דלקים ביולוגיים תאיים

ישנם סוגים שונים של דלקים ביולוגיים המגיעים מחומר גלם שניתן להתחדש. היום אנחנו הולכים לדבר על דלק ביולוגי תאית. סוג זה של דלק מגיע משאריות חקלאיות בצמיחה מהירה, עץ ועשבים שניתן להפוך למגוון דלקים ביולוגיים, כולל דלקי סילון.

במאמר זה אנו מתארים מהם דלקים ביולוגיים של תאית ואילו מאפיינים יש להם.

מהם דלקים ביולוגיים של תאית

עבור החברה של ימינו צריך להיות ברור שעלינו לצאת מכדור הנפט. תלות בדלק מאובן זה מהווה סיכונים בלתי נסבלים לביטחון לאומי, כלכלי או סביבתי. עם זאת, המודל הכלכלי הנוכחי אינו מפסיק את השימוש בהם דלקים מאובנים. על מנת למצוא מקורות חדשים של אנרגיה מתחדשת, יש צורך לגלות סוכן חדש המסוגל להניע את צי הרכבים העולמי, מכיוון שזהו המקור העיקרי לפליטת גזי חממה לאטמוספירה.

אתה יכול למעשה לזקק דלקים ביולוגיים מכל מה שהוא או היה אי פעם צמחי. אלה מהדור הראשון מגיעים מביומסה אכילה, בעיקר תירס ופולי סויה, קני סוכר וסלקים, בין היתר. הם הפירות הקיימים יותר ביער של דלקים ביולוגיים פוטנציאליים מכיוון שהטכניקה הנחוצה הדרושה לחילוצם שולטת.

יש לומר זאת דלקים ביולוגיים אלה אינם פיתרון עמיד לאורך זמן. יש צורך באדמה חקלאית קיימת ורק דלקים ביולוגיים יכולים להיות מיוצרים בכדי לכסות 10% מכלל צרכי הדלק הנוזלי במדינות המפותחות ביותר. על ידי דרישה לגידולים גדולים יותר, הזנת בעלי החיים הופכת ליקרה יותר במחירים של מזונות מסוימים, אם כי לא כמו שהעיתונות הייתה מאמינה לפני כמה שנים. ברגע שמחשבים את סך הפליטות הכלולות בדלקים הביולוגיים מהדור הראשון, זה לא מועיל לאיכות הסביבה כפי שהיינו רוצים שיהיה.

מאזן פליטת גזי חממה

ניתן להקל על חסרון זה במאזן גזי החממה באטמוספירה בין ספיגה לדור באמצעות שימוש בדלקים ביולוגיים מהדור השני שמקורם בחומרים תאיים. חומרים תאיים אלה הם: שאריות עץ כמו נסורת ושאריות בנייה, חקלאיות כמו גבעולי תירס וקשיות חיטה. אנו מוצאים גם גידולי אנרגיה, כלומר צמחים בעלי צמיחה מהירה ויש בהם חומר בגז או שנזרעו במיוחד לייצור דלקים ביולוגיים.

היתרון העיקרי שיש לגידולי אנרגיה אלה הוא שהם עולים מעטים במהלך הייצור שלהם. רק בשפע ואינם משפיעים על ייצור המזון, שיש חשיבות חיונית לקחת בחשבון. ניתן לגדל את מרבית גידולי האנרגיה על אדמה שולית שאינה משמשת לחקלאות. חלק מגידולי הערבה המתחדשת בסיבוב קצר עלולים לטהר את האדמה בזמן שהם גדלים.

ייצור דלקים ביולוגיים תאיים

ניתן לקצור כמויות אדירות של ביומסה באופן בר-קיימא לייצור דלק. ישנם כמה מחקרים המאשרים כי לפחות בארצות הברית ניתן לייצר לפחות 1.200 מיליון טונות של ביומסה תאית יבשה בשנה מבלי שהדבר יפחית את הביומסה הזמינה לצריכה אנושית, לבעלי חיים ולייצוא. עם זה ניתן להשיג יותר מ -400.000 מיליון ליטרים של דלק ביולוגי בשנה. סכום זה שווה למחצית מהצריכה השנתית הנוכחית של בנזין וסולר בארצות הברית.

ניתן להמיר ביומסה שנוצרת לכל סוג של דלק ביולוגי: אתנול, בנזין רגיל, סולר ואפילו דלק סילוני. הרבה יותר קל לתסוס גרעיני תירס מאשר לפרק את גבעולי התאית שנתרמו, אך לאחרונה חלה התקדמות רבה. למהנדסים כימיים יש מודלים ממוחשבים כימיים קוונטיים חזקים לבניית מבנים המסוגלים לשלוט בתגובות ברמה האטומית. חקירות אלה נועדו להרחיב בקרוב טכניקות המרה לתחום הזיקוק. עידן הדלק התאית נמצא כעת בידינו.

אחרי הכל, המטרה הטבעית של תאית היא ליצור מבנה של צמח. מבנה זה מורכב מפיגומים קשיחים של מולקולות נעולות התומכות בצמיחה אנכית העומדות בעקשנות בפני ריקבון ביולוגי. על מנת לשחרר את האנרגיה שיש בתאית כדי להתיר את הקשר המולקולרי שנוצר על ידי האבולוציה.

תהליך ייצור חשמל באמצעות ביומסה תאית

התהליך מתחיל בפירוק ביומסה מוצקה למולקולות קטנות יותר. מולקולות אלה מעודנות עוד יותר עם דלקים. השיטות מסווגות בדרך כלל לפי טמפרטורה. יש לנו את השיטות הבאות:

• שיטת הטמפרטורה הנמוכה: שיטה זו עובדת בטמפרטורות שבין 50 ל -200 מעלות ומייצרת סוכרים המסוגלים לתסוס לאתנול ולדלקים אחרים. זה קורה באותה צורה כמו הטיפול הנוכחי המשמש לגידולי תירס וקני סוכר.
• שיטת הטמפרטורה הגבוהה: שיטה זו עובדת בטמפרטורות שבין 300 ל -600 מעלות ומתקבל שמן ביו שניתן לעדן כדי לייצר בנזין או סולר.
• שיטת הטמפרטורה הגבוהה מאוד: שיטה זו עובדת בטמפרטורות מעל 700 מעלות. בפעולה זו נוצר גז שניתן להפוך לדלק נוזלי.

לעת עתה, לא ידוע מהי השיטה שתמיר את הכמות המרבית של האנרגיה המאוחסנת מדלק נוזלי בעלות הנמוכה ביותר האפשרית. יתכן שיהיה צורך ללכת בדרכים שונות עבור חומרים ביומאסיים תאיים שונים. טיפול עד טמפרטורות גבוהות עשויות להיות אופטימליות ליער, ואילו טמפרטורות נמוכות יעבדו בצורה הטובה ביותר עבור עשבים. הכל תלוי בכמות החומר שיש להפחית על מנת לייצר את הדלק הביולוגי.

לסיכום, תאית מורכבת מאטומי פחמן, חמצן ומימן. בנזין מצדו מורכב מפחמן ומימן. הפיכת התאית לדלקים ביולוגיים מורכבת, אם כן, מסילוק החמצן מהתא כדי להשיג מולקולות בעלות צפיפות אנרגיה גבוהה המכילות רק פחמן ומימן.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על דלקים ביולוגיים של תאית.