X

Биотопливо — элемент современной экологической системы и новое направление инвестиций для бизнеса

Экономические теории позапрошлого века стали приближаться к действительности. Стало возможно просчитать время окончания запасов в недрах и на земле, человечество задумалось над альтернативами их восполнения. Выход из сложившейся ситуации –  биотопливо.

Примерные  подсчеты сведены в поданную ниже таблицу.

биотопливо

Динамика пополнения биологических ресурсов земли

Последние десятилетия, несмотря на упорное сопротивление нефтяных, угольных и газовых промышленных корпораций, дали нам технологии переработки органических отходов и полученные из них всевозможные виды биотоплива, которые завоевывают все большее энергетическое пространство.

Биотопливные источники энергии стремятся стать не менее эффективными по основным показателям, чем нефть или газ.

Биологическое топливо как источник экологической энергии

Биологическое топливо производится из продуктов сельскохозяйственного  происхождения, органических отходов жизнедеятельности человека в местах его концентрированного размещения.

Другими словами, сырьем для биотоплива является то, что до сих пор выбрасывалось и создавало огромные кучи мусора и свалки по всей планете. Вот что такое биотопливо, и посему оно приобретает все большую ценность в нашем мире.

В этом главное преимущество биологического топлива перед традиционными источниками получения энергии. Вторым существенным преимуществом является экологичность продуктов сжигания биотоплива в сравнении с канцерогенными выхлопами бензиновых и дизельных двигателей.

К существенным недостаткам биотоплива можно отнести следующие:

  • низкая теплотворная способность в сравнении с бензином;
  • более высокая себестоимость производства биотоплива;
  • коррозионность состава масел биотоплива для тех материалов, которые используются в частях машин и механизмов.

Справедливо сказать, что развитие технологий не стоит на месте, и, безусловно, специалисты и ученые стремятся упростить и удешевить получение биотоплива, при этом максимально улучшив энергетические характеристики каждого вида разрабатываемого биотоплива.

Прогресс в этом направлении огромен за то короткое время, что прошло с начала развития биотехнологий в топливе.

Изготовление биотоплива возможно буквально в любой точке планеты, в отличие от жестко привязанных к недрам нефти и газа. Рассмотрим основные его виды и технологии добычи.

Многообразие сырья для биологического топлива гарантирует полное обеспечение потребностей

Жидкое биотопливо получают из растительных масел путем перегонки масла с добавлением катализаторов и получения биодизеля и побочного продукта, глицерина.

Производство жидкого биотоплива каждый из нас наблюдал или производил самостоятельно в виде самогона, он же этанол.

В мире сырье для производства жидкого топлива используют различное, вот основные разновидности получаемого конечного продукта:

  • биоэтанол;
  • биометанол;
  • биобутанол;
  • диметилэфир;
  • биодизель.
биотопливо из опилок

Кукуруза — основное сырье для биоэтанола и биобутанола

Из кукурузы и сахарного тростника производят биоэтанол. Это производство на 90% развито в Бразилии и США, они основные поставщики сырья.

Широко известно производство из этих же составляющих биобутанола, что развивается в США.

Биобутанол является спиртом и имеет широкое применение в промышленности. Сырьем для него может служить также свекла, пшеница, маниока, ведется работа по расщеплению целлюлозы.

биотопливо из навоза

Культивация биопланктона для производства биотоплива

что такое биотопливо

Рапс — основная масличная культура для производства биодизеля

Промышленная культивация биопланктона в воде поставляет сырье для метанола. Этот проект поддерживается всеми европейскими прибрежными странами, и является очень экономичным вследствие несметных запасов биомассы в мировом океане.

Экологически чистым видом биотоплива является диметиловый эфир. Производство его экономично, так как не требует дополнительных переработок по очистке, а продукт экологически чистый, содержание серы в нем практически стремится к нулю.

Самые высокие технические характеристики биотоплива получаются из рапсового масла.

Производство биодизеля из рапса включает следующие этапы:

  • тонкая очистка рапса;
  • отжим рапсового масла и получение жмыха;
  • этерификация рапсового масла через добавление катализатора;
  • сепарация или отделение биодизеля от глицерина.

Используется биологическое топливо в концентрированном виде или смешивается с традиционным топливом для дизеля в целях получения более чистых выбросов в окружающую среду.

Кроме рапса, для производства биодизеля может использоваться любое масло растительного или животного происхождения, а также жиры микробного происхождения.

Популярно использование в мире биобензина – вида жидкого биотоплива, основанного на 99,9% из этилового спирта и добавлении присадок и добавок, снижающих коррозию и сохранность резиновых частей в традиционных конструкциях двигателя и топливной системы автомобилей.

При регулярном использовании этого экологичного вида биотоплива конструкция автомобиля может быть изготовлена из другого конструкционного материала: нержавеющей стали или пластика, нерастворяемых этанолом.

В этом случае можно использовать в автомобиле в качестве топлива и обычный бензин, и биобензин.

Биотопливо е 95  – одна из популярных и применяемых в автомобильном мире марок биобензина.

Среди множества преимуществ использования е95 выделим основные:

  • сниженная цена топлива;
  • снижение концентрации вредных веществ — при сгорании удлиняет сроки эксплуатации масла, фильтров;
  • не образуется нагар на свечах зажигания;
  • свежий воздух вокруг вас при движении;
  • двигатель не перегревается во время сильной жары и в пробках;
  • этанол более безопасен при ДТП, так как имеет меньшую температуру возгорания и подверженность к взрывам, чем бензин.

К недостаткам использования биобензина специалисты причисляют повышение расхода топлива при использовании его в инжекторных моделях автомобилей, более низкую теплотворную способность в сравнении с традиционным топливом.

биотопливо е 95

Стоимость производства единицы тепловой энергии

На сегодняшний день состояние мировой экономики и  технологий не готово к массовому переходу на использование биотоплива, хотя задача сохранения экологии и окружающей среды продолжает оставаться ключевой для цивилизации.

Биологическое топливо имеет свои особенности, которые в условиях массового использования бензина, нефти, газа из недр земли, являются недостатками.

Конструкционные материалы, используемые во всех без исключения машинах и механизмах неустойчивы к реакциям биотоплива, корродируют, выходят из строя.

Новые конструкционные материалы, и тем более двигатели, устойчивые к воздействиям органических масел, пока не созданы или имеют недостаточно эффективные технические характеристики.

Другой глобальной проблемой при использовании органических растительных продуктов как сырья для биотоплива заключается в увеличении площадей посевов, которые на планете ограничены.

Современные технологии также не предлагают пока решений для массового внедрения.

Твердое биологическое топливо: экономичность и снижение себестоимости продукции

Из тех же органических продуктов, что и биотопливо жидкое, производится и твердое биотопливо, имеющее не менее широкую сферу применения в промышленности и сельском хозяйстве.

  1. Итак, твердое топливо изготовляется из всевозможных продуктов органического происхождения. Это могут быть части растений, продукты их биологической переработки животными, отходы жизнедеятельности человека.
  2. Основная трудность производства твердого биотоплива состоит в  применении технологий для расщепления целлюлозы.
  3. Ученые изучают различные естественные процессы, чтобы смоделировать процесс расщепления, происходящий в природе с помощью живых существ и их внутрижелудочной ферментации.
  4. Сырьем для создания твердого биотоплива является так называемая биомасса — приготовленная в необходимой консистенции и составе готовая смесь из органического продукта.
  5. Изготовление твердого биотоплива заключается в выжимании или выпаривании жидкости из биомассы при регулярном равномерном перемешивании и формирование сухого продукта.
    Популярными и эффективными формами твердого биотоплива являются:

    • брикеты;
    • гранулы;
    • пеллеты.
биотопливо своими руками

Общая схема получения топлива из биомассы

Распространенным видом сырья для твердого биотоплива является древесина.

Как самые пригодные для производства твердого биотоплива используются:

  • сухие ветки;
  • щепки;
  • опилки;
  • отходы от работы деревообрабатывающей и лесной промышленности.

Если вам интересно, как производится твердое биотопливо — презентация работы пресса по изготовлению биотоплива из опилок, представлена на видео.

твердое биотопливо

Производство топливных гранул из древесины

Сырье прессуется под большим давлением, без добавления каких либо составляющих в брикеты или гранулы цилиндрической формы, затем просушивается.

Такой продукт имеет хорошие показатели теплотворности и себестоимости, экологичен, практически не имеет каких либо отходов.

Для сравнения, примерная теплотворная способность органических источников тепла:

  • дерево влажное: 2400 ккал/кг, зольность до 30%;
  • дерево сухое: 2900 ккал/кг, зольность до 20%;
  • уголь бурый:  3910 ккал/кг, зольность до 40%;
  • уголь черный: 4900 ккал/кг, зольность до 30%;
  • брикеты из опилок: 4400 ккал/кг, зольность до 1%.

Таким образом, то же количество тепла можно получить, сжигая в два с половиной раза меньше сырья, если использовать биотопливо из опилок.

биотопливо из водорослей

Производство пеллет из опилок

Производство биотоплива из отходов древесины приобрело распространенный характер, заводы по производству пеллет возводятся в прогрессирующих темпах.

Для обогрева жилых домов, производственных помещений широко используются котлы на биотопливе, для обслуживания больших площадей строятся экологичные котельные на биотопливе, применяющие топливные брикеты из древесины.

биотопливо жидкое

Биологическое топливо для биокаминов  Fanola  из древесины

Древесина используется как сырье в производстве топливной жидкости для каминов под названием Fanola. Это жидкость полностью биологического происхождения, не выделяющая токсинов при горении, не дымящая, не требующая при установке камина дымоходов и вентиляции.

Объем образующегося СО2 сравним с выдыхаемым человеком. Теплотворная способность биотоплива для камина Fanola на 40% выше, чем при сгорании древесины.

В приморских районах популярно производить биотопливо из водорослей. Низкая себестоимость, высокое содержание углерода в определенные периоды года, хорошая урожайность такого вида водорослей как морская капуста.

Laminaria digitata рассматривается как важнейшее сырье для производства биотоплива. Водоросли составляют более 50% всей биомассы на планете, при этом не требуют затрат на возделывание и самовосстанавливаются с известной периодичностью.

Совет. Если у вас небольшая ферма или производство, то установите себе оборудование для производства биологического топлива, так как оно окупится в ближайшие несколько лет.

Установки на биологическом топливе в домашних хозяйствах

Фермерские хозяйства и животноводческие комплексы успешно производят биотопливо из навоза. Технология основана на процессе брожения навоза под воздействием тепла в специальных герметичных бункерах, отделении жидких удобрений, выпаривании излишней жидкости и сушка твердого продукта.

При брожении выделяется биогаз, что используется для обогрева помещений и приготовления пищи, как биотопливо для теплиц или для печей.

биотопливо презентация

Производство твердого топлива из навоза

Достаточные объемы собственного сырья делают такой безотходный животноводческий комплекс эффективным. Котельная на биотопливе, обслуживающая все участки собственного хозяйства, отопление, газ, электричество, полученные из собственного сырья, значительно удешевляют суммарную себестоимость продукции.

При наличии достаточного сырьевого ресурса несложно производить биотопливо своими руками. Экономически проект производства биотоплива в домашних условиях имеет смысл, когда его количество способно выполнить какую-либо самостоятельную энергетическую задачу.

Достаточно сделать расчет ежедневной нормы сырья для получения энергии, потребляемой ежедневно в хозяйстве на основные потребности, перечисленные ниже:

  • генератором биотоплива для поддержания процесса производства;
  • потребление энергии на обогрев помещений;
  • потребление энергии на приготовление пищи;
  • потребление энергии на обеспечение сельскохозяйственных производственных процессов.
жидкое биотопливо

Солома —  основное сырье для топливных брикетов

Следующим этапом будет изучение самого технологического процесса, его протяженности во времени и необходимого оборудования. Необходимо иметь или изучить основы физики процессов, чтобы правильно построить.

Основные технологические конструкции и составные элементы нетрудно найти на фото в интернете. Инструкция по изготовлению часто выкладывается мастерами на форумах, и сами они охотно делятся секретами и вопросами, как сделать тот или иной элемент наиболее эффективно.

Домашние биотопливные установки могут производить данный ресурс разных видов и состояний, стопроцентно используя сырье и попутные продукты каждого из этапов его переработки.

Например, получая биотопливо для парника, параллельно производят биогаз для обогрева и приготовления пищи. Таким образом, из имеющихся отходов получаем биотопливо второго поколения.

В условиях домашнего хозяйства можно воссоздать многие технологии производства биотоплива так как они первоначально и были подсмотрены у природы.

В основе их, получение энергии в результате естественных природных процессов:

  • нагревание естественным путем или с незначительным добавлением катализаторов;
  • сушка;
  • прессование в брикеты;
  • сбор газа от брожения навоза;
  • современные приборы контроля за процессами.

Заключительным в цепочке является транспортирование до места потребления, которым в большинстве случаев является котел.

загрузка...


Поделиться
Советуем прочитать
Нет отопления — куда звонить, кого спрашивать Ультрафиолетовое отопление – ультрасовременный способ для мобильных людей Отопление на отработанном масле, как привет экологии и бережливости


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top