Получение газообразного и жидкого топлива. Получение биогаза, метана, спиртов, тепловой энергии

Министерство Образования Российской Федерации

ГОУ ВПО «Уральский Государственный Технический Университет-УПИ»

Кафедра технологии органического синтеза

Реферат

по микробиологии

«Получение газообразного и жидкого топлива. Получение биогаза, метана, спиртов, тепловой энергии и молекулярного водорода»

Преподаватель:

Студентка гр.

Екатеринбург

2005

Содержание

Введение 3

1. Получение газообразного и жидкого топлива 4

2. Биогаз 5

2.1 Свойства метанобразующих бактерий 7

2.2 Технология получения метана 10

3. Получение спиртов 14

4. Получение тепловой энергии при бактериальном окислении 16

5. Получение молекулярного водорода 17

5.1 Образование молекулярного водорода хемотрофами 18

5.2 Образование молекулярного водорода фототрофами 19

Заключение 23

Список литературы 24

Введение

В наше время все острее становится вопрос об изыскании надежных, альтернативных, экологически чистых, постоянно возобновляемых источников энергии и создании энергосберегающих технологий. С проблемами современной энергетики тесно смыкается решение задач по проблеме охраны окружающей среды. Необходимо разработать научные методы и технологии получения энергии при одновременном решении вопросов, связанных с защитой окружающей среды от непрерывно поступающих в биосфер загрязнений.

Последние два десятилетия характеризуются выдающимися достижениями биотехнологии, являющейся междисциплинарной областью знаний, базирующейся на микробиологии, биохимии, молекулярной биологии, биоорганической химии, биофизике, вирусологии, иммунологии, генетике, инженерных науках и электронике.

В настоящее время достижения биотехнологии перспективны во многих отраслях:

в промышленности, в экологии, в медицине, в сельском хозяйстве и в энергетике.

В частности, в энергетике – это применение новых источников биоэнергии, полученных на основе микробиологического синтеза и моделированных фотосинтетических процессов, биоконверсии биомассы в биогаз.

Развитие биотехнологии позволяет существенно интенсифицировать производство, повышать эффективность использования природных ресурсов, решать экологические проблемы, создавать новые источники энергии.

Все возрастающий дефицит ископаемых топливных ресурсов выдвигает на первый план острую проблему создания и внедре­ния возобновляемых источников энергиии сырья за счет биосистем: растений и фототрофных микроорганизмов, конвертирующих с высокой эффективностью солнечную энергию в энергию хими­ческих связей.

Экологически чистую энергию можно получать также путем преоб­разования солнечной энергии в электрическую с помощью сол­нечных коллекторов, а также из биогаза и микробного этанола.

П ОЛУЧЕНИЕ ГАЗООБРАЗНОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА

В качестве одного из основных источников энергии будущего рассматривают конверсию энергии Солнца. Благодаря прямому использованию различных форм солнечной энергии (тепловой, фотоэлектрической, энергии ветра и биомассы, образуемой в ре­зультате фотосинтеза) можно избежать теплового загрязнения, твердых и газообразных выбросов в биосферу, сохранить тепло­вой и углекислотный баланс в атмосфере и существенно уменьшить потребление ископаемых топлив. В последнее время серьезное внимание уделяется биологическим методам конверсии солнечной энергии, среди которых фотосинтез занимает ведущее место.

В процессе фотосинтеза ежегодно конвертируется 3×10²⁴ Дж солнечной радиации. Это позволяет только в континентальных лесах накапливать до 70 млрд. т биомассы, что по своему энерго­содержанию втрое превышает современное потребление энергии в мире. Использование биомассы в качестве источника топлива открывает определенные перспективы решения проблемы энерге­тики и охраны окружающей среды. Наиболее реальными являют­ся два основных метода получения топлива из биомассы: биоло­гическая конверсия и термохимическая конверсия.

Биологическая конверсия включает анаэробные микробиологические процессы: получение метана (биогаза), молекулярного водорода, этилового спирта, бутанола, ацетона и других раство­рителей, а также органических кислот. Несколько в сторонеот этих процессов стоит метод получения тепловой энергии при аэробной микробиологической деструкции твердой биомассы.

Основную часть воспроизводимой биомассы составляет древе­сина (лигноцеллюлоза), которая из-за особенностей своего строения с большим трудом поддаётся биологической конверсии. Поэтому в ближайшие годы основным сырьем для производства топлив методом биоконверсии будут служить легко трансформируемые органические соединения — отходы, образовавшиеся в результате промышленных и других переработок первичной био­массы. В развитых странах в год на одного человека приходится до 5 т органических отходов по сухому веществу. Многие из них представляют серьезную экологическую опасность и требуют не­замедлительного обеззараживания, утилизации и уничтожения. С ростом производств и урбанизацией происходит концентрация этих отходов, что требует, с одной стороны, применения неотлож­ных мер с целью их обезвреживания, с другой — позволяет применить прогрессивные технологии переработки с возможным вто­ричным получением топлива.

Для решения этих задач в ближайшее время будут использо­ваны в основно

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать