Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.2.ZASOBYPALIW
33
.uprawachprzeznaczonychdootrzymaniawprocesiefermentacji(bio)etanolu
(nasionazbóż,burakicukrowe,roślinybulwiaste);
.uprawachroślinoleistychprzeznaczonychdouzyskaniaróżnychdodatkówdo
paliwciekłychwprocesierektyfikacji.
Złożonymprocesemobejmującymróżnestadiafotochemicznejibiochemicz-
nejkonwersjijestfotosynteza.
Procestenmożebyćwyrażonyprzezreakcjęzamianyenergiiświatła(promie-
niowaniaelektromagnetycznego)wenergięchemicznąbiomasy
1)
aCO2+bH2O+światło→CaH2bOx+
CHO
a
2
b
x
+
f
|
L
(
|
k
a
+
b
2
N
|
)
−
2
x
1
|
J
O
2
(1.12)
Początkowymiproduktamiwielureakcjibiochemicznychwprocesiefotosyn-
tezysącukry,następniepolisacharydy,lipidy,proteinyiwieleinnychskładników
organicznych,któremogąbyćlubnieskładnikamibiomasy.Jeślizałożyć,żepier-
wotnymproduktemjestglukoza,todlaa=1,b=1,x=1(g-stangazowy,c-ciecz)
uzyskujemyjedenzmożliwychzwiązków
CO2(g)+H2O(c)+światło→CH2O+O2(g)
(1.13)
ZmianaentalpiiGibbsabędącamiarąpracymaksymalnejdlatejreakcjijestrówna
−D=
G
0948
molCO
MJ
2
(1.14)
Biorącpoduwagę(1.14)orazfakt,żedlakonwersjijednejmolekułyCO2ko-
niecznajestwidealnymprzypadkuenergia8fotonów,możnaokreślićmaksymalną
sprawnośćenergetycznąfotosyntezy.
Absorbowaneświatłomadługośćfali
l
=400-700nm.Doocenysprawności
przyjmujemy
Energiafotonujestrówna
l
=575nm.
e
f
=
h
l
c
gdzie:h-stałaPlancka(h=6,622⋅10
l
-długośćfalipromieniowaniaelektromagnetycznego.
-34Js),c-prędkośćświatła
(
|
k
c
≈⋅
310
8m
s
N
|
)
,
Wtedyenergiaabsorbowanegoświatłakoniecznadokonwersji1molaCO2wynosi
D
E
a
=⋅
8
e
f
⋅
N
A
=
1967
mol
MJ
gdzieNA-liczbaAvogadra.
Sprawnośćmaksymalnajestwięcrówna
h
max
=
−D
D
E
G
a
=
0947
1967
=
2891%
1)
Bardziejszczegółoweinformacjeoprocesiefotosyntezy:D.L.Klass:BiomassforRenewable
Energy,FuelsandChemicals.APSanDiego,London,1998.
