Sintetik suyuq yoqilg‘i

"Sintetik yoqilg‘i" atamasining o‘zi g‘alati. Odatda, biror mahsulotni neft, yoki, neft mahsulotlaridan tayyorlangan bo‘lsa, uni sintetik mahsulot deyiladi. Agar mahsulot aytaylik yog‘ochdan, yoki xullas neftga aloqasi bo‘lmagan biror narsadan tayyorlangan bo‘lsa, uni tabiiy mahsulot deyiladi. Biroq, nimagadir yoqilg‘i haqida gapirilganda bu qoida teskarisiga o‘zgarib ketadi. Ya'ni, agar yoqilg‘i neftdan tayyorlangan bo‘lsa, u - tabiiy, aksincha, neftdan boshqa narsadan tayyorlangan yoqilg‘ilarni sun'iy, ya'ni, sintetik deb ataladi.

Nimaga ushbu jihatga urg‘u qaratilmoqda? Bundan deyarli 100 yil muqaddam, XX asrning 10-yillarida neftni qayta ishlash natijasida olinadigan yoqilg‘i mahsulotlari butun dunyoni egallay boshladi va avvaliga transport vositalari uchun, keyinroq, boshqa sohalar uchun ham asosiy energiya vositasiga aylanib oldi. Bunday bo‘lishiga sabab shunchaki neftni qazib olish va qayta ishlashning sanoat miqyosida yo‘lga qo‘yilgani emas. Neftning jahon transport va energiya bozorini egallashining asosiy omili - neft mahsulotlarining, ya'ni, suyuq uglevodorodlarning foydalanish, saqlash va tashish uchun favqulodda qulay ekanligidir. Suyuq uglevodorodlarni istalgancha muddat saqlash mumkin va u o‘z sifatini yo‘qotmaydi. Boz ustiga, suyuq uglevodorodlarni tashish ham juda qulay. Suyuq uglevodorodlarni tarkibiy qismlarga parchalash va har bir tarkibiy qismni alohida tarzda, boshqa-boshqa maqsadlarda ishlatish mumkin (benzin, kerosin, parafin va ho kazo). Muhandislar tomonidan loyihalangan turli tuman ichki yonuv dvigatellarining istalgan turi, suyuq uglevodorod bilan ishlaganda, juda katta foydali ish koeffitsiyenti namoyon qiladi va o‘z resurslarini maksimal ishlatadi. Suyuq uglevodorodlarda jam bo‘lgan energiya konsentratsiyasi, ya'ni, ularning issiqlik hosil qilish layoqati, qattiq yonilg‘ilar, masalan, ko‘mirga yoki, o‘tinga taqqoslaganda, juda ulkan miqdordadir. Yonilg‘i mahsulotlari orasida hozircha hech qaysi biri suyuq uglevodorodlar bilan teng kela olmaydi.

