17.Энергияны аккумуляциялау және қашықтыққа берілісі.

1.Биологиялық аккумуляция - фотосинтездің үдерісі және осы процесс арқылы жүреді,энергия аккумуляциясын биоотында пайдалану аз мөлшерде қолданылады. "Отынның дайындамасының" үдерісі жылудың энергиясының аккумуляциясы болып табылады.

2. Энергия көптеген химиялық элементтердің байланыстарында орын алуы және экзотермиялық реакция кезінде бөлінуі мүмкін. Бұл реакцияның ең танымалы жану болып табылады. Кей кезде мұндай реакцияны орындау үшін алдын-ала қыздыру немесе катализаторларды пайдалану керек (мысалы, энзимдер). Химиялық аккумуляция – энергия химиялық элементтің байланыстарында және экзотермиялық реакцияларды қолданылуда бөлініп шығады. а) сутегі - судың электролизін қолданғанда күйдіру. Үдерістің кемшілігі құрылымның(электричество- сутегі - горение- жылы - электр) қымбатшылығы. Суды жоғары температуралық қыздыру есебінен де ыдыратуға болады. Бұл реакция:

түрінде жазылады.

б) сутегі және азот аммиақтан 700оС да жылуды бөледі.

Аммиак. Суға қарағанда аммиак қол жетімді температура кезіндегі құрастырушы элементтерден тұрады:

3. Аккумуляция жылусиымдылықпен - су, шойын, тасты тұқымдар энергия жылуының және оны сақтау жақсы ортада сыртқы әсерден қамтамасыз ете біледі.

4. Механикалы аккумуляция - әлеуетті немесе кинетикалық энергиялар арнаулы құрылымда жинақталады. А) гидроэнергетикалық жүйелер - су сырттың бассейнінде жинақталады, қолданған кезде гидротурбиналар жұмыс істейді. В) маховиктер - жинақталады және шығындалатын электр машинамен маховиктің кинетикалық энергиясы.

18.Фотосинтез және биоотынның негізіндегі энергетикалық құрылғылардың принциптері.Қайта қалыпқа келетін энергетикадағы биоэнергетиканы қолдану жалпы принциптреі.

Ф отосинтез – бұл органикалық заттардың пайда болу процессі мен күннің сәулеленуі арқылы жүретін химиялық энергияны аккумуляциялау. Бұл өте маңызды процесс, ол қайта қалпына келетін энергиямен байланысты себебі барлық тірі организмдер фотосинтез арқылы алынатын материалдан тұрады. Ал біздің өміріміз өсімдіктердің күн энергиясын жұтудан пайда болатын оттегімен демалумен өтеді. Біздің планетаға түсетін фотосинтездік энергия мөлшері 0,9*10/14 Вт (әр адамға 250кВт ол 100 000 үлкен атомдық электростанциялардың шығаруына тең). Жасыл өсімдіктерге және басқа да фотосинтезделетін организмдерге түсетін күннің радиациясы екі маңызды процесстермен байланысты: химиялық реакциялар өту үшін температуралық шарттармен қамтамасыздандыру және судан оттегіні және көміртектен «құрылыс материалын» алу үшін электрондарды фотоқоздыру. Оқшауланған өсімдік үшін температуралық шарттарды ұстап отыру маңызды, сондықтан күннің сәулеленуі фотосинтез процессінің тез жүруі үшін жұтылмай шағылып және өткізілу керек. Фотосинтездің көптеген қадамдары биохимиялық процесстердің толық қатарының өтуін қамтиды. Процесстердің өтуінің 3 санаттары келтірілген: тағамды тізбек санаты-трофикалық; өсімдік санаты; молекулярлы санат-ол өз кезегінде өте күрделі процесстердің бірі болып келеді.

Сур.10.3. Молекулярлы санаттағы фотосинтез. Тігінен орналасқаны электронның қозу энергиясына сәйкес келеді. Жарықтық реакция (а), ол PS1 және PS2 фотожүйелер арқылы өзара әсерлесетін жасыл өсімдіктердің арасындағы энергия тасымалымен сипатталады. Қараңғылық реакция (б), қайта қалпына келген реагенттерді қолданады, олар PS1 фотожүйесінің жарықтық реакция процессінде пайда болады; А1, А2 электрондар аккумуляторлары; D1, D2 электрон донорлары.

Өсімдіктер мен жануарлар тұратын заттарды биомасса деп атайды. Биомассаның негізі- көміртегінің органикалық қосылыстары, олар оттегімен реакцияға түскенде жанады немесе метаболизм әсерінен жылу шығарады.

Табиғаттық экологиялық циклдармен жақсы үйлесімде бола отырып өндірістік биожанармайды қолданса, қоршаған ортаға еш зиян келмейді де, ластанбаушы еді. Төменде көрсетілген жүйе биомассаның планетарлы айналымының жүйесі.

Құрғақ массаларды есептеу кезінде биосферада биологиялық материалдардың пайда болуы 250*10⁹ жылдамдықпен жүреді. Сонымен қатар жыл сайын шамамен 100*10⁹ көміртек байланысады. Фотосинтез кезінде қолданатын энергия шамасы 2*10²¹ Дж/жыл (0,7*10¹⁴ Вт). Биомассаның жалпы көлемінен 0,5% тағам ретінде қолданылады.

Биожанармай- органикалық қосылыстардың туындылары, және оларды химиялық шикізат немесе конструкционды материалдар ретінде қолданудағы альтернативі әрдайым болады. Мысалы, пальманың майы-сабын компоненттерінің бірі, табиғи шикізаттан пластмасса және фармакологиялық препараттарды алуға болады, өсімдік талшықтар негізіндегі композиттік материалдар құрылыста кеңінен қолданады.

Биожанармайды өндіру процессі