up
Search      menu
تولید و کشاورزی :: مقاله کشاورزي زيستي PDF
QR code - کشاورزي زيستي

کشاورزي زيستي

اصول کشاورزي زيستي

● مقدمه:
دلايل تقاضا براي محصولات ارگانيک در سطح جهان:
۱) اولين دليل مهم براي تقاضاي جهاني نسبت به محصولات ارگانيک وجود خواص غذايي بهتر و طبيعي اين محصولات نسبت به محصولات توليد شده در سيستم زراعي رايج و محصولات اصلاح شده است .مطالعات نشان ميدهد ارزش غذايي و ويتامينها در غالب محصولات ارگانيک و اصلاح نشده بسيار بيشتر از محصولات سيستم رايج است از اين جمله ميتوان به محتوي بيشتر ويتاميهايي مانند ويتامين B-C و ويتامين E و ليکوپن و مواد معدني همچون منيزيم آهن و روي در محصولات باغي مانند گوجهفرنگي و وجود آنتياکسيدانها و اسيدهاي آمينه مفيد در ساير محصولات اشاره کرد(نمودار۱)
Nutritional value of organic, integrated and conventional tomatoes
۲) دومين دليل تقاضا براي اين محصولات مطابقت زيست محيطي اين محصولات چه از فرايند توليد تا انتقال به مصرف کننده و نيز سيستم جامع اکولوژيکي مديريت اين مزارع است که حداقل آسيب زيست محيطي و حداکثر تطابق آن با سيستمهاي طبيعي در بر دارد.
۳) آخرين دليل براي درخواست توليد محصولات ارگانيک در سطح دنيا وجود باورهاي مذهبي و اخلاقي است که اين باور ها محيط زيست را بعنوان محيطي براي پرورش نسلهاي گذشته حال و آينده و به جهت توليد غذا براي نسلهاي مختلف در نظر ميگيرد وهر گونه صدمه زدن به آن را از لحاظ اخلاقي و يا مذهبي را محکوم ميکند . اخبار حاکي از آنست که حتي مسيحيان آمريکا در سال جديد ميلادي اقدام به خريد کاجهاي نوئلي که بصورت ارگانيک توليد شده بود ميکردند و تمايل بيشتري نسبت به خريد اين محصولات و وجود داشته و اين تمايل تنها در مواد غذايي خلاصه نمي شود.
اتحاديه اروپا در انتهاي مدا ۲۰۰۵ ميلادي طي گزارشي اظهار داشت حدود ۲% از انرژي که در بخش حمل ونقل اين قاره استفاده مي شود از سوخت هاي زيستي تأمين شده است و سالانه استفاده از اين سوخت ها حدود ۷۵ ۰% افزايش نشان مي دهد. اين اتحاديه اظهار اميدواري کرد که تا سال ۲۰۱۰ اين رقم به ۱۲% افزايش يابد. استفاده از اين سوخت ها ابتدا در سال ۱۹۹۷ ميلادي مطرح شد و اکنون نيز آلمان و انگلستان طلايه داران استفاده و توليد اين سوخت ها به شماري مي روند.
اما Biofuel، نوعي سوخت مايع و يا گازي شکل است که از بيوماس زيستي مانند گياهان زراعي، زباله هاي شهري و بقاياي زراعي و جنگي به دست مي آيد. سوخت هاي زيستي قابليت اين را دارند که در وسايل نقليه جايگزين سوخت هاي فسيلي شود. اين سوخت ها به ده دسته تقسيم مي شوند که به قرار زير است:
Biodisel ، Bioethainol ، Biodas ، Biomethanol ، Biodimethyleter ، Bio ETBE ، Synthetic biofuels ، Biohydrogen و نهايتاً روغن هاي خالص گياهي. از اين ميان Biodiesel و Bioethanol بيشترين توليد را به خود اختصاص داده اند. لذا در اين مقاله تمرکز بيشتر بر اين دو گونه از سوخت ها مي باشد.
● مزاياي استفاده از سوخت هاي زيستي
زماني نه چندان دور سياست مداران تنها زماني از اتانول ياد مي کردند که به سلامتي يکديگر مشروبات الکلي، مي نوشيدند، اما اکنون مسائل خاورميانه و بالارفتن قيمت نفت از يک سو و مسائل زيست محيطي همچون آلودگي هوا و گرم شدن کره زمين از سويي ديگر، سياست مداران را بر آن داشت که با مصرف سرمايه هاي هنگفت به دنبال استفاده از اين ماده به عنوان جايگزيني براي تأمين انرژي کشور خود باشند.
سوخت هاي زيستي سبب کاهش مصرف سوخت هاي فسيلي مي شوند. در توليد آنها از انرژي حاصل از سوختن زغال سنگ و گازهاي طبيعي استفاده مي شود. اين مزيت با توجه به کاهش ذخاير نفتي و نيز عوارض مخرب حاصل استفاده از فرآورده هاي نفتي موجب مي شود آمريکا و کشورهاي اتحاديه اروپا توجه ويژه اي به توليد و جايگزيني آن سوخت با سوخت هاي فسيلي با اين حال نظر عامه مردم نيست به مصرف سوخت زيستي با کمي ابهام همراه است. زيرا اتانول در هنگام سوختن انرژي کمتري نسبت به بنزين توليد مي کند و آنگونه که محاسبه شده است براي مساسفت ۸۵ مايلي توسط يک اتومبيل محصولي ۴ گالن اتانول نياز است در حاليکه اين خودروها همين مسافت را فقط با ۳ گالن بنزين طي مي کنند. ليکن طي اظهار نظر کارشناسان استفاده از اين سوخت ها پس از ۵ تا ۱۵ سال از لحاظ اقتصادي توجيه پذير خواهد بود.
همچنين اثرات سوناشي از افزايش دما و تغييرات آب و هواي کره زمين که منجر به زيان هاي اقتصادي جبران ناپذيري مي شود ضرورت توليد اين سوخت هاي زيستي را توجيه پذيرتر مي نمايد.
● بيوسوخت ها و امنيت انرژي
در بسياري از کشورهاي پيشرفته دنيا اولين هدف از توليد سوخت هاي زيستي، جلوگيري از واردات بي رويه نفت خام و جايگزين کردن بيوسوخت ها با فرآوردهاي نفتي گزارش شده است. حتي در برخي از کشورهاي آمريکاي مانند برزيل اين سوخت ها نه تنها جايگزيني بنزين و گازوئيل شده است بلکه حتي آن کشورها را به صادرکننده بيوديزل به عنوان سوختي براي کشتي ها وموتورهاي ديزلي تبديل شده است.
سوخت هاي زيستي اثرات مخربي بر آب و هوا نمي گذراند. اين سوخت ها محتوي CO۲ و گازهاي گلخانه اي را در اتمسفر افزايش نمي دهند.
● کيفيت سوخت
سازندگان اتومبيل از سوخت اتانول استقبال کرده اند. اين عمل بدليل بالا بودن عدد اکتان دراتانول است. همچنين برخي مواد افزاينده مي توانند عدد اکتان اين سوخت را تا حد زيادي ارتقا دهند. از جمله اين مواد مي توان به متيل- تريپوبوتيل اتر با نان MTBE اشاره کرد.
اين سوخت همچنين بدليل تبخيرپذير بودن قابليت بهتري براي استفاده در سيستم هاي حمل و نقل را دارند. با اينکه استفاده از سوخت هاي زيستي تاکنون محدود بوده است اما اين رويه به سرعت تغيير خواهد کرد. مزاياي اکولوژيکي استفاده از اين سوخت و تجديدپذير بودن آن در دوره کوتاه زماني و همچنين دلايل سياسي، اقتصادي و اخلاقي، توليد ساختارهاي نوين را از محصولات زراعي اجتناب ناپذير خواهد کرد. با اين حال همچنان سوالاتي که در زمينه زيرسوال رفتن امنيت غذايي مطرح است تا حدودي مد نظر دانشمندان قرار گرفته است.
به دليل تقاضاي روزافزون براي نفت در سطح نياز و مشکلات تأمين آن، محبوبيت و جذابيت سوخت هاي زيستي به طور روز افزون افزايش مي يابد. البته سوخت هاي زيستي سازگاري خوبي با محيط زيست دارند و جايگزين مناسبي براي فرآورده هاي نفتي به شمار مي روند.
