سوخت های زیستی سلولزی

سوخت های زیستی سلولزی

انواع مختلفی از سوخت های زیستی وجود دارد که از مواد اولیه ای تهیه می شوند که می توانند دوباره تولید شوند. امروز ما می خواهیم در مورد صحبت کنیم سوخت های زیستی سلولزی. این نوع سوخت از بقایای کشاورزی ، چوب و علف های رشد سریع حاصل می شود که می تواند به انواع سوخت های زیستی از جمله سوخت های جت تبدیل شود.

در این مقاله قصد داریم توصیف کنیم که سوخت های زیستی سلولزی چیست و چه ویژگی هایی دارند.

سوخت های زیستی سلولزی چیست

سلولز

برای جامعه امروز باید روشن باشد که ما باید از حوزه نفت خارج شویم. وابستگی به این سوخت فسیلی خطرات غیر قابل تحملی را برای امنیت ملی ، اقتصادی یا محیط زیست به همراه دارد. با این حال ، مدل اقتصادی فعلی استفاده از این موارد را متوقف نمی کند سوخت های فسیلی. برای یافتن منابع جدید انرژی تجدیدپذیر ، کشف عامل جدیدی که بتواند ناوگان جهانی وسایل نقلیه را پیش ببرد ، ضروری است ، زیرا این منبع اصلی انتشار گازهای گلخانه ای به جو است.

عملاً می توانید سوخت های زیستی را از هر چیزی که سبزیجات بوده یا بوده است تقطیر کنید. کسانی که از نسل اول هستند از زیست توده خوراکی ، عمدتا ذرت و دانه های سویا ، نیشکر و چغندر و غیره تشکیل می شوند. آنها میوه هایی هستند که بیشتر در دست جنگل از سوخت های زیستی بالقوه هستند ، زیرا روش لازم برای استخراج آنها غالب است.

باید گفت که این سوخت های زیستی با گذشت زمان یک راه حل با دوام نیستند. یک زمین قابل کشت موجود ضروری است و فقط می توان سوخت های زیستی تولید کرد تا 10٪ از کل نیازهای سوخت مایع در پیشرفته ترین کشورها را پوشش دهد. با تقاضای برداشت بیشتر ، خوراک دام گران می شود و قیمت برخی از غذاها را گران می کند ، هرچند چند سال قبل یا به اعتقاد مطبوعات ، نه به همان اندازه. به محض محاسبه میزان کل انتشارات موجود در سوخت های زیستی نسل اول ، برای محیط زیست به اندازه مورد نظر ما مفید نخواهد بود.

تعادل انتشار گازهای گلخانه ای

نیشکر

این نقص در تعادل گازهای گلخانه ای در جو بین جذب و تولید را می توان با استفاده از سوخت های زیستی نسل دوم که از مواد سلولزی مشتق شده اند کاهش داد. این مواد سلولزی عبارتند از: بقایای چوب مانند خاک اره و بقایای ساختمانی ، کشاورزی مانند ساقه ذرت و نی گندم. ما همچنین محصولات انرژی زا پیدا می کنیم ، یعنی گیاهانی که رشد سریعی دارند و در گاز ماده دارند یا به طور خاص برای تولید سوخت های زیستی کاشته می شوند.

مزیت اصلی این محصولات انرژی زا این است که هزینه های کمی در طول تولید دارند. فقط فراوان است و بر تولید غذا تأثیر نمی گذارد ، که توجه به آن از اهمیت حیاتی برخوردار است. بیشتر محصولات انرژی زا را می توان در زمین های حاشیه ای کشت کرد که برای کشاورزی استفاده نمی شود. برخی از این محصولات بید تجدیدپذیر با چرخش کوتاه می توانند باعث رشد خاک در هنگام رشد شوند.

تولید سوخت های زیستی سلولزی

مواد سوخت زیستی

مقادیر زیادی از زیست توده را می توان به طور پایدار برای تولید سوخت برداشت کرد. برخی مطالعات وجود دارد که حداقل در ایالات متحده حداقل 1.200 میلیون تن زیست توده سلولزی خشک را می توان در سال تولید کرد بدون این که زیست توده موجود برای مصرف انسان ، دام و صادرات کاهش یابد. با این بیش از 400.000 میلیون لیتر سوخت زیستی می تواند در سال بدست آید. این مقدار معادل نیمی از مصرف سالانه بنزین و گازوئیل در ایالات متحده است.

این زیست توده تولید شده می تواند به هر نوع سوخت زیستی تبدیل شود: اتانول ، بنزین معمولی ، گازوئیل و حتی سوخت جت. تخمیر هسته ذرت بسیار آسان تر از تجزیه ساقه سلولز اهدایی است ، اما اخیراً پیشرفت زیادی حاصل شده است. مهندسان شیمی مدل های رایانه ای شیمیایی کوانتومی قدرتمندی برای ساخت سازه هایی دارند که قادر به کنترل واکنش ها در سطح اتمی هستند. هدف از این تحقیقات این است که به زودی تکنیک های تبدیل را به عرصه پالایشگاه گسترش دهیم. دوران سوخت سلولزی اکنون در اختیار ماست.

از این گذشته ، هدف طبیعی سلولز تشکیل ساختار گیاه است. این ساختار متشکل از داربست های سفت و سخت مولکول های قفل شده است که از رشد عمودی پشتیبانی می کند و سرسختانه در برابر پوسیدگی بیولوژیکی مقاومت می کند. به منظور آزاد کردن انرژی موجود در سلولز برای گره گشایی از گره مولکولی ایجاد شده توسط تکامل.

فرآیند تولید برق از طریق زیست توده سلولزی

این فرآیند با تجزیه زیست توده جامد به مولکول های کوچکتر آغاز می شود. این مولکول ها برای داشتن سوخت بیشتر تصفیه می شوند. روش ها معمولاً براساس دما طبقه بندی می شوند. ما روش های زیر را داریم:

  • روش دمای پایین: این روش با دمای بین 50 تا 200 درجه کار می کند و قندهایی تولید می کند که قادر به تخمیر در اتانول و سایر سوخت ها هستند. این اتفاق تقریباً به همان روشی است که در حال حاضر در محصولات ذرت و نیشکر استفاده می شود.
  • روش دمای بالا: این روش در دمای بین 300 تا 600 درجه کار می کند و یک روغن زیستی بدست می آید که می تواند برای تولید بنزین یا گازوئیل تصفیه شود.
  • روش دمای بسیار بالا: این روش در دمای بالاتر از 700 درجه کار می کند. در این عملیات گازی تولید می شود که می تواند به سوخت مایع تبدیل شود.

در حال حاضر مشخص نیست که کدام روش حداکثر میزان انرژی ذخیره شده از سوخت مایع را با کمترین هزینه ممکن تبدیل می کند. مسیرهای مختلفی ممکن است برای مواد مختلف زیست توده سلولزی دنبال شود. درمان به درجه حرارت بالا ممکن است برای جنگل بهینه باشد ، در حالی که درجه حرارت پایین برای چمنزار بهترین است. همه چیز به مقدار ماده ای بستگی دارد که برای تولید سوخت زیستی باید کاهش یابد.

به طور خلاصه ، سلولز از اتم های کربن ، اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده است. بنزین ، به نوبه خود ، از کربن و هیدروژن تشکیل شده است. تبدیل سلولز به سوخت های زیستی از بین بردن اکسیژن سلولز برای به دست آوردن مولکول هایی با چگالی انرژی بالا است که فقط حاوی کربن و هیدروژن هستند.

امیدوارم با این اطلاعات بتوانید در مورد سوخت های زیستی سلولزی بیشتر بدانید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.