Sintetik yoqilg‘ilar ishlab chiqarilishi tarixi bosh-boshida ikki xil yo‘nalishda rivojlangan. Shulardan birinchisi - muqobil yoqilg‘i manbalari deb atalgan va ushbu yo‘nalish avvalboshdanoq, suyuq uglevodorodlarni o‘rnini bosuvchi, o‘z nomi bilan muqobil yoqilg‘i sifatida qaralgan. Uning maqsadi masalan, transport vositalarini ichki yonuv dvigatellaridan xalos qilib, uning o‘rniga biror boshqa muqobil dvigatel va unga mos arzon yonilg‘i taklif qilish edi. Bunday yonilg‘ini olishga bo‘lgan urinishlar deyarli o‘sha zamonlardan beri (1910-yillardan beri) davom etib kelmoqda. Aslini olganda, ichki yonuv dvigatellarini ilk namunalari shundoq ham neftdan olingan suyuq uglevodorodlarda ishlamagan, aksincha, ko‘mir changida, yoki, spirtda ishlagan. Ushbu yoqilg‘ilarning har ikkalasi ham samaradorlik nuqtai nazaridan suyuq uglevodorodlardan ancha orqada qoladi. Bu yo‘nalishda ish olib borayotgan izlanuvchilar bugungi kunda ham topiladi. Sintetik yoqilg‘i ishlab chiqarish borasidagi ikkinchi yo‘nalish - vodorod energetikasidir. Bu haqida ko‘pchilik eshitgan albatta. Agar, xuddi shaharlardagi tabiiy gaz tarmoqlari singari, vodorod tarmoqlari tortib chiqilsa va vodoroddan yoqilg‘i sifatida foydalanilsa bormi! Bu energetik samaradorlik jihatdan ham, ekologik jihatdan ham ulkan muvaffaqiyat bo‘lgan bo‘lardi. Chunki, vodorodning yonishidan olinadigan energiya miqdori juda katta bo‘lishi bilan birga, uning yonishi natijasida atrof-muhitga hech qanday zararli chiqitlar chiqmaydi. Zero, vodorod yonganda oddiy suv hosil bo‘ladi va uni sug‘orish maqsadlarida ishlatish, yoki, ichimlik suvi sifatida iste'mol qilish mumkin bo‘ladi. Balki, kelajakda vodorod energetikasi jahon energiya bozorida o‘z mustahkam o‘rniga ega bo‘lar. Lekin, hozircha bu borada aytarli istiqbolli natijalar ko‘zga tashlanmayapti. Aksincha, vodorod energetikasi ham hozircha suyuq uglevodorodlar energetikasi bilan bellash olmaydi. Qolaversa, sintetik muqobil yonilg‘i ishlab chiqarishgan bo‘lgan urinishlarning ushbu har ikkala yo‘nalishi ham, o‘zining qator boshqa kamchiliklariga ega.

Masalan, vodorod energetikasining asosiy elementi - vodorod gazi favqulodda darajada portlovchi moddadir. Vodorodning portlash xavfi oddiy benzinnikidan 10000 (o‘n ming!) marta yuqori. Bioyonilg‘i deb yuritiladigan muqobil yonilg‘i turlarining, masalan, spirtlar, o‘simlik moylari, yoki, ularning o‘zaro aralashmalarining energetik quvvati esa juda past. Boz ustiga, turli manbalardan olingan bioyonilg‘ilarning energetik samaradorligi hech qachon bir xil bo‘lmaydi. Neft suyuq uglevodorodlari esa buning tamomila aksi. Xususan, yer yuzining istalgan qismidan qazib olingan neftni qayta ishlash natijasida o‘sha-o‘sha benzinni olish mumkin. Biroq, moylar va spirtlarning turli xillaridan aynan bir xildagi bioyoqilg‘i olishning iloji yo‘q. Bu esa, mabodo shundoq ham past energetik quvvatga ega bunday yoqilg‘ilarni avtomobillarda qo‘llashga qaror qilinsa ham, ulardan olinadigan yonilg‘ini standartlashtirish imkonini yo‘qqa chiqaradi. Ya'ni, bir turdagi spirt yoki moydan olingan yonilg‘ida yuradigan avtomobilga doimo faqat shu turdagi yonilg‘i quyish shart bo‘lib qoladi. Spirtlarning va moylarning turlari juda xilma-xilligi, qolaversa ularning manbalari yer yuzining turli geografik hududlari bo‘ylab cheklanganligi bunga yo‘l bermaydi. Xullas, suyuq uglevodorodlarning o‘rnini bosa oladigan muqobil yonilg‘i manbalarini yaratish borasidagi ushbu ikki xil yo‘nalishning birortasi ham hozirgacha neft suyuq uglevodorodlaridan ko‘ra samaraliroq bo‘la olmadi.

Shunga qaramasdan, muqobil yoqilg‘i manbalarini yaratish borasidagi urinishlar hozirgi kungacha tinimsiz davom etib kelmoqda va mutaxassislar energiya yetkazib berishning yangicha muqobil variantlarini o‘ylab topishdan charchashmayapti. Xususan, elektr energiyasini to‘g‘ridan-to‘g‘ri foydalanishga urinish, yoki, ishlab chiqarilgan elektr energiyasini litiy-ionli ulkan batareyalarda saqlab, keyin bunday batareyalardan energiya manbai sifatida foydalanish kabi yo‘nalishlar, muqobil yoqilg‘i manbalarini yaratish borasidagi zamonaviy tendensiyalarning yaqqol namunasidir. Ko‘pchilik oxirgi yillarda elektromobillar, yoki, Tesla nomli batareyadagi tok hisobiga yuradigan avtomobil haqida eshitgan bo‘lsa kerak. Aytib o‘tishim joizki, Tesla-mobil, yoki, elektromobillar, elektr batareyasi asosida yuradigan avtomobilni loyihalash va uni seriyali ishlab chiqarishga bo‘lgan urinishlarning birinchisi emas. Bu so‘nggi 120 yil ichidagi shunday urinishlarning uchinchisidir.

