|
Қалдықтар мен сарқынды сулардан бір мезгілде сутегі алудың және CO2 сіңірудің жолы табылды
|
Қытай ғалымдары ферментация көмегімен биологиялық сутегін алудың бірегей технологиясын ойлап тапты. Бұл технология бірден екі маңызды міндетті шешуге мүмкіндік береді: біріншісі - экологияға зиянсыз таза отын алуға септігін тигізсе, екіншіден - көмірқышқыл газын өңдейді. Ерекше әдістің негізінде анаэробты ортада, яғни, бактерияларға қолайлы, оттегі жетіспейтін ортада органикалық қалдықтарды қайта өңдей алатын арнайы микроорганизмдер жатыр. Бұл жайында islam.kz порталы Interesting Engineering мерзімді басылымына сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Негізгі шикізаты табиғи газ болатын өнеркәсіптік сутегі өндірісінен айырмашылығы - атмосфераға СО2 бөлмейді. Яғни, жаңа биотехнологиялық тәсіл көмірқышқыл газын тікелей пайдалы өнімді алу процесіне қосуға мүмкіндік береді. Бұл технология қоршаған ортаға зиянсыз энергетикаға көшу процесін тездетеді. Игерудің немесе жаңалықтың негізгі ерекшелігі - аралас ферменттеуді қолдануға саяды. Бірінші кезеңде органикалық орталар - мысалы, ауыл шаруашылығы қалдықтары, тамақ өнеркәсібінің қалдықтары немесе кез келген басқа биомасса - қара ферменттеуге ұшырайды. Бұл процесс барысында бактериялар органиканы жарық пен оттегіге жеткізбей, сутегін бөліп алады. Осыдан кейін ортаға CO2-мен байланыстыру үшін қосымша компоненттер енгізіледі, осылайша ол жанама өнім ретінде пайда болады. Әдетте бұл газ жай ғана атмосфераға шығарылады, есесіне ғалымдар ұсынған процесс оны реакторда қайта пайдалануға мүмкіндік береді, ал бұл жайт қондырғының жалпы тиімділігін арттырады және өндірістің көміртекті ізін төмендетеді. Сарапшылардың пайымдауынша, бұл технология өнеркәсіптік өндіріс ауқымында іске асырылса, мұндай қондырғылардың өзін-өзі ақтау мерзімін 6-7 жылға жуық қамтамасыз ете алады. Әзірлеушілер технологияның судың электролизінен едәуір артықшылығы бар екенін алға тартып отыр. Электролиз сутекті алудың «таза» тәсілі болып саналғанымен, ол электр энергиясы мен қымбат инфрақұрылымның көп шығынын талап етеді. Биоферментация арзан, тіпті, тегін шикізатпен жұмыс істеуі мүмкін - органикалық қалдықтар. Бұдан басқа, процесс салыстырмалы түрде төмен температура мен қысымда өтеді, ал бұл энергия шығынын төмендетеді. Бұл тараптағы зерттеу нәтижесі көрсеткендей, қазіргі заманғы ферменттеу қондырғылары жоғары тазалықтағы сутегін өндіруге қабілетті, ал қосымша оңтайландыру әдістері, атап айтқанда, белсендірілген көміртекті катализаторларды немесе гибридті электробиологиялық жүйелерді пайдалану отын шығынын одан ары арттырады. Процестің шешуші ингредиенті - волластонит минералы (CaSiO3). Ол бір мезгілде ортаның қышқылдығын реттеуді қамтамасыз етеді, ал бактериялар тұрақтылықты және көмірқышқыл газын ерімейтін тұнбаға байланыстырады. Зерттеушілердің мәліметі бойынша 10 г/л оңтайлы мөлшерлеу кезінде субстраттан сутегінің бөліну кідірісі шамамен 50% -ға қысқарды, ал оның меншікті шығымы шамамен 33% -ға ұлғайды. Мұндай тәсіл кезінде жүйе ортаның литріне 0,49 ± 0,05 литр CO2 аулады және түпкілікті биогаздағы сутегінің құрамын 58,2 ± 1,1% -ға дейін арттырды. Қатты фазаны талдау нәтижесі ауланған CO2 көміртекті ұзақ мерзімді сақтауға жарамды тұрақты нысандағы кальцит түрінде минералданғанын көрсетті. Технология Қытай мен басқа елдердің болашақ сутегі экономикасының маңызды элементіне айналуы мүмкін. Өндіріс орындары мен зауыттар қалдықтарды қайта өңдеу мәселесін бір мезгілде шешіп, атмосфераға бөлінетін CO2 мөлшерін қысқартып, таза энергия көздеріне ие бола алады