірістегі бөлмелерді жылытуға қолданылады, ал жоңқаны көбінесе қуаттылығы бірнеше ондаған мегаватты ірі жылу электрстанцияларында жағады.





4 сурет – Отын брикеттері – экологиялық таза өнім.

Сұйық биоотын. Сұйық биоотын – биоотынның келешегі бар классы. Биоотындар сұйық түрде іштен жану қозғалтқыштарына арналған, мысалы, этанол, метанол және т.б. Оны әр түрлі өсімдіктерден алады: бидайдан, қант қамысы, рапстан және ағаш өңдеу қалдықтарынан.

Оны сұйық немесе мотор биоотыны деп атайды – өсімдік шикізатын өңдеу технологиясы барысында алынатын зат, оның негізінде табиғи биологиялық үрдісі қолданылады мысалы, ашу.



Биоэтанол. Қазіргі таңда биоэтанол өндірісі әлемдік деңгейде артып келе жатыр. Атап айтатын болсақ биоэтанолды ауыл шаруашылық дақылдарының ішінде; бидай, арпа, жүгері, қант қызылшасы, қант қамысы, рапс, картоп, күріш және басқа да агро өнімдерді өңдеу арқылы алуға болады (5 сурет).

Этанолдың танымал себебі оның өндірісінің экономикалық тиімділігінде жатыр, яғни рапстың тұқымының 2-4 т/га егілген өнімінен 1 гектар жерден 1-1,5 тонна биоэтанол және 2-2,5 тонна жоғары сапалы өсімдік азығын алуға болады.

Өсімдіктен алынатын мотор отыны дизель отынының көрсеткішіне жақын. Осылайша биодизельді пайдалану барысында шығарындылар айтарлықтай ауаға аз түседі.

5 сурет – Биоэтанол – сұйық биоотын.
Биоэтанолды өндіру нарығында ең белсенді «ойыншы» - Бразилия, оның үлесінің жалпы көлемі 48,5%. Этанол Бразилияда қант қамысынан өндіріледі.

2013 жылдың желтоқсан айында MnCAR (Миннесота Автокөлік Зерттеу Орталығы) автокөлік транспортарында биоэтанолды қолдану тиімділігі атты зерттеулер нәтижелерін жариялады.

Қарапайым автокөліктердің этанолды пайдалану бойынша зерттеу нәтижелеріне қызығушылық туды. Зерттеуге 2% -15% дейін этанол мен бензин қоспасы талқыға салынды. Іштен жаңу қозғалтқышы бар автокөліктер үшін Е30 (30% этанол және 70% бензин) ең оңтайлы қоспа болып табылды.

Бұл қоспа жанар-жағар май құрамындағы октан санын 95 арттырып, отынды тұтыну 1%-ға төмендеді, отын көліктердің іштен жану қозғалтқышының жұмысын жақсартады. Бұл экономиканың тұрғысынан көп емес, бірақ әлде қайда экологиялық көрсеткіш бойынша маңызды.

Отын ретінде биоэтанолды қолдану көміртек диоксидінің шығуын төмендетеді, яғни парник газын. Әрине, оның шығуының төмендеуі көптеген факторларға байланысты - қолданылатын өсімдік шикізаты, климаттық аймақ, шикізатты өсіру үшін қосымша шығындар, тасымалдау, қайта өңдеу.

АҚШ-та 2008 жылдың жағдайы бойынша бидайдан этанолды өндіру барысында CO2 шығуының төмендеуі орташа есеппен 21% құраған. Егер, спиртті өндіру барысында оны табиғи газға айналдырғанда көмірқышқыл газының шығуы 29-35% төмендеуі мүмкін.



Биометанол. Биометанол – метанол, теңіз фитопланктондарын биотехнологиялық конверсиялау және дақылдандыру арқылы өңдегенде алынатын өнім (6 сурет).

70-ші жылдардың аяғы 80 жылдарың басында Еуропа қалаларында жағалаудағы теңіз фитопланктондарын биотехнологиялық конверсиялау және дақылдандыру арқылы өндірістік жүйеге бағытталған жобасы ұсынылды. Қазір бұл биоотынды өндіру бағытының болашағы бар деп есептелінеді, себебі фитопланктонның жоғары өнімділігі жылына 100 т/га, өнімді өндіру барасында тұщы су мен құнарлы топырақты керек етпейді және бұл процес ауыл шаруашылық өнімдермен бәсекелеспейді, энергия қайтару деңгейі жоғары.






