Biotexnologiya asoslari

Kimyoviy       Issiqlik       Mexanik             Elektr 
-----------
→
     ------------
→
    -------------
→
         -------------
→
 
Energiya        Energiya         Energiya             Energiya
 
 
Yoqilg’i kimyoviy energiyasini elektr energiyaga aylantirishda dastlabki qadam, yoqilg’i 
elementlari deb ataladigan elektrokimyoviy generatorlar toki yaratish hisoblanadi. Bunda 
energiya konversiyasi bir bosqichda amalga oshadi: 
 
Kimyoviy energiya  
→
    Elektr energiya 
 
YOqilg’ining elektrokimyoviy oksidlanishi va oksidlovchining (odatda kislorod) 
qaytarilishiga, elektrolit eritmada mos keladigan elektrod tabiati bilan xulosalanadi. Elektrodda 
vodorod - kislorodli element, masalan: reaksiya quyidagicha kechadi: 
 
                          Anod                                  Katod 
2H
2
  -------------  - 4H
q
q4e
-
;      O
2
q4H
q
  -------------- 2H
2
O - 4e
-
 
 
Bunda, hosil bo’lgan erkin energiya hisobidan vodorod suvgacha oksidlanadi. 
Biokatalizatorlar va mikrobli tizimlarni qo’llash orqali yaratilajak yoqilg’i elementlarining 
biokimyoviy reaksiyalari quyidagi yo’llarga bo’linadi: 
 
¾
 
organik xarakterli noananaviy manbalardan yoqilg’i sifatida foydalanib yoqilg’i 
elementlari yaratish;  
¾
 
elektronlarni yoqilg’ida elektrodga o’tkazish bilan xarakterlanadigan katalizatorlar 
sifatida fermentlardan foydalanish; 
¾
 
fermentlarni immobillash yo’li orqali yoqilg’i elementlari imkoniyatlarini oshirish. 
  
YOqilg’i konversiyasi uchun mikroorganizmlardan foydalanish bir necha yo’llarga 
bo’linadi: 
  
 
 
Elektrod tizimida samarali oksidlanadigan noananaviy yoqilg’ini elektrokimyoviy faol 

---

birikmalarga aylantirish; batafsil o’rganilgan va keng qo’llaniladigan yoqilg’i vodorod 
hisoblanadi, shuning uchun ham vodorod hosil qiluvchi mikroorganizmlar istiqbolli hisoblanadi.  
Bu maqsadda maxsus fermentyorlarda vodorodning uzluksiz to’planishini vujudga keltirish 
mumkin, vodorodning oksidlanishi esa vodorod - kislorodli maxsus moslamalarda amalga 
oshadi.   
Vodorod hosil qiluvchi mikroorganizmlar uchun istiqbolli oziqalar: uglevodlar, 
uglevodorodlar, metan, spirtlar va organik kislotalar hisoblanadi. 
 
 
Elektrod tizimida elektrokimyoviy potensial to’plovchi oziqa muhitida bevosita yordamchilar 
mavjud. Bu jarayonda substratni parchalash natijasida hosil qilinadigan metabolitlar aniq 
elektrokimyoviy faollik namoyon qilishi mumkin. 
 
Mikroorganizmlar fermentlari toza holda yoqilg’ida elektronlarning elektrodga o’tishini 
tezlashtirishlari mumkin: . 
Immobillangan gidrogenazalar vodorodning elektrokimyoviy ionizasiyasi reaksiyasida 
asosiy katalizator bo’lib xizmat qilishlari mumkin. Ushbu usulning o’ziga xos xususiyati kultural 
suyuqlikda bevosita elektrokimyoviy potensial paydo qilishidir. Birqadar muvaffaqiyatli yo’l bu 
- turli xil organik birikmalarni yuqori miqdorda qayta ishlaydigan anaerob mikroorganizmlardan 
foydalanib, biokimyoviy yoqilg’i elementlar yaratish hisoblanadi. Bunday element bioanod va 
katoddan tuzilgandir. 
Katodni qaytaradigan oksidlovchi bo’lib havodagi kislorod xizmat qiladi.  Elektrod 
mahsuloti sifatida plastinadan foydalaniladi. 
Mikrobli bioyoqilg’i elementining kamchiligi, generasiyasida yoqilg’i elementning hajm 
birligida taqqoslaganda imkoniyati kamligidir.