Жаңғыртылатын энергия көздерінің бір түрі – биогаз
Биогаз және электр энергетикасының конструкцияларын әзірлеумен шұғылданып жүрген ғалымдар елімізде баршылық, деп хабарлайды Qaz365.kz.
Биотехнология – стратегиялық маңызы зор және қарқынды дамып келе жатқан ғылымның бірі. Тірі ағзалардың мүмкіндіктері мен олардың өнімдерін зерттейтін биотехнология жетістіктері өміріміздің әр саласында қолданысқа еніп жатыр. Соның бірі – «жасыл» энергетика. Биотехнология көмегімен жаңғыртылатын энергия көздерін алу экологиялық жағынан да, экономикалық жағынан да тиімді. Биоотын энергиясы арзан, әрі қолжетімді. Бұл мемлекетіміздің ғылыми қамтымды экономика құру және ғылымның қолданбалы бағыттарын дамыту жоспарына да сай келеді.
«Жасыл» энергетика – биоотын, күн және жел энергиясына көшу жаһандық климаттың өзгеруіне байланысты күннен-күнге өзекті болып отыр. Қазба отын түрлерін шектен тыс пайдалану климатқа зиян әрі олардың бағасы ұдайы қымбаттайды, қоры да шексіз емес. Сондықтан әлем елдерінің басым көпшілігі жаңғыртылатын, табиғи қуат көздеріне көшіп жатыр.
Жаңғыртылатын энергия көздерінің бір түрі – биогаз. Биогаз табиғи заттардың шіруі нәтижесінде алынатын, метан мен көмірқышқыл газынан тұратын қоспа. Биогаз қондырғылары толық қалдықсыз технология болып есептеледі. Қондырғының шикізаты ретінде малдың қиын, басқа да органикалық қалдықтарды пайдаланады. Шаруа қожалықтарындағы табиғи қалдықтарды қайта өңдеп, фермаға қажетті энергия алу арқылы табиғатты да таза сақтауға болады. Биогаз өндіру мал шаруашылығы кешендерінің тиімділігі мен өнімділігін арттырып, энергетика шығындарын үнемдейді.
Биогаз және электр энергетикасының конструкцияларын әзірлеумен шұғылданып жүрген ғалымдар елімізде баршылық. Түркістан қаласындағы Қожа Ахмет Яссауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университетінің оқытушысы, экология ғылымдары бойынша PHD, биотехнолог ғалым Нұрлан Ахметов қазіргі таңда осындай қондырғы әзірлеумен айналысуда. Нұрлан бірнеше жыл бұрын Анкара қаласындағы Гази университетінің химиялық инженерия факультетінде биогаз саласы бойынша зерттеу жұмыстарын жүргізіп, биореактор құрастырған.
– Биогаз тақырыбы қазіргі таңда бүкіл әлем бойынша өзекті. Себебі ауыл шаруашылығы қалдықтары көбінесе егін алқаптарына төгіліп, рәсуа болып жатады. Төрт түлік малдың қиы мен өсімдік қалдықтары кәдеге жаратылмайды. Биотехнология бағыты бойынша мені қызықтырған мәселе осы биогаз өндірісі болды. Бұл процесс қалай жүреді, біз табиғи қалдықты энергияға қалай айналдыра аламыз, осы бағытта зерттеу жұмыстары жүргізілді. Докторлық диссертация бойынша сиыр, түйе, жылқы қиы және жүгері қалдығын бірлестіре отырып, әртүрлі қоспалар дайындап, биогаз алудың өнімділігін зерттедік. Зерттеу барысында дамыған және дамушы елдердің биогаз өндірісінде алдыңғы қатарда екендігін көрдік. Мәселен, Германия, Франция, Қытай елдері биогаз технологиясын жақсы меңгеріп, қолданысқа кеңінен енгізген, – дейді биотехнолог Нұрлан Ахметов.
Төрт түлікке бай, төскейінде мыңғырған малы бар Қазақстанда биогаз саласы неге ақсап тұр? Зерттеу жұмыстары қай деңгейде? Осы сауалдар мазалаған жас ғалым қазір биогаз қондырғысын әзірлеп, Түркістан өңіріндегі шаруа қожалықтарының қолданысына енгізуді мақсат ететінін айтады.