6 сурет – Биоотын ретінде қолданылатын биометанол – метанол

Биодизель. Биодизель – өсімдік, жануар, микробтан шыққан майлар және олардан алынатын эфирден өндірілген биоотын түрі. Шикізат ретінде рапс, соя, пальма, кокос майы немесе кез-келген басқа да майлар, сондай-ақ тамақ өндірісіндегі қалдықтары, теңіз балдырлары қолданылады (7 сурет).

Биодизель автокөлік қозғалтқыштарында пайдаланылады және ол таза күйінде немесе кәдімгі дизель отыны бар қоспалар ретінде пайдаланылуы мүмкін. Мұндай қоспалар қозғалтқыштың құрылымдық өзгерістерін қажет етпейді.

Биодизельді қолдану экологиялық тиімді екені дәлелденген және күмән келтіремейді:

-биодизельдің суға түсуі жануарлар мен өсімдік әлеміне зиян келтірмейді;

-топырақта және суда биодизель 25-30 күн аралығында толығымен ыдырайды;

-биодизельді жағу барысында өсімдіктерге қажетті көмірқышқыл газының көлемі жағу мөлшері бойынша бөлінеді;

-классикалық дизель отынына қарағанда биодизельдің құрамында күкірт болмайды;

-құрамында күкірт қосылыстарының болмауы кезінде кәдімгі минералдық дизель майлау қабілетін жоғалтады, ал құрамында күкірт аз биодизель майлайтын қабілетке ие болады.



7 сурет – Биодизель – дизельді алмастырушы биоотын
Газ тәрізді биоотын. Газ тәрізді биоотын (биогаз, биосутегі) биомассаны ферменттеу немесе термиялық және биохимиялық процестерді пайдалану арқылы өңдеу нәтижесінен алынған өнім. Газ тәрізді биоотын түрінің ең көп таралған түрі - биогаз, ал өзгеше бір түрі биосутегі болып табылады. Биосутегі – термохимиялық, биохимиялық және басқа да әдістермен, мысалы балдырлар биомассасынан алынған сутегі.

Биогаз - көмірқышқыл газы мен метан қоспасынан тұратын органикалық қалдықтарды (биомассалар) ашыту арқылы алынған өнім (8 сурет).

Биогазды өндірудің қазіргі технологиясы бойынша бактерияның үш түрін қолданады:

- гидролизды бактериялар;

- қышқыл түзуші бактериялар;

- метан түзуші бактериялар.

Биогазды алу үшін қажетті шикізат өте кең. Негізінен бұл органикалық қалдықтар: фекальды тұнбалар, қи, құс қиы, сыра астығы, қызылша сығындысы, өсімдік, тұрмыстық қалдықтар және т.б. яғни биогазды өндіру үшін тамақ өнеркәсібінің және ауылшаруашылық қалдықтарынан алына береді, сондай-ақ арнайы өсірілген энергетикалық өсімдіктер- сүрленген мал азығы, балдырлар.

Қолданылып отырған технология және шикізаттың түріне байланысты 1 тонна қалдықтан 350 м³ газ бөлінеді. Мысалы, бір тонна ірі қара мал қиынан 70 м³ дейін биогаз, әр түрлі өсімдік қалдықтарынан 400 м³ биогаз, майдан 1400 м³ дейін метан алуға болады –бұл ерекше «биогазды рекорд» болып табылады.

8 сурет – Биогаз – биомассаның ашуы барысында алынған газ
Биогаздың басты артықшылықтары оның жаңартылуы, жанармай алу үшін жергілікті шикізат көздерінің болуы, көшет әсерін және органикалық қалдықтарды жинау жүйесінен экологиляқ зардапты төмендету, экологиялық томаға-тұйық энергетикалық жүйесін қамтамсыз ету болып табылады. Биотыңайтқыштар артықшылықтар қатарына, мысалы, өсімдіктердің қоректенуін, олардың әр түрлі ауруларға және қолайсыз топырақ пен климаттық жағдайларға төзімділігін береді. Биотыңайтқыштарды пайдалану топырақтың жоғары тұздылығы, сонымен қатар химиялық тыңайтқыштарды қолданбауды, жер асты суларының ластанбау мәселелерін шешуге көмектеседі.

