Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός -...
Transcript of Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός -...
![Page 1: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/1.jpg)
INDUSTRIJSKA EKOLOGIJA
dr Srđan Glišović, [email protected]
Metabolizamindustrijskihsistema
MetabolizamMetabolizamindustrijskihindustrijskihsistemasistema
Univerzitet u Nišu
![Page 2: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/2.jpg)
Metabolizam (gr: μεταβολήσμός- promena) - biohemijski procesu kome dolazi do modifikacijehemijskih jedinjenja u živimorganizmima i ćelijama.
Sveukupni biohemijski procesi u jednom organizmu se jednom rečju nazivaju metabolizam.
METABOLIZAM INDUSTRIJSKIH SISTEMA
Metabolizam se deli na anabolizamodnosno biosintezu (stvaranje) kompleksnih organskih molekula i nakatabolizam koji je obrnuti procez odanabolizma - razdvajanje kompleksnihorganskih jedinjenja u jednostavnijajedinjenja.
![Page 3: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/3.jpg)
Katabolizam
Celularna respiracija je proces stvaranje energije. Ovaj proces je takođe aktivan i pri varenju hrane.
Katabolizam ugljenih hidrataGlikogenoliza proces razgradnje glikogena do glukozeGlikoliza proces razgradnje glukoze do piruvata uz produkciju ATP, pri čemu kiseonik nije potreban
METABOLIZAM
Anabolizam
Anabolizam je proces stvaranja kompleksnih jedinjenja od jednostavnih organskih molekula:•Glikogeneza•Glukoneogeneza
Sekundardni metabolizam, metabolizam koji nije neophodan za rast, preživljavanje i reprodukciju, ali ima ekoloških funkcija.
Fotosinteza
![Page 4: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/4.jpg)
METABOLIZAM INDUSTRIJSKIH SISTEMA
Metabolizam ugljenih hidrata
U jetri, - polisaharid se pretvarareakcijom u glikogen, koji će bititransformisan u glukozu, koja ćezatim naću put do krvotoka.
Metabolizam Azota
Azotni metabolizampodrazumeva procese u kojimase sintetiše i u kojima dolazi do ispuštanja azota iz organizama, kao i biološki proces azotnogciklusa
![Page 5: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/5.jpg)
Životni ciklus proizvodaLanac ishrane
InovacijaAdaptacija
Ekonomski rastSukcesija
Projektovanje ekološki podobnih proizvodaMutacija i selekcija
Proizvodnja - upravljanje otpadomAnabolizam - KatabolizamTržišna nišaEkološka niša
Eko-industrijski parkoviEkosistem
KonkurencijaPrirodna selekcija
Industrijski proizvodPrirodni produkt
KompanijaOrganizam
TržišteŽivotna sredina
TEHNOSFERABIOSFERA
Ekosistem i industrijski sistem - analogije
![Page 6: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/6.jpg)
METABOLIZAM INDUSTRIJSKIH SISTEMA
(prirodni gas je spaljivan na naftonosnim poljima – primarni energent krajem XX veka, đubriva, sintetička guma)
(hlor – nusproizvod u proizvodnji hemikalija sa sodijumom)
Nastojanje da se upotrebe nusproizvodi je motorna snaga evolucije industrijskih sistema.
![Page 7: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/7.jpg)
Industrijski semiciklični sistem
![Page 8: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/8.jpg)
Zatvoreni ciklus lanca ishrane, dekompozicije i recirkulacije materije
Kako to radi priroda:
![Page 9: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/9.jpg)
OSNOVNE RAZLIKE IZMEĐU PRIRODNIH I INDUSTRIJSKIH METABOLIČKIH PROCESA
Prirodna transformacija materijala ima karakteristike kontinualnog procesa –antropogena transformacija materijala predstavlja seriju diskretnih transformacija (industrijskih operacija)
Motorna snaga prirodnih sistema je solarna radijacija –proizvodnja energije antropogenih sistema je prostorno distribuisana.
Prirodni metabolički procesi se odvijaju u uslovima atmosferske temperature i pritiska – industrijski metabolički procesi po pravilu zahtevaju uslove povišene temperature i pritiska.
![Page 10: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/10.jpg)
Tipičan industrijski sistem
Generički prikaz
![Page 11: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/11.jpg)
METABOLIZAM INDUSTRIJSKIH SISTEMA i ZAKON O ODRŽANJU MASE
Primena zakona o održanju mase pomaže u proceni materijalnih tokova industrijskih procesa i potrošačkih aktivnosti čak i u uslovima nepotpunih podataka.
Analiza protoka energije i mase otkriva netransparentne (skrivene) tokove materijala (rudnici, termocentrale, fabrike farme, deponije)
Analiza protoka materije se zasniva na zakonu o održanju mase (masa ne može nestati ni nastati unutar zatvorenog sistema)
![Page 12: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/12.jpg)
Progresivno ka održivom industrijskom sistemu
#
![Page 13: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/13.jpg)
METABOLIZAM INDUSTRIJSKIH SISTEMA
Protoci velikog obima – ugljovodonici, proizvodnja energije, azot u poljoprivrednoj proizvodnji
Protoci malog obima – toksične materije koje ulaze u lanac ishrane i prete biološkom balansu ekosistema
Analiza industrijskog metabolizma obuhvata:• Glavne tokove materijala (kvantiteti su često izraženi u milionima tona)• Toksične materije (kvantiteti su izraženi u mikrogramima)
![Page 14: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/14.jpg)
Simulacija prirodnog sistema
![Page 15: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/15.jpg)
Interkonekcija prirodnog i industrijskog sistema
Generički prikaz
![Page 16: Metabolizam industrijskih sistema · 2013-11-14 · Metabolizam (gr: μεταβολήσμός - promena) - biohemijski proces u kome dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022011814/5e4b2602764b98683455fe1a/html5/thumbnails/16.jpg)
METABOLIZAM INDUSTRIJSKIH SISTEMA – granice sistema
- Geografski zasnovana analiza (“izvori” i “ponori” materijala i energije uslovljeni industrijskim, poljoprivrednim i urbanim aktivnostima)- Analiza individualnih postrojenja ili kompletnih industrijskih sektora
Kriterijumi za sagledavanje materijala u analizi industrijskog metabolizma:- Restriktivni- Inkluzivni
Industrijski metabolizam se proučava unutar granica definisanog sistema
Unutar definisanog sistema treba prepoznati prelaz materije iz prirodnog u antropogeni domen