به طور کلي سوخت هاي زيستي از اهميت سوخت هاي فسيلي نمي کاهد و تقاضا را براي سوخت هاي فسيلي را چندان کاهش نمي دهد ليکن مي تواند با جايگزين شدن به جاي آن از اثرات سوءسوخت هاي فسلي بکاهد. در هر حال استفاده از اين سوخت ها تا بحال جنبه سمبليک و غيرعملي داشته است ولي با توجه به تلاش هاي گسترد هاي که براي گستردن آن انجام مي شود مي توان انتظار داشت تا چندين سال آينده توليد و تقاضا براي سوخت هاي زيستي به طور چشمگيري افزايش يابد و اين فرآورده سهم وسيعي را در تأمين انرژي کشورهاي توسعه يافته ايفا کند.
● رنگ سبز تکنولوژي
تکنولوژي هاي که کارشناسان و فعالان محيط زيست در پي آن هستند به عنوان تکنولوژي هاي سبز شناخته مي شوند. محصولات اين تکنولوژي ها کالاهايي هستند چون اتومبيل هايي که با سوخت هايي غير فسيلي کار مي کنند .
از جمله اين منابع انرژ يميتوان به بيو سوخت ها نظير يي بيوديزل و اتانول ، انرژي خورشيد و گاز هيدروژن اشاره کرد.
اتانولي که از فضولاتي طبيعي – درختان و علف ها توليد شده باشد بايواتانول ناميده مي شود. اين گزينه ممکن است براي مزرعه داراني که در جستجوي راهي براي استفاده از زمين خود براي رشد محصولات قابل فروش هستند جذابيت داشته باشد.
متانول نوع ديگري از سوخت الکلي است که بخش اعظم آن از گاز طبيعي توليد مي شود هر چند براي توليد آن مي تون از زغال با فضولات طبيعي هم استفاده کرد.
هيدروژن ماده ديگري است که استفاده از آن به عنوان سوخت پاک مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است منابع هيدروژن تقريبا بي پايان است زيرا مي توان آن را از منابع ارزان و تجديد پذيري مانند آب توليدکرد.
اين ماده به تنهايي يا درترکيب با گاز طبيعي مي تواند نيروي محرکه وسيله نقليه باشد. اما کاربرد بهينه آن وقتي است که در سلول سوختي به کار مي رود. گاز طبيعي و همچنين پروپين يا نفت گاز مايع شده که محصول جانبي فرايند توليدگاز طبيعي و پالايش نفت خام است ، از ديگر سوخت هاي مورد استفاده اند که نسبت به سوخت هاي متعارف آلودگي کمتري دارد.
انرژي خورشيدي که توسط سلول هاي نوري توليد مي شود سيستم ديگري براي غلبه بر آلودگي سوخت هاي فسيلي است هر چند تمامي اين سوخت ها آينده روشني را نويد مي دهند . اما درحال حاضر هزينه توليد آن ها بيش از موتورهاي متعارف است که با سوخت هاي آلاينده کار مي کنند.
ساخت موتوري که با سوخت هاي پاکيزه کار مي کند علاوه بر آن که براي توليد کنندگان مقرون به صرفه نيست ، براي خريداران نيز گران تمام مي شود.
در اين ميان وسايل نقليه معروف به دوگانه (Hybrid) که درعين حال هم از بنزين و هم انرژي الکتريکي استفاده مي کنند چشم اندازي روشن رو به آينده است. مصرف بنزين اين اتومبيل ها تنها نصف اتومبيل هاي معمولي است و اکثر آن ها مي توانند به هنگام توقف و يا در سرازيري ها از موتور الکتريکي خود براي پر کردن باطري هايشان استفاده کنند.
محدوديت منابع سوخت فسيلي يک مساله بين المللي است . علاوه بر اين محدوديت ، آلودگي زيست محيطي سبب شده تا اين روزها دانشمندان براي تامين سوخت خودروها دست به دامان سيب و پرتقال شوند.
به تازگي گروهي از دانشمندان آمريکايي اعلام کرده اند قند موجود درميوه هايي مانند سيب و پرتقال را مي توان به نوع تازه اي از سوخت اتومبيل که تصاعد کربني آن کم است تبديل کرد.
براساس پژوهشي که در دانشگلاه ويسکانسين – مديسون آمريکا انجام شده و نتايج آن در نشريه « نيچر» منتشر شده است ، سوخت به دست آمده از فراکتوز ( قند ميوه ) حاوي مقدار خيلي بيشتري انرژي در مقايسه با اتانول است.
اين سوخت که ديمتيل فوران ( dimethylfuran ) نام دارد مي تواند ۴۰ درصدبيش از اتانول انرژي ذخيره کند. به علاوه براحتي اتانول تبخير نمي شود و ثبات بيشتري دارد.
از سوي ديگر و تقريبا همزمان با انجام اين پژوهش، محققان انگليسي اعلام کرده اند علاوه بر روغن نخل ازکليه انواع زباله ها از جمله کيسه هاي پلاستيکي ، چوب و علف هرز مي توان براي ساختن بايوديزل استفاده کرد. به گفته کارشناسان ظرف شش سال آينده۳۰ درصد نيازهاي ديزلي بريتانيا از اين طريق قابل تامين است .
● توليد سوخت هاي زيستي
براي توليد بيوديزل حدود ۴ ۱ ميليون هکتار از زمين هاي زراعي در اروپا مورد استفاده قرار مي گيرد و آلمان با توليد بيش از ۴۰% از اين سوخت، بيشترين سهم را در توليد بيوديزل دراروپا به خود اختصاص داده است. در توليد بيوديزل حدوداً از ۴۰ گونه گياهي استفاده مي شود که گندم و سويا بيشترين سهم را در اين امر برعهده دارند.
در آمريکا زارعين ذرت کار از سال ۲۰۰۴-۱۹۹۵ بيشترين تعداد را در ميان ساير زارعين داشته اند و طبق گزارش وزارت کشاورزي امريکا، اين زارعين مبلغي بالغ بر ۴۱ بيليون دلار امريکا را در آن بازه زماني از آن خود کرده اند. اين مبلغ معادل مجموع درآمد گندم کاران و پنبه کاران آن کشور بوده است. استفاده هاي خوراکي در صنايع غذايي، تهيه خوراک دام و البته تهيه اتانول مصارفي بود که قيمت ذرت را بالا نگه داشت. البته حدود ۱۱۳ گونه گياهي در تهيه اتانول به کار مي روند ولي سهولت استفاده از ذرت ونيز عملکرد بالاي اين گياه دولت ها را مجاب ساخته تا ذرت را به عنوان مهمترين گياه در توليد بيواتانول به کار برند.
به طور کلي سوخت هاي زيستي از نظر توليد به دو دسته کلي تقسيم مي شوند:
۱) دسته اول آنهايي که مستقيماً از محصولات زراعي توليد مي شوند. اين محصولات زراعي عمدتاً شکر و نشاسته اند که طي فعاليت هاي مخمري و باکتريايي به اتانول تبديل مي شوند و يا روغن هاي گياهي که با پروسه هايي به بيوديزل ها تبديل مي شوند.
۲) دسته دوم سوخت هايي که به طور غيرمستقيم از محصولات زيستي توليد مي شوند مي باشند. ماده اوليه آنها شامل سلولز، همي سلولز و ليگنين است. قسمت هاي چوبي خشتي بايد ابتدا طي پروسه هايي به قندهاي کوچکتر تقسيم شوند که اين عمل نيازمند عمليات وسيع و گران قيمت است. بيشتر تحقيقات در اين زمينه تاکنون روي تجزيه هاي آنزيمي صورت گرفته که نيازمند انرژي کمتري نمي باشد. ولي به دليل هزينه هاي بالاي اين روش تاکنون اين روش به صورت وسيع و در مقياس صنعتي به کار گرفته نشده است.
▪ دسته اول شامل:
۱) Ethanol-butanol
۲) روغن هاي خالص گياهي
۳) بيوديزل ها.
▪ دسته دوم شامل:
۱) الکل هايي که با واکنش آنزيمي توليد مي شوند
۲) green diesel
۳) MTBE-Metonol
DME (۴
۵) الکل هاي مخلوط .
۱) Biodiesel:
بيوديزل نام کلي ترکيباتي است که به منظور استفاده براي مصار سوختي از ترکيبات استري روغن هاي گياهي توليد مي شود. اين محصول احتراقي شبيه به گازوئيل ايجاد مي کند و حتي ويسکوزيته (گرانروي) گازوئيل را نيز ندارد. با اين شرايط Biodiesel مي تواند براي وسايل نقليه ديزلي جايگزين مناسبي براي گازوئيل باشد و نيز مي توان آنرا به صورت مخلوط با آن سوخت فسيلي مصرف نمود. ترکيبي از ۲۰ درصد بايوديزل و ۸۰ درصد ديزل بنزين را مي توان در موتورهاي ديزلي ريخت و در صورتي که موتور ديزلي اصلاح شود ، امکان استفاده از نوع خالص بايوديزل نيز وجود دارد.
بايوديزل يک سوخت قابل تجديد است که از روغن نباتي ياچربي بازيافت شده رستوران ها تهيه مي شود اين سوخت ازميزان آلاينده هاي خطرناکي مانند منواکسيد کربن وهيدروکربن مي کاهند.دراروپا اين محصول غالباً از دانه کلزا و همچنين ارقام مخصوصي از آفتابگردان توليد مي شوند.
۲) Bio ethanol
بيواتانول به طور اخص از تخمير محصولات زراعي سرشار از قند و نشاسته به دست مي آورند. گياهاني که بدين منظور از آنها استفاده مي شود عمدتاً غلات دانه اي، چغندقند وانواع سورگوم تشکيل مي دهند. اين سوخت را مي توان به صورت ترکيب با بنزين در انواع خودروهاي بنزيني به نسبت ۵% مصرف کرد. همچنين در انواع مدرن تر موتورهاي احتراقي اين سوخت مي تواند به صورت خالص مصرف شود.
۳) ETBE
اين اصطلاح مخفف (Ethyl-Tertiary- Butil- Ether) است که با اعمال اندکي تغييرات در ساختار Bioethanol بدست مي آيد. اين محصول نيز مي تواند به صورت مخلوط با بنزين محصولي و با درصد بالاتر(۱۵%) در موتور وسايل نقليه به کار رود. با اينکه فراريت اين سوخت زيستي بسيار کمتر از بيواتانول است ليکن بدليل مراحل پرتعداد در توليد و هزينه بر برودن توليد آن، کمتر به آن پرداخته شده است. بيواتانول و ETBE مشترکاً بهترين ميزان احتراق را در ميان ديگر سوخت هاي زيستي دارند.
در ادامه مقاله توضيح جامع تري در مورد بيو سوخت هاي يادشده ارائه خواهد شد
با افزايش قيمت جهاني نفت، در عمل تقاضا براي بازه گسترده اي از انرژي هاي تجديدپذير، از توربين هاي بادي تا ماشين هاي الکل سوز، افزايش يافته است. اگرچه روي آوردن به سوخت هاي جديد تنها هنگامي نمايان مي شود که قيمت نفت در بازارهاي جهاني به يکباره اوج مي گيرد، اما جنبش انرژي هاي تجديدپذير به تدريج در حال وارد شدن به مرحله جديدي از پويايي است.
رشد امروزه توليد و مصرف انرژي هاي جانشين نه تنها واکنشي سريع و احساسي به تغيير کوتاه مدت قيمت هاي جهاني سوخت هاي فسيلي است، بلکه افراد با نگاهي سطحي به ميزان ذخاير موجود انرژي و تعدد مسائل زيست محيطي درمي يابند که چاره اي جز روآوردن به اقتصادهاي مبتني بر انرژي هاي جانشين در شهرها و روستاهاي خود ندارند.
سوخت هاي زيستي نوعي از سوخت ها هستند که از منابع زيست توده (بيوماس) به دست مي آيند. اين سوخت ها شامل اتانول مايع، متانول، بيوديزل و سوخت هاي ديزل گازي همچون هيدروژن و متان است. تحقيقات روي سوخت هاي زيستي با سه هدف عمده انجام مي شود که عبارتند از:
توليد سوخت هاي زيستي؛ پيدا کردن راه هاي بهره گيري و استفاده از آن و تعيين پراکندگي ساخت هاي آن. از منابع اوليه توليد اين سوخت ها مي توان به ضايعات چوبي، تفاله هاي محصولات کشاورزي، نيشکر، غلات، روغن گياهان و سبزيجات اشاره کرد. امروزه بيشتر کشور ها در بخش انرژي، نياز و تقاضاي خود را به سوي استفاده از اين گونه سوخت ها سوق مي دهند، زيرا معضل هايي مانند آلودگي زياد محيط زيست سوخت هاي فسيلي که به نوبه خود سبب برهم خوردن شرايط اکولوژيک مي‎شوند و خطرهاي زيست محيطي را نيز به دنبال دارند، همچنين محدود بودن ذخاير سوخت فسيلي، سبب شده است تا به اين نوع انرژي ها بيش از پيش توجه شود. اتانول يا الکل اتيليکل، مايعي روشن ، بي رنگ و با بوي قابل تحمل است. درحال حاضر از اين ماده به صورت خالص و يا مخلوط آن با بنزين به عنوان سوخت، استفاده مي شود. اين ماده با عدد اکتان ۱۱۳ سوختي مرغوب است و به عنوان ترکيبي اکسيژن دار با اضافه شدن به بنزين مي تواند عدد اکتان را افزايش و انتشار آلاينده هايي نظيرCO را کاهش دهد.