Кәдімге табиғи газ қолданылатын жерде биогазды барлық салада қолдануға болады.



Бірінші буынды биоотындар. Дәстүрлі технологияларды қолдану арқылы әр түрлі ауыл шараушылық шикізаттан өндірілетін бірінші буынды биоотын түрлері (9 сурет). Дәстүрлі технологияларға биологиялық және термохимиялық үрдістер жатады, мысалы, ашу.

Қазіргі уақытта, бірінші буынды биоотынды өндіруді одан әрі кеңейту мәселелері жөнінде әлем бойынша пікірталас туындауда. Бұл отын түрлеріне қант қамысынан, жүгеріден, бидайдан және т.б. алынатын биоэтанол, майлы дақылдардан – соя, рапс, пальма, күнбағыс алынатын биодизель жатады.



9 сурет – Қант қызылшасы бірінші буынды өсімдік шикізатына жатады
Екінші буынды биоотындар – тағамдық емес шикізаттан алынатын екінші буынды биоотын түрлері, яғни өңделген майлардан және өсімдік майларынан, сонымен қатар ағаш және өсімдік биомассасынан немесе метанол, этанол, биодизелден басқа шикізат көздерінен алынған әртүрлі отындар. Екінші буынды биоотындарға шикізат көзі болып биологиялық шикізат бөліктерінен кесіп алынған лигнинды, целлюлозды қосылыстары пайдаланылады (10 сурет). Екінші буынды биоотын өндірісін қолдану ерекшелігі, сол өндіріске керекті ауыл шаруашылығына пайдалы жерлерді қолдануын қысқарту болып саналады.

Негізгі кемшілігі шикізаттың қасиеті лигноцеллюлозға байланысты, ол күрделі полимерлі көмірсу, одан сұйық отын алу үшін көптеген химиялық және энергиялық айналуларды талап етеді. Бірінші және екінші буынды биоотын биомассаларынан энергияны өндіруінің шартты тиімділігі шамамен 50% құрайды.



10 сурет – Екінші буынды өсімдік шикізаты
Үшінші буынды биоотындар. Үшінші буынды биоотын – балдырлардан алынған отын түрі (11 сурет). Бұл биоотын түрі бағытының артықшылығы балдырлардың арнайы құрамына байланысты. Бұлар өзінің қасиеттері бойынша биоотын саласының мамандарының қызығушылығын тудыруда, тіршілік ету ортасы құрлық болып табылатын олар өсімдіктен біршама айрықша. Балдырлар «майлы» болып келеді, мысалы балдырлар штаммында майдың құрамы 75-85% құрғақ салмағын құрайды.

Балдырлардың қосымша артықшылығы бір технологиялық аймақтан жылына 35 дақыл өнімін алуға болады.



11 сурет – Үшінші буынды шикізат түрі – балдырлар

3 Биоэнергетиканың инновациялық даму болашағы
Биоотынның әрі қарай даму болашағы келесі факторлармен байланысты болады:

  • мұнайдың бағасымен;

  • қымбат емес шикізат түрлерінің болуымен;

  • үкіметтің қолдауымен;

  • екінші буынды биоотынның бағасының төмендеуіне әкелетін технологиялық жарылыстар;

  • отынның альтернативтік түрлері жағын пайда болатын бәсекелестік.

Егер биоотынның өндірілуі тоқталатын болса онда мұнай және бензин бағалары бірнеше пайызға көтеріліп кетуі мүмкін.

Шын мәнінде биоотын өндіріс саласы мұндай айналымдармен ешқашан және ешқайда жоғалмайды, бұл әрине биоотын өндірісінің өсу қарқынын растап отыр. В. Ф. Федоренко және оның авторластары болашақта биоотынды өндіру динамикасы бойынша келесі мәліметтерді келтіріп отыр.




12 сурет – Биоотынды өндіру динамикасы
2000-шы жылдары мұнай бағасының төмендеуіне қарамастан биоотын өндірісі баяулады, бірақ Бразилия елі биоотынды өндіруге және пайдалануға қайта оралды. Осыған орай, трансұлттық мұнай-газ корпорацияларының, пайдалы қазбалар кен орындарының болуына қарамастан, ең төменгі инвестиция және саяси шиеленістерге сезімтал емес бизнес-құрылымдардың моторлы биоотын нарығына өтуіне мүмкіндік береді.