Нұрлан Ахметовтің айтуынша, Қазақстанда биоотынды балама энергия көзіне айналдыруға мүмкіншілік мол, шикізат жеткілікті. Биогаз өндірісінің циклына келетін болсақ, мұнда шикізаттың тазалығына баса назар аударылады. Қидың құрамында бөгде заттар болмауы керек. Шикізатты іріктеп алғаннан жедел зертханаға жеткізіледі, түрлі талдамалар жасалады. Биогазға айналатын органикалық қосылыстар талданған соң оның қаншалықты мөлшерде газ өндіретінін есептеуге болады.
– Бұл өте күрделі процесс, – дейді биотехнолог ғалым. – Қидың құрамындағы микроағзалар биогаз өндіретін басты компонент. Оның ішінде түрлі бактериялар, саңырауқұлақтар болады. Биогаз реакторындағы процессті жылдамдату үшін сырттан да қосымша бактериялар енгізіледі. Биореактордағы ауасыз ортада анаэробты бактериялар өз жұмысын атқарады. Энергия алу барысында метан газы бөлінеді. Реактордың ішінде газ түзілгеннен кейін міндетті түрде қысым болады, қондырғыда сол қысымды қадағалап отыратын, қысымды өлшейтін құрылғылар орнатылады. Биореактор үздіксіз жұмыс істейді. Мұндай қондырғыларда қысқа мерзімді немесе ұзақ мерзімді биогаз өндіруге болады, ол реактордың типіне байланысты.
Биогаз шикізатының түрлі комбинациялары болады, мысалы жылқының, сиырдың және түйенің қиын аралас қолдану, т.б. Шикізат тек қи ғана емес, субстрат құрамына органикалық қалдықтар мен жүгері сүрлемі де кіреді. Ғалым биогаз өндіруде сиыр қиынан тұратын комбинацияның көрсеткіші жоғары екенін айтады. Сондай-ақ, қой, ешкі, басқа жануарлардың қиынан да биогаз өндіруге болады.
Нұрлан Ахметовтің алғашқы биогаз реакторын құрастыруға бір жарым жыл уақыты кеткен. Ең алдымен зертханалық деңгейде биогаз қосылыстары егжей-тегжейлі зерттеліп, нәтиженің дәлдігі тексерілген. «Гази университетінің зертханасында қолдан құрастырылған бұл реактор қазір де жұмыс істеп тұр» дейді ғалым.
– Биореактордың көлемі 13 литр, тот баспайтын металлдан жасалған.
Қондырғы зертханалық деңгейде құрастырылды, енді оның үлкен прототиптерін жасауға болады. Дамыған елдер секілді біз де осы энергияны өзіміз өндіріп, шаруа қожалықтарында қолдансақ, экономикалық жағынан тиімді болар еді. Фермерлер биоэнергия алу арқылы қосымша табыс та таба алады.
Ғалымның айтуынша, биогаз қондырғысын әзірлеу және құру жобасы мемлекет тарапынан берілетін гранттық қаржыландыру конкурсына ұсынуға дайын. Қазіргі уақытта ол зерттеулерін жалғастырып, ары қарай биоқондырғыны өндіріске енгізуді мақсат етіп отыр.
– Өзіміздің университет орналасқан Түркістан облысындағы шаруа қожалықтарының дәл жанынан биореакторлар орнатып, күнделікті шығып жатқан шикізатты кәдеге жаратуды жолға қойсақ, ешбір жағынан ұтылмаймыз. Оны электр энергиясына айналдырып, тұрмыста қолдануға әбден болады. Бұл әсіресе шалғайдағы малшы қауымға өте ыңғайлы, – дейді Н.Ахметов.
Биогаз өндірісі – биология, экология және химия ғылымдарын ұштастыра зерттейтін биотехнология ғылымының қолданбалы әлеуеті өте зор екенінің бір мысалы. Ғалымдар еңбегінің ең бірінші тұтынушысы халық болуға тиіс. Биогаз реакторларын әзірлеу және сериялы өндіріске енгізу ғалымдардың ел игілігіне қосқан үлесі болары сөзсіз.
Дина Халық