Sintetik yoqilg‘iga qaytsak. "Sintetik yoqilg‘i" deganda, demak biz, neftdan olinadigan yoqilg‘ilarning (asosan benzinning) o‘rnini to‘liq bosa oladigan, biroq o‘zi neftdan tayyorlanmaydigan yoqilg‘iga aytiladi. Bunda, aynan neftning tarkibiy suyuq uglevodorodlarini neftdan boshqa istalgan narsadan olinsa ham, u sintetik yonilg‘i bo‘laveradi. Ya'ni, masalan, benzinni neftdan emas, balki, o‘tindan, yoki, ko‘mirdan olinsa, o‘sha benzin sintetik yoqilg‘i bo‘ladi.

OAV vakillari tomonidan biror bir ilmiy muassasadagi sintetik yoqilg‘i olishga bo‘lgan urinishlar haqida gapirilganda, odatda "innovatsiya", "zamonaviy texnologiya" degan iboralar ishlatishadi. Taassufki, OAV vakillarining sintetik yoqilg‘i texnologiyalariga nisbatan bunday iboralarni qo‘llashi biroz o‘rinsizdir. Zero, yuqorida ham aytilganidek, sintetik yoqilg‘i olishga bo‘lgan urinishlar va bu boradagi texnologiyalar paydo bo‘lganiga allaqachon yuz yildan oshgan. Bunday texnologiyalarning aksariyati asosan o‘zining favqulodda murakkabligi, demakki, iqtisodiy jihatdan o‘zini mutlaqo oqlamasligi tufayli, kasodga uchrab, barbod bo‘lgan. Undan ko‘ra, neftni hatto okean tubidan qazib olib, keyin uni qirg‘oqqa eltib, zavodda qayta ishlab, benzin olish bir necha barobar oson va arzon bo‘lavergan. Lekin, hozirda, aynan XXI asr boshiga kelib, yoqilg‘ini neftdan emas, balki boshqa manbalardan olish borasida ham texnologik, ham iqtisodiy samaradorroq bo‘lgan yangi yo‘nalishlar ochilganday ko‘rinmoqda. Bu borada asosiy sintetik yonilg‘i xom-ashyolari sifatida ko‘mir, o‘tin (yog‘och) va gaz qaralmoqda.

Darhol aytamizki, bu boradagi ilmiy izlanishlar endi-endi muayyan natijalarni bermoqda va sintetik yoqilg‘ining yaqin 10-20 yillar ichida jahon energetika va transport bozorini ostin-ustun qilib yuborishiga hozircha ishonish qiyin. Biroq, bu borada hozirdagi natijalar shunga umid qilishga imkon bermoqda. Boz ustiga, hozirda kimyogarlar sintetik yoqilg‘i olishning nisbatan xavfsiz usullarini kashf qilishgan. Qolaversa, sintetik yonilg‘i sifat jihatda neft yonilg‘ilaridan ko‘ra ustun turadigan qilib olinmoqda (hozircha faqat laboratoriya-sinov sharoitlarida).

Haqli savol tug‘iladi: agar, neftdan olingan suyuq uglevodorodlarning ham, sintetik olingan suyuq uglevodorodlarning ham tarkibi bir xil bo‘lsa, unda sintetik uglevodorodlarning afzalligi, sifatining yuqoriligi nima bilan belgilanmoqda? Tafsilotlar bilan o‘rtoqlashamiz: eng avvalo, neft mahsulotlarida doimo qo‘shimcha aralashmalar, chunonchi, oltingugurt, ayrim metallar va boshqa zaharli moddalar mavjud bo‘ladi. Bunday aralashmalardan neftni qayta ishlash jarayonida to‘liq tozalab yuborishning imkoni yo‘q. Hozirda neftni qayta ishlash zavodlarida katta kuch sarflab, neftni ushbu aralashmalardan tozalanadi. Shunga ko‘ra, neftning qanchalik tozalanganligi, undan olingan benzin sifatini belgilaydi. Tozalik darajasiga qarab, olingan benzinning standart, demakki narxi har xil bo‘ladi. Shuning uchun ham benzinning 72, 91, 98 kabi navlari, yoki, neftning Euro-5, Euro-6 va ho kazo standartlari mavjud. Lekin, shunda ham, neft tarkibida muayyan miqdorda oltingugurt qolib ketadi. Bu esa, havoga chiqariladigan zaharli gaz, badbo‘y hid deganidir.