Биоотының бірінші буынын өндіру үшін қарапайым, дәстүрлі технологиялар саласын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Биоотының екінші және кейінгі буынын өндіру үшін жетілген, құнды және қымбат технологиылық әдіс-тәсілдерді талап етеді.

Биоотының индустриясының дамуының түйінді мәселесі шикізаттық база мен технология болып табылады.

Шикізаттың базасы әр өңірге байланысты болады: Бразилияда этанол қант қамысынан өндіріледі, бұл өзіндік құнын төмендетуін қамтамасыз етеді, АҚШ жүгері крахмалынан, ал Еуропа қант қызылшасынан, картоп және тары крахмалынан өндіреді. Мысалы, академик Варфоломееваның [5] мәліметтеріне сәйкес Ресейде жыл сайын 175-200 миллион тонна биомасса қалдықтары түзіледі, бұл 89-102 миллион тонна көмірсутегіне эквивалент, ал бензинді пайдалану жылына 30 миллион тоннаны құрайды.

Бірақ, лигноцеллюлозаны (ауыл шаруашылығының және ағаш жасау өндірісінің қалдағы) қайта өңдеу технологиясы жоғары деңгейде дамитын болса да, оның негізгі кемшілігі болады - лигниннің қатты қалдықтарының түзілуі.

Липидтік шикізатты шығарудың жаңа көзінің бірі теңіз биоресурстарын пайдалану, яғни өзен – тоғандарда тіршілік ететін балық түрлері. Өзен –тоғандар орналасқан жағалаудағы аудандар онда тіршілік ететін балық түрлерінен биодизельді өндіре алады.

Мұндай шикізаттық базаның ерекшелігі: ауа-райының жағдайына қарамастан жыл бойы шикізаттың өндірілуі, экологиялық қауіпсіздік, егістік жерлердің сақталуы, кәсіптік істің табыстылығын жоғарлауы және ең бастысы-азық-түлік нарығының қауіпсіздігі. Бірақ шикізатта көп қанықпаған май қышқылдарының болуына байланысты оларды жоюды талап етеді.

Қазіргі заманғы биоотын түрлерінің жалпы бөлігі ауылшаруашылық тауарларынан алына отырып тағам өндірісіне қатер төндіру қауіпі бар. Мысалы, биоотынның көптеген түрлерін өндіру үшін жүгеріні, қант қамысын, арпаны, сояны, рапсты, маниоканы қолданады. Бұл бақылаусыз үрдіс ауыл щаруашылық өнімдерінің қолжетімділігі мен бағасына үлкен әсер етуі мүмкін.



Қазақстанда биоэнергетиканың мүмкіндігі. Қазақстанда орман жамылғысы 10 млн. га астам аумақты қамтиды, елдің жалпы аумағының 4 пайызы құрайды, оның ішінде 4,7 млн. га сексеуіл жамылғысымен жабылған. 1990 жылы елімізде ағаш дайындаудың көлемі жылына шамамен 3 млн.м3 құрады.

Ағаш өңдеу өнеркәсібінің ағаш кесетін және ағаш өңдейтін жерлерінде ағаш қалдықтарының көлемі 1,3 миллиона м3 немесе 1 млн. тоннаны құрайды. Осыған баланысты, ағаш қалдықтарының энергиялық потенциалы 200 мың тоннадан аса.

Қазақстан Республикасында дәнді дақылдардың сабандары ең маңызды жаңғыртылмалы энергия ресурстары болып табылады. 1990 жылы сабан өндірісі 37 млн. тоннаны құрады. Егер осы көлемнің 20 пайызын энергетикалық мақсаттарға пайдаланылса, онда 87 ГВт энергия өндірілуші еді деп болжауға болады. Энергияны алу мақсатында биомассаны қолдану бойынша ең тиімді жобалар сабанмен байланысты.

Солтүстік Қазақстанда биоэтанолды өндіру жобасы талқылау үстінде. Өндіру технологиясында бидайды қолданады.

Басқада потенциалды бағыттардың бірі ауыл шаруашылық өндірістеріндегі фермаларда және құс фабрикаларында өздерінің қажеттіліктері үшін биогазды қолдану. Қазақстанда мал және құс саны айтарлықтай көп. Ірі қара малдың қалдықтарынан метанды өндіру шамасы 85 мың тонна немесе 52 мың т. құрайды. Коммуналды шаруашылықтың ағынды суларын өңдеу барысында метанды бөліп алу шамасы 3 мың тоннаға жуық немесе 1 800 т.