اتانول مي تواند در موتورهاي جديد بنزين سوز ، بدون هيچ تغييري در سيستم موتور از ۳ تا ۲۴ در صد در اختلاط با بنزين مصرف شود ، اما استفاده از اين ماده با درصدهاي بالاتر نيازمند استفاده از موتورهاي اختصاصي ويا دو منظوره است. در اين مقاله فرآيند هاي شيميايي و بيولوژيک که به توليد اتانول مايع از ضايعات چوبي و تفاله هاي محصولات کشاورزي منجر مي شود، بررسي شده است.
در فرآيند هاي بيولوژيک از تخمير کربوهيدرات هاي مونومريک، اتانول مايع حاصل مي شود. کربوهيدرات ها را مي توان از منابع گوناگون به دست آورد. براي نمونه در برزيل کربوهيدرات ها را از نيشکر به دست مي آورند که به عنوان ماده اوليه در بيشتر صنايع بزرگ اين کشور استفاده مي شود و يا در آمريکاي شمالي کربوهيدرات ها را از هيدروليز آنزيماتيک نشاسته که در غلاتي مانند ذرت و گندم وجود دارد، به دست مي آورند. براي توليد اتانول از کربوهيدرات ها به عنوان سوخت، بايد از منابع اوليه ارزان قيمت و تا حد ممکن بي مصرف استفاده کرد تا بتوان به سوختي ارزان و مقرون به صرفه دست يافت؛ از اين رو براي توليد اتانول مايع به طور معمول از ضايعات چوبي (چوب هاي سخت و چوب هاي نرم) و تفاله هاي محصولات کشاورزي و زراعتي(مواد ليگنو سلولزي) استفاده مي شود. اين مواد منبعي غني از کربوهيدرات هاي مونومريک هستند که براي توليد اتانول مايع استفاده مي شوند.
مواد ليگنوسلولزي از ترکيبات سلولزي و همي سلولزي که به صورت زنجيره هاي بسيار بلند کربوهيدراتي هستند، تشکيل شده اند. همچنين اين ترکيبات به وسيله يک ماده چسبنده به نام ليگنين در کنار همديگر نگهداري و محافظت مي شوند. براي آماده سازي مواد ليگنوسلولزي براي توليد اتانول مايع، مراحل زير انجام مي شود:
۱) جداکردن ماده ليگنين از سلولز و همي سلولز تا اين مواد براي فرآيند هيدروليز آماده شوند.
۲) هيدرولز مواد سلولزي و همي سلولزي به وسيله آنزيم تا به صورت کربوهيدرات هاي مونومريک درآيند.گاهي در فرآيند هيدروليز کربوهيدرات هايي مانند پنتوز ايجاد مي شود که به وسيله مخمر استاندارد که در صنعت توليد اتانول استفاده مي شود، قابل تخمير نيست. فناوري توليد اتانول از ليگنو سلولز يک رشته فرآيند هيدروليزي آنزيماتيک و بيولوژيک است. در مرحله اول ضايعات چوبي و تفاله هاي محصولات کشاورزي را به وسيله بخار اسيد رقيق شده در دما و فشار بالا قرار مي دهند تا ماده اوليه، مستعد تاثير آنزيم شود. در مرحله دوم، مواد تحت تاثير آنزيم قرار مي گيرند تا پيوند هاي ميان مولکولي شکسته و کربوهيدرات مونومريک حاصل شود. در مرحله سوم که فرآيند بيولوژيک است، هيدرات کربن تحت تاثير ارگانيسم زنده اي مانند مخمر و يا باکتري قرار مي گيرد تا عمل تخمير صورت گيرد و اتانول توليد شود. در مرحله پايان به وسيله عمل جداسازي تقطير، اتانول خالص جداسازي مي شود.
در گذشته در مرحله تخمير بيولوژيک از مخمر که به صورت طبيعي عمل تخمير و توليد اتانول را انجام مي دهد، استفاده مي شد. امروزه با پيشرفت فناوري و مهندسي ژنتيک و با القاي ژن توليد کننده اتانول و دستکاري هاي ژنتيک در باکتري ها توانسته اند يک باکتري نوترکيب ايجاد کنند که با بازده بالاي ۹۰ درصد، اتانول توليد مي کند. استفاده از اين نوع ارگانيسم هاي نوترکيب سبب شده است، روز به روز راندمان توليد اتانول در اين فرايند بالاتر رود.
تحقيقات ثابت کرده است که مخلوط ۱۰ تا ۱۵ درصد اتانول با سوخت بدون سرب مي تواند در خودروها و شبکه حمل و نقل استفاده شود. نتيجه اين کار، کاهش خروج دود از اگزوز اتومبيل ها به ويژه کاهش گاز سمي منواکسيد کربن است. همچنين اين نوع سوخت آسيب بسيار کمتري به محيط زيست و لايه ازون وارد مي سازد. مصرف گسترده و کلان انرژي حاصل از سوخت هاي فسيلي اگرچه رشد سريع اقتصادي جوامع پيشرفته صنعتي را به همراه داشته است، اما به واسطه انتشار مواد آلاينده حاصل از احتراق و افزايش دي اکسيد کربن در جو و پيامدهاي آن، جهان را با تغييرات فزاينده اي رو به رو کرده است که افزايش دماي زمين، تغييرات آب و هوايي، بالا آمدن سطح آب درياها و تشديد منازعات بين المللي از جمله اين پيامدهاست. از سوي ديگر، پايان زود هنگام منابع فسيلي و پيش بيني افزايش قيمت ها، لزوم جانشيني انرژي هاي تجديد پذير مانند انرژي هاي بيولوژيک و اهميت آن را آشکارتر مي کند.
پيل هاي سوخت هيدروژن و سوخت هاي اتانول، از گزينه هاي جايگزين براي بنزين هستند که هر دو مورد هيچ آلودگي براي محيط زيست ايجاد نمي کنند. تکنولوژي پيل سوخت هيدروژن بسيار گران است و براي بهره گيري انبوه، نياز به تحقيقات بسياري دارد. ولي اتانول ماده اي ارزان قيمت است و مي توان آن را از پسمانده ها و ضايعات تهيه کرد. اتانولي را که از منابع زيستي غير خوراکي تهيه مي شود، بيو اتانول(Bioethanol)مي گويند.

انرژي زيستي نيرويي است که از تجزيه مواد آلي به دست مي آيد. اين مواد گياهي و جانوري به توده زيستي نيز موسوم هستند. توده زيستي ماده خام بسيار حياتي در ک ...

انرژي زيستي نيرويي است که از تجزيه مواد آلي به دست مي آيد. اين مواد گياهي و جانوري به توده زيستي نيز موسوم هستند. توده زيستي ماده خام بسيار حياتي در ک ...

امروزه با افزايش توليد کشاورزي به جهت رفع نيازمندي هاي رو به رشد جمعيت در حال گسترش ، نگراني در مورد آينده تامين غذا براي مردم مطرح گرديده است . آلودگ ...

اقتصاد کشاورزي ، در جهان امروز يکي از مشکلات اساسي بشر تأمين نياز هاي غذايي است ، به گونه ‌اي که امنيت غذايي به عنوان يکي از اهداف مهم سرلوحه برنامه ‌ ...

فرمولاسيون سموم، به صور مختلف سم اطلاق مي گردد. فرمولاسيون مشخص مي کند که يک سم چگونه بايد بکار برده شود. مثلاً اگر سمي به صورت گَرد باشد، فرمولاسيون ...

● واژگان واژگان موردنياز به منظور تأمين مقاصد و اهداف کشاورزي زيستي عبارتند از: ▪ برچسب: از ديدگاه اقتصادي عبارتست از ارائه ي نام محصول، علائم تجاري و ...

● بررسي آبزي پروري زيستي در جهان از دهه ي ۱۹۷۰ توليدات آبزي پروري به طور متوسط سالانه ۹ درصد افزايش داشته که اين رقم با رشد ۳ ۱ درصدي صيد و ۹ ۲ درصدي ...

● واژگان ▪ سيستم: مجموعه اي ست که در آن تمام اجزاي تشکيل دهنده ي آن با هم در ارتباط هستند و به صورت يکپارچه عمل مي کنند و اجزاء به صورت مجزا ومنفک از ...

دانلود نسخه PDF - کشاورزي زيستي