Sintetik uglevodorodlar asosidagi sintetik yoqilg‘ining eng katta afzallik jihati esa, ularning inson organizmiga ko‘rsatadigan ta'siridadir. Ya'ni, sintetik yonilg‘i odamga hech qanday salbiy ta'sir ko‘rsatmaydi (albatta, buni hali isbotlash ham kerak). Gap shundaki, uglevodorodlarning o‘zi ham juda xilma-xil bo‘lib, ularning kimyogarlar tili bilan aytganda, chiziqli, tarmoqli, siklik, aromatik kabi turlari mavjud. Shunga ko‘ra, turli guruhlarga mansub turdagi uglevodorodlar, bir-biriga juda o‘xshash yoqilg‘i xossalariga ega bo‘lsa-da, biroq, ularning boshqa fizik xossalari, masalan, hidi, qovushqoqligi, inson organizmiga ta'siri kabi xususiyatlari mutlaqo farqlanadi. Bu juda muhim jihatdir. Agar, neftdan olingan benzin odam oshqozoniga tushsa, u aniq zaharlanadi. Sintetik benzin esa neytral modda bo‘lib, tarkibida turli zaharli moddalar, smolalar, aromatika bo‘lmaydi va demak u odamni zaharlamaydi. Bu juda muhim jihatdir.

Shu sababli ham, sintetik yoqilg‘i yechishi kerak bo‘lgan muammolar haqida gap ketganda, birinchi navbatda - shaharlardagi, ayniqsa, yirik megapolislardagi ekologik holatning yaxshilanishini ko‘z oldimizga keltirishimiz zarur. Buning natijasida atrof-muhitga chiqarilayotgan zaharli moddalar miqdori keskin kamayishi kerak. Bunda, neftga nisbatan energetik qaramlikning yo‘qotilishi natijasida jahon iqtisodiyoti ko‘radigan o‘sishning mislini ham tasavvur qilish mumkin. Sintetik yoqilg‘i ishlab chiqarish uchun xom-ashyo sifatida esa, eng toza uglerod manbai bo‘lmish gazdan, yoki, ko‘mirdan foydalanish, o‘tin va hatto shaharda kundalik to‘planadigan chiqindilarni qayta ishlash ham mumkin.

Ekologik bezarar sintetik yoqilg‘i olishning eng samarali texnologik usullarini yo‘lga qo‘yish borasida hozirgi kunda jahonning eng nufuzli kimyo-texnologiya ilmiy dargohlarini izchil ish olib borilmoqda. Qaysi reaksiyalar natijasida eng sifatli va toza sintetik yonilg‘i olinishi, bunday texnologiyaning sanoat miqyosiga olib chiqilishi masalalari hozirgi kun sintetik yoqilg‘i masalalari bo‘yicha izlanayotgan kimyogar-texnolog-muhandislar oldidagi eng dolzarb vazifadir. Yuqorida aytganimdek, hozirning o‘zida bu yo‘nalishda muayyan yutuqlar mavjud va umid qilamizki, yaqin yillar ichida sintetik yoqilg‘i sanoati neft sanoatini quvib o‘tib, insoniyatni ekologik bezarar va arzon yoqilg‘i manbalari bilan ta'minlay boshlaydi.

Nanostrukturalar fizikasi va kimyosi bo‘yicha mutaxassis, kimyo fanlari doktori Vladimir Mordkovich.
Postnauka.ru dan olindi.

Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

Feysbukda: https://www.facebook.com/Orbita.Uz/

Tvitterda: @OrbitaUz

Google+ : https://plus.google.com/104225891102513041205/posts/

Telegramdagi kanalimiz: https://telegram.me/OrbitaUz