Қорытынды
Жоғарыда айтылып отырған технологиялар мұнайды қалтасы көтере алмайтын елдерге және политикалық, экологиялық көзқарас бойынша мұнайдан жасалған отынды пайдаланбау арқылы мұнай тәуелділігінен босап шығуға мүмкіндік береді. Бірақ, бір мәселені шеше отырып, яғни экологиялық жағдайды жақсарту немесе ауыл шаруашылығын қолдау арқылы азық-түлік мәселесімен бетпе бет ұшырасқанда не істейміз деген басты сұрақ қалып қояды. Бірде бір технология бұл сұраққа жауап бере алмайды. Бұл технологиялар жеткілікті дамыған жоқ емес, өйткені бұл жерде технология тек – құрал болып табылады. Сонымен қатар, айқындалған әдістер мен құралдардың көмегімен биоотын саясаты мен оны ұтымды жүзеге асыру мақсаттары элементтерінің өзара байланысына жәрдемдесетін ұйымдастырушылық-басқарушылық механизмді жасау айрықша маңызды қадам болып саналады.

Шын мәнінде, әлемде азық-түлік тапшылығы жоқ, бірақ олар үшін тиімді сұраныс бар. Дегенмен де биоотын өндірі­сінің азық-түлік қауіпсіздігіне әсер етпейтін мөлшерде дамуын әр кезде естен шығармауымыз керек.

Кез келген өндіріс секторының артықшылықтары мен кемшіліктері болады, егер өндіріс шебер ұйымдастырылса кемшілік фактісі салдары жойылады.

Биоотын саласы экономикаға дұрыс біріктірілуі керек, бұл жағдайда азық-түлік нарығындағы қысым барынша азайтылады, сондықтан да бұл жердегі технологиялық циклда нақты қалдық биологиялық шығу тегі бар өнімдер болып табылады!

Жекеленген өндірістік қуаттылығы бар агротехникалық биоотын кластерлері біріктірілетін болған жағдайда қауіпсіз биоотын саласын құру болады.

Мұндай құрылымдар, яғни фермада жұмыс істеу және биоотын өндіру ауылдық еңбектің беделін мен қызығушылығын артады. Біз тек осы жол арқылы ғана ауыл шаруашылығы саласында үлкен жетістіктерге қол жеткізе аламыз және мемлекет тарапы аграрлық шаруашылықтың Дүниежүзілік сауда ұйымына енуіне үлкен қолдау көрсетеді.


Қолданылған әдебиеттердің тізімі

1. Послание Главы государства народу Казахстана НҰРЛЫ ЖОЛ – ПУТЬ В БУДУЩЕЕ. - Астана, 11.11.2014


2. Рыбакова М.В. Экологический бизнес: в контексте социальной экологической практики// Менеджмент в России и за рубежом. 2006. № 2.

3. Послание Главы государства Н.А. Назарбаева народу Казахстана «Казахстанский путь – 2050: Единая цель, единые интересы, единое будущее» // Казахстанская правда, 2014, 18 января.

4. Размышления у подножия Улытау: Н.Назарбаев - О будущем Казахстана Интервью агентству «Хабар». 15.09.2014

5. С.Д. Варфоломеев, Е.Н. Еременко, Л.П. Крылова// Успехи химии. – 79 (6). – 2010. – С. 552 564)

6. http://recyclingforum.ru/

7. http://forexaw.com/




: wp-content -> uploads -> 2014
2014 -> Данная работа состоит из основных дат и краткого очерка о жизни и деятельности великого хана Абылая, использованы труды видных писателей и ученных
2014 -> РҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
2014 -> Қазақстан республикасының білім және ғылым министрлігі
2014 -> Словообразование (VI класс)
2014 -> Контрольная работа по литературе за 2-е полугодие
2014 -> Склонение количественных числительных склонение числительных пять, шесть, семь, восемь, девять
2014 -> Сабақ Сабақтың тақырыбы: 0-ден 10-ға дейінгі сандар. Толық ондықтар (салыстыру, сандарды қосу және азайту). 10 көлеміндегі сандардың құрамы




©tilimen.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет