Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Содержание

Как можно использовать биологическое топливо?

Использование жира и масла в качестве горючего может осуществляться такими способами:

  • Напрямую, заливая масло в бак. Недостатком такого подхода будет неполное его сгорание, смешивание со смазкой и ухудшение ее смазочных свойств, а также появление отложений на форсунках, кольцах, поршнях из-за повышенной вязкости растительного топлива.
  • Смешивая его с керосином или дизельным топливом.
  • Путем преобразования растительного масла, источником получения которого может быть рапс, кукуруза, подсолнечник и т.д., и в итоге получение биодизеля.

Наиболее сложной из упомянутых считается технология преобразования масла, но тем не менее, она настолько проста, что легко реализуется, благодаря чему можно получить биодизель в домашних условиях.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Разновидности и преимущества

На сегодняшний день, существует 3 вида биотоплива:

  • жидкое;
  • твердое;
  • газообразное;

Жидкое биотопливо

Является самым обсуждаемым видом. Ведь жизнь современного человека зависит от нефти, без нее человечество не сможет выжить, а нефть является ископаемым ресурсом и в какой-то момент ее запасы иссякнут.

Жидкое биотопливо способно заменить этот ископаемый ресурс.

К жидкому биотопливу относятся:

  • спирты (этанол, метанол, бутанол),
  • биодизель,
  • биомазут,
  • эфиры;

Твердое

В основном к нему относится древесина (отходы деревообработки и топливные гранулы, брикеты). Источником для их получения служат как правило, леса, где растут трава, кустарники и деревья.

Газообразное топливо

Относятся биогаз, водород.

Также, биотопливо можно классифицировать по поколениям. Существуют биотоплива 1, 2, 3 и 4 поколений:

  1. К 1 поколению относится биотопливо, полученное в результате переработки сельхоз растений в биодизель и этанол.
  2. 2 поколение – биотопливо, полученное от отходов продуктов питания.
  3. К 3 поколению биотоплива относится биотопливо, полученное при использовании внедренных технологий в результате разрушения биомасс.
  4. 4 поколение биотоплива производится на землях непригодных для занятия сельским хозяйством и без разрушения биомасс.

Еще одной классификацией биотоплива является деление биотоплива на первичное и вторичное. К первичному биотопливу относится биотопливо, которое не прошло обработку. К вторичному – обработанное. Вторичное биотопливо подвергается разнообразным изменениям перед использованием и может быть в твердой, жидкой и газообразной формах.

Преимущества

Преимущества биотоплива следующие:

  1. Мобильность. Биотопливо обладает возможностью производиться в любом уголке света вне зависимости от климатических условий и рельефа, потому что этот вид топлива может производиться из различных органических соединений.
  2. Возобновляемость. Так как биотопливо получается из разнообразных органических соединений растительного или животного происхождения, например, навоз, то его количество не иссякнет.
  3. Экологичность. Это более чистый вид топлива и при сгорании выбрасывает меньше вредных веществ в воздух, чем ископаемое топливо.
  4. Забота об окружающей среде. Производство биотоплива решает проблемы связанные с утилизацией мусора.

Обзор популярных марок

Результат на выходе получается довольно неоднозначный. Одно дело, когда для изготовления подобного горючего перерабатывают отходы, а совсем другое – переработка специально выращенных для этого растений.

Главный ингредиент всех марок биогорючего для каминов – спирт, особых различий по качеству и составу он у разных производителей не имеет ( )

С этаноловым биотопливом ситуация несколько иная. Его производят в гораздо меньших масштабах. В основном этим занимаются в Европе, но и в России есть свои фабрики. Для производства этого биогорючего также нужно сырье растительного происхождения, однако не в столь громадных объемах, как в случае с автомобильным аналогом.

В отечественных магазинах каминное биотопливо можно выбрать из следующих брендов:

  1. Kratki BioDECO (Польша).
  2. InterFlame (Россия).
  3. BioKer (Россия).
  4. Planika Fanola (Германия).
  5. Vegeflame (Франция).
  6. Bionlov (Швейцария).
  7. Bioteplo Slimfire (Италия).

Как выбрать

При выборе горючего для биокаминов необходимо обратить внимание на ряд факторов:

  • наличие сертификатов соответствия;
  • показатель производительности и энергетической способности;
  • отсутствие продуктов распада в топливном баке после сгорания;
  • отсутствие резких и неприятных запахов от жидкости;
  • срок годности;
  • подлинность упаковки;

Жидкое биотопливо

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления
Жидкое биотопливо становится все популярнее благодаря своей экологичности и безопасности. Основное применение находит в двигателях внутреннего сгорания. Этот вид топлива получают в результате переработки различного растительного сырья.

Различают основные виды жидкого биотоплива:

  1. Биоэтанол
  2. Биобутанол
  3. Биометанол
  4. Биодизель

Биоэтанол

Занимает лидирующую позицию в списке жидких биотоплив. Сфера его применения – обычные авто, также в последние годы он используется как биотопливо для домашних каминов. Биоэтанол в смеси с бензином как топливо обладает целым рядом преимуществ по сравнению с обычным бензином: он улучшает работу двигателя машины, увеличивает его мощность, не перегревает двигатель, не образует сажи, нагара и дыма.

Биоэтанол – отличная альтернатива для любителей каминов. Поскольку он не образует дыма, сажи и выделяет при горении малое количество углекислого газа. Может использоваться для отопления каминов даже в многоквартирных домах. При этом полностью отсутствуют потери тепла, как обычно бывает при эксплуатации обычных каминов с наличием дымоходной трубы.

Производится по технологии спиртового брожения из сырья, содержащего крахмал или сахар: кукуруза, зерновые, сахарный тростник, сахарная свекла. Экономически оправданным является получение этанола из сырья, содержащего целлюлозу.

Биобутанол

Как топливо для двигателей более предпочтителен, чем биоэтанол: он лучше смешивается с бензином, может использоваться и как отдельное топливо. Для его получения используют традиционные культуры: сахарный тростник, кукурузу, пшеницу, сахарную свеклу. Пока менее популярен, чем биоэтанол.

Биометанол

Технология его производства пока несовершенна и требует внедрения еще многих инновационных разработок. Предполагается получать его путем биохимического преобразования морского фитопланктона, культивируемого в специальных водоемах. Но пока не удается наладить производство в промышленных масштабах. Сферы применения биометанола такие же, как и у обычного метанола. Это производство ряда веществ (формальдегида, метилметакрилата, метиламинов, уксусной кислоты и др.), в качестве растворителя и антифриза.

Биодизель

Используется в автомобильных двигателях как отдельно, так и в смеси с привычным дизельным топливом. Кроме отсутствия отрицательного воздействия биодизеля на окружающую среду, многочисленные исследования выделили и еще одно его преимущество. За счет содержания малого количества серы смазочные способности биодизеля лучше, что способствует продлению срока службы серийных двигателей. Сырьем для получения биодизеля могут быть как растения (хлопок, соя , рапс), так и жирные масла( пальмовое, рапсовое, кокосовое), водоросли.

Технология производства биодизеля

Технология производства биодизеля достаточно проста. Обычно его изготовление осуществляется из различных сортов растительного масла. Для этого может быть использован рапс, соя, кукуруза и т.д., общий список веществ, пригодных для получения исходного сырья достаточно значителен. Для производства биодизеля также подходит масло, оставшееся после приготовления пищи. Схему подобного процесса можно увидеть на приведенном рисунке

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Раз мы рассматриваем топливо растительного происхождения, то и технология его изготовления должна охватывать процесс выращивания исходного сырья. Наиболее подходящим для этого считается рапс, как требующий меньших затрат на получение. Хотя сейчас появляются большие перспективы у биодизеля из водорослей. При этом не занимается земля для выращивания культуры на топливо, и величина себестоимости биодизеля будет ниже, чем в других случаях.

Так вот, семена (рапс, соя, подсолнечник и т.д.) после проверки качества поступают на маслобойку. Оставшийся после производства масла шрот может быть использован комбикормовой промышленностью, а полученное масло, как предусматривает технология, идет на дальнейшую обработку. Она называется этерификацией, и после ее проведения, метиловых эфиров в составе биодизеля должно содержаться более девяноста шести процентов.

Сама технология проста, что делает возможным организацию производства биодизеля в домашних условиях. К маслу добавляется метанол (9:1), и в качестве катализатора – небольшое количество щелочи. Метанол может быть получен из опилок, а также вместо него допускается применять изопропиловый спирт или этанол. Процедура этерификации проходит в условиях повышенной температуры и занимает до нескольких часов. После окончания реакции в емкости наблюдается расслоение жидкости – сверху биодизель, внизу глицерин.

Популярные статьи  Вентиляция в бане своими руками: схемы и на какие моменты нужно обратить внимание

Глицерин удаляется (сливается снизу) и может использоваться в качестве сырья в каких-то других процессах. Получившийся биодизель надо очистить, порой вполне достаточно бывает выпаривания, отстаивания и последующей фильтрации. Подробней промышленный процесс производства приведен на видео.

Устройство аппарата

Несмотря на большой ассортимент биокаминов в магазинах, условно их можно разделить на несколько групп:

  • Настенные приборы, предназначенные для закрепления на вертикальную поверхность, наподобие картин.
  • Встраиваемые аппараты, удобно размещаемые в нишах стен или мебели.
  • Угловые системы, предназначенные для максимальной экономии места в комнате.
  • Напольные биокамины, исключительно мобильные и удобные в эксплуатации устройства.
  • Настольные приборы, отличающиеся небольшими габаритами и зачастую оригинальным дизайном.

Устройство биокамина весьма простое, он состоит из двух основных частей:

  1. Топливный блок отвечает за работу с огнем и горючим.
  2. Внешний корпус служит декоративной частью и помогает установить аппарат в нужном месте.

В топливном блоке находится резервуар для горючего, выполненный из нержавеющей, жаропрочной стали. Горючее используемое в этих системах называется биоэтанолом и представляет собой спирт растительного происхождения. При сгорании такое топливо выделяет пар и самую малость углекислого газа. Резервуар выполнен таким образом, что горючее из него не вытекает в любом положении. Размер топливного бака зависит от общих габаритов биокамина.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовленияНапольный вариант большого биокамина

Другой важной деталью топливного блока является горелка. Именно горелка позволяет создать настоящий огонь, в должной степени управляемый и равномерный

Чаще всего горелка биокамина закрыта декоративными элементами: имитацией камней, углей, оригинальными керамическими предметами. Сделано это для того, чтобы биокамин казался более натуральным.

За натуральность отвечает и внешнее декоративное обрамление, которое устанавливается на корпус изделия

Здесь важной деталью является защитный экран, выполненный из огнеупорного стекла, который защищает от огня внешнее пространство. Вся система может быть встроена в специальный портал для биокамина, который позволяет сделать из него полноценного участника всего интерьера комнаты

Изготовление портала, кстати можно поручить знакомому мастеру или провести работы самостоятельно. Своими руками можно сделать и сам биокамин.

Предпочтение сахарам

Наибольшие государственные и частные инвестиции сумел привлечь вариант, в основе которого лежит традиционный механизм — получение из растений сахаров, а затем ферментация этих сахаров в этанол или другие виды биотоплива. Исследователи опробовали десятки возможных способов расщепления устойчивых к переработке целлюлозы и гемицеллюлозы — последняя представляет собой волокна, которые скрепляют целлюлозу внутри клетки (рис. выше «Клеточный каркас целлюлозы»), — на составляющие их сахара. Достичь этой цели можно нагреванием биомассы, воздействием на нее гамма-излучения, перемалыванием в мелкий порошок или действием высокотемпературного пара. Можно также обрабатывать ее концентрированными кислотами и щелочами или погружать в растворители. Благодаря генной инженерии возможно даже создание новых микробов, которые будут, поглощая, разрушать такую целлюлозу.

К сожалению, многие способы, эффективные в лаборатории, не имеют шансов на успешное применение в промышленных условиях. Для достижения коммерческой жизнеспособности проекта в процессе предварительной обработки сырья требуется вырабатывать значительное количество легко ферментируемых и высококонцентрированных сахаров, не превышая при этом умеренного уровня капитальных затрат. В таком производстве нельзя использовать токсичные материалы или чрезмерно расходовать электроэнергию. Наконец, по стоимости своего производства грассолин должен выгодно конкурировать с бензином.

Наиболее многообещающие подходы предусматривают воздействие на биомассу крайних значений pH и температуры. В одной из наших лабораторий (лаборатория Брюса Дейла) мы разрабатываем новую методику с использованием такой сильной щелочи, как аммиак. В этом процессе под названием AFEX (ammonia fiber expansion – англ. разрушение целлюлозы аммиаком) биомасса обрабатывается под давлением в концентрированном растворе аммиака при температуре 100 °C. После снижения давления аммиак испаряется и может быть использован повторно. В результате 90 и более процентов обработанной целлюлозы и гемицеллюлозы превращаются ферментами в сахара. Столь высокий объем выхода отчасти объясняется тем, что при этой методике к минимуму сводятся потери сахара, которые часто происходят в кислотной или высокотемпературной среде. Процесс AFEX — это переход «сухого в сухое»: биомасса, которая на начальном этапе представляет собой преимущественно сухое вещество, после подобной предварительной обработки остается такой же сухой, не разбавляясь водой. Благодаря этому из нее можно получать большие объемы высококонцентрированного высокоградусного этанола.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Разрушение целлюлозы аммиаком
При множестве разных способов предварительной обработки растительных волокон для разрушения целлюлозы—наиболее часто упоминается воздействие кислотами и нагреванием — существует процесс AFEX (разрушение целлюлозы аммиаком), который представляет собой уникальное сочетание экономичности, низкой себестоимости продукции и эффективности.

Производство биодизеля

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Мини-завод по производству биодизеля

Биодизель производится также из растительного сырья при помощи реакции переэтерификации. Растительное масло или жир под воздействием катализатора превращается в эфир метила. Производство биодизеля предполагает использование масел рапса, сои и некоторых других растений. Основная задача технологов в этом процессе – правильно подобрать катализатор. Тогда реакция идет быстрее и на выходе получается качественный биодизель. На данный момент уже освоена технология получения биодизеля не только из соломы, но и из древесного сырья, из опилок и щепы.

На крупных заводах применяется самая современная технология производства биодизеля, в корне отличающаяся от домашних способов. Вместо устаревших рекуперации и мойки топлива водой применяется струйная гидродинамическая кавитация, ультразвуковая, высокочастотная и полностью управляемая. Современные установки могут производить до 16 тысяч литров биотоплива в час! Гидродинамическая кавитация в прошлом служила только военным, и теперь нашла свое мирное применение в производстве биодизеля.

В отдельный вид биотоплива на сегодняшний день выделяется дизель из водорослей, то есть топливо третьего поколения. Для производства используют биоустановки — биореакторы, в которые в качестве питательной среды помещается двуокись углерода. Особый вид водорослей богат маслами, из которых и производится биотопливо.

Е.Щугорева

Эволюция биогазовых систем:

Биодизель из рапса

При соответствующей технологии выращивания рапса с 1 га площади полученный урожай дает 20 т зеленых кормов, 20 т зеленых удобрений, 3-3,5 т семян, 13 ц масла, 16 ц жмыха ( шрота), 100 кг меда, 500 кг бумаги. Предназначено для производства масла семян рапса разных сортов, должно иметь влажность 5-7%, засоренность не более 1%, содержание эруковой кислоты — меньше 2% и кислотное число — не более 3. Нарушение этих требований ухудшает эффективность выжимание и этерификации, а также может стать причиной снижения качества масла. На это влияют степень зрелости семян и условия его хранения. С 3 тонн семян влажностью 7-8% можно получить 1 тонну биодизеля, 1,9 тонны шрота (с содержанием масла 8-12%), и около 0,2 тонны глицерина.

По данным Госкомстата Украины, 54% выращенного урожая рапса в 2004 г.; 67% — в 2005; 78% — в 2006; 87% — 2007; 83% — 2008 г. экспортируется в страны ЕС. Лишь отдельные хозяйства производят биодизель для собственных нужд, используя минизаводы и исследовательские установки, производительность которых не превышает 10 тыс. тонн биотоплива в год. Производство и использование жидкого биотоплива в промышленном масштабе в Украине практически отсутствует. По данным Министерства аграрной политики Украины, такие заводы успешно работают во Львовской, Херсонской, Одесской, Ровенской, Винницкой, Донецкой, Тернопольской и Полтавской областях. Общая мощность цехов составляет около 600 тонн в сутки.

За период июль-апрель 2008-2009 МГ Украина экспортировала 2630,08 тонн рапса. За аналогичный пероид 2009-2010 МГ вывезла на внешние рынки 1757,76 т рапса. Крупнейшими импортерами украинского рапса являются страны Европейского Союза (ЕС-27). Они импортируют рапс как сырье для биодизельной промышленности. В частности, за период июль-апрель 2010 МГ в Нидерланды было экспортировано 469,32 тыс. т рапса (27%), в Бельгии — 346,01 тыс. т (20%), Франции — 291,75 тыс. т (17%), Польши — 134,46 тыс. т (8%).

Популярные статьи  Раздвижные двери на роликах своими руками: устанавливаем правильно

Биотопливо как альтернативный источник энергии:

Перед человечеством всегда остро стоял вопрос поиска дешевых источников энергии, получение которых не требовало чрезмерных затрат. Проблема использования энергоносителей, особенно обострилась в XX веке, когда стало ясно, что бездумное сжигание углеводородов приведет к дальнейшему снижению их земных запасов. Ученые пришли к выводу, что запасы нефти и газа со временем иссякнут, а затраты на разработку новых месторождений существенно возрастут, поскольку придется привлекать больше техники и производственных мощностей. В этот период значительно ухудшилась экология, болезненно реагирующая на исчезающий лесной покров и продолжающееся загрязнение атмосферы, недр и воды.

Возросла актуальность поиска альтернативных источников тепловой энергии, которые могли бы заменить природный газ и нефть. И таким эффективным направлением, наряду с солнечной энергетикой, ветроэнергетикой стало использование энергоносителей биологического происхождения (биотопливо).

Под топливом биологического происхождения (биотопливом) следует понимать продукт, синтезируемый из животного, либо растительного сырья, а также из биологических отходов, который при определенном воздействии, выделяет тепловую энергию.

Среди других формулировок определения биотоплива встречается также и следующее: «Биотопливо – это топливо, получаемое из биомассы в результате проведения термохимической или биологической реакции».

54-60 % биотоплива составляют его традиционные формы: дрова, растительные остатки и сушёный навоз для отопления домов и приготовления пищи. Их используют 38 % населения Земли.

Вниманию заинтересованных людей представлено немало моделей мини-линий по производству биодизеля

Если задаться целью, то будет не так сложно подобрать необходимый производственный мини-комплекс, оптимально подходящий к имеющейся в распоряжении площади. На интернет-площадках представлено немало подобных технологических установок, различающихся по потребляемой мощности, производительности, степени автоматизации, количеству необходимых для обслуживания операторов, и, конечно, по стоимости оборудования. Производство линий по выработке биодизеля освоили и отечественные, и европейские компании.

Видео: автоматизированная модульная линия по выпуску биодизеля

Твердое биотопливо — пеллеты

В последнее время очень много ходит различных слухов или даже своеобразных «легенд» о том, что одним из наиболее перспективных и высокорентабельных видов малого бизнеса может стать производство топливных пеллет – особого вида биологического топлива. Давайте внимательнее глянем на достоинства твердого гранулированного топлива и на процесс его получения.

Для чего и как производят топливные пеллеты

Лесозаготовки, деревообрабатывающие предприятия, сельскохозяйственные комплексы, некоторые другие производственные линии обязательно выдают, помимо основной продукции, очень большое количество древесных или иных растительных отходов, которые, казалось бы, уже не имеют никакой практической ценности. Еще не та дано они попросту сжигались, выбрасывая дым атмосферу, или даже бесхозяйственно разлагались огромными «терриконами». Но ведь в них заложен огромный энергетический потенциал! Если эти отходы привести в состояние, удобное для использования в виде топлива, то, наряду с решением проблемы утилизации, можно ещё и прибыль получить! Именно на этих принципах и базируется производство твердого биотоплива – пеллет.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Биотопливо из опилок или спирт как он есть

Биотопливо подобного типа наиболее известно, и по-видимому, это один из первых вариантов горючего, которое потреблял двигатель. Среди различных его видов стоит отметить биоэтанол, биометанол и биобутанол.

1.Этанол или обычный спирт достаточно хорошо известен в истории автомобилестроения. Достаточно сказать, что в свое время Генри Форд организовывал строительство заводов по производству спирта, предназначенного на роль топлива. Сейчас его изготовление широко развернуто в Бразилии, по оценкам экспертов, сорок процентов автотранспорта этой страны используют этанол в чистом виде, шестьдесят процентов – в смеси с бензином.

Из чего сегодня делают этанол? Чаще всего сырьем служит сельскохозяйственная продукция, в той же Бразилии, чтобы сделать биоэтанол, применяют сахарный тростник, солому, древесные отходы и другое аналогичное сырье. Из опилок на гидролизном производстве так же можно получить этанол

Чем же он так хорош, что это вызывает его всеобщее использование?
Здесь надо обратить внимание на:

  1. детонационную стойкость;
  2. теплоту сгорания;
  3. теплоту испарения.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Из недостатков этанола стоит отметить его повышенную агрессивность по отношению к некоторым цветным металлам, пластмассам и резине, вследствие чего может возникнуть необходимость частично дорабатывать двигатель. Однако самым главным минусом такого горючего является его гигроскопичность, оно сильно поглощает воду, а затем смесь расслаивается в баке, в результате чего он окажется заполнен в основном водой. Одним из методов борьбы с этим является использование смесей спирта и бензина, до десяти процентов этанола, добавленного в обычный бензин, только улучшают его характеристики.

Дополнительно стоит отметить, что производство биоэтанола как топлива, хоть из тех же самых опилок, отличается от производства питьевого спирта. Топливный спирт не пригоден для питья, он имеет явно выраженный сивушный запах и повышенное содержание метанола.

2.Метанол, или метиловый спирт, при всех своих достоинствах ядовит. Хотя его можно сделать из отходов, из тех же самых опилок, обычно биометанол не используют в качестве горючего.
3.Биобутанол. Как биотопливо для автомобилей подходит даже в большей степени, чем биоэтанол. Может изготавливаться из биомассы, опилок, и при этом ничем не отличаться от бутанола, полученного по традиционной технологии.

Среди его достоинств необходимо отметить:

  • большую энергетическую ценность;
  • меньшую агрессивность;
  • возможность смешиваться с бензином;
  • возможность прямой и полной замены бензина без переделки автомобиля.

Рассматривая спирт как замену бензину, стоит отметить, что плюсы и минусы биотоплива подобного типа достаточно очевидны, и все недостатки при необходимости могут быть успешно устранены. Однако в настоящее время такое биотопливо чаще всего применяется в смеси с обычным бензином, хотя технологии его получения, например из опилок, позволяют полностью реализовывать используемую биомассу и исключить нефть из употребления.

Недостатки биотоплива

Ограничения региональной пригодности

Растительное сырье для биотоплива, вероятнее всего, будет выращиваться в определенных регионах. Это связано с рядом причин, главная из которых – это то, что некоторые культуры просто лучше растут в одних местах и хуже в других.При выборе региона для производства растительного сырья надо учитывать:

  • Водопользование – чем меньше воды используется для выращивания сельскохозяйственной культуры, тем лучше, так как вода является ограниченным ресурсом. Особенно это критично в более засушливых местах.
  • Инвазивность – урожай, который убивает местные растения и который трудно контролировать, может поставить под угрозу биоразнообразие и серьезно повредить экосистему региона.
  • Удобрения – необходимые для растений питательные вещества. Некоторые растения требуют меньше органических ресурсов, чем другие.
  • Климат – в некоторых местностях просто невозможно выращивать биотопливные культуры, например, в местности с холодным или засушливым климатом.

Продовольственная безопасность

Проблема с выращиванием сельскохозяйственных культур для топлива заключается в том, что они займут землю, которую можно было бы использовать для выращивания продуктов питания. В мире с постоянно растущим населением проблема наличия земли для сельскохозяйственных целей становится все более острой.

Ограничение на изменение землепользования

При очистке земли от местной растительности для выращивания сырья удар по экологии наносится с трех сторон.

  1. Разрушается среда обитания животных и микроэкосистемы.
  2. Для очистки территории от местной растительности требуется энергия. Так что производство получается очень энергоемким и связано с большим количеством выбросов загрязняющих веществ в процессе обработки.
  3. Для производства культур потребуются удобрения, которые будут загрязнять почву, а через нее водные пути и всю окружающую среду.

Изменения в землепользовании для производства биотоплива имеет значительные недостатки. Поэтому для производства биотоплива лучшим решением является использование существующей земли, но это уменьшает количество земли для продовольственных целей.

Проблемы, связанные с выращивание монокультуры

Конечно, для получения большого количества урожая легче вырастить один вид культуры. Такая практика выращивания одной культуры называется монокультурой. Примеры монокультур можно найти по всему миру, выращивание одного вида стало более распространенным в последние 20-30 лет.
Выращивание одного вида урожая изменяет окружающую среду с точки зрения доступной для вредителей пищи. Например, если урожай картофеля поедается определенным вредителем, который может мигрировать только на несколько сотен метров, а картофельные поля разделены кукурузными полями, то появление вредителей на одном картофельном поле не станет проблемой, поскольку они не смогут переместиться за пределы одного поля. Однако без кукурузных полей вредитель может легко уничтожить весь урожай.

Популярные статьи  Коллектор для теплого пола своими руками

Использование же пестицидов при выращивании монокультуры для борьбы с вредителями неизбежно ведет к выработке у вредителя устойчивости к этим средствам. Как следствие, урожай будет страдать.

При обращении к генной инженерии, когда изменяется сама культура и делается устойчивой к вредителям, отпадает необходимость использования пестицидов. Отлично! Но проблема состоит в том, что скорее всего модификации культуры не спасут абсолютно от всех вредителей, и через несколько лет производители столкнуться все с той же проблемой истребления урожая.

Ключ к здоровью культур по всему миру заключается в биоразнообразии, которое означает просто наличие большого количества различных видов растений и животных. Таким образом, если один сорт картофеля приходит в упадок, то существует другой сорт картофеля, который его может заменить

Это особенно важно, когда речь идет о продовольственных культурах

(Просмотрели75 774 | Посмотрели сегодня 4 )

Производство экотоплива в России

В Российской Федерации новая отрасль развивается медленно. В основном налажено производство дров, топливных гранул и брекетов. Большая часть пеллет (80%) идет на экспорт. Разрабатываются региональные программы интенсификации использования биодизеля.

Высоким является потенциал развития производства биогаза, особенно в Южном, Приволжском и Центральном округах страны.

Твердое биотопливо в России используется уже давно. Некоторые его виды россияне умеют делать самостоятельно. Например, кизяк (высушенный навоз) в большом количестве заготавливают жители Западной Сибири.

В чем преимущества использования биологического топлива

Существует немало преимуществ у использования биогаза.

  • Стоимость биогаза сегодня находится в паритете с бензином, но при этом его чистота гораздо выше, что дает неплохую экономию на техническом обслуживании отопительных котлов, которые работают на таком виде топлива.
  • Нет никакой зависимости от наличия и стоимости нефтепродуктов.
  • Источники получения биотоплива можно считать возобновляемыми в отличие от углеводородов. Ведь разложение биомассы будет происходить всегда, пока есть жизнь на Земле. Нефть, газ и уголь рано или поздно в недрах закончатся, ведь они образовывались миллионами лет в строго определенных условиях, которых сегодня на планете уже нет.
  • Снижается общее количество вредных выбросов в атмосферу примерно на 65%.
  • Возможность самостоятельной выработки. Нельзя своими руками добыть нефть и сделать из нее бензин, а вот биотопливо произвести при наличии определенных знаний сможет каждый. Причем, сырье для производства не придется долго искать.

ВЕГЕТАРИАНСКОЕ МЕНЮ

По нестандартным рецептам готовят и дизельное топливо. Сырьем служат рапс, соя, различные масла и жиры. Такое топливо маркируют буквой В и цифрами, соответствующими доле растительных компонентов в смеси. Цетановое число топлива выше, чем у обычного: 51 против 42–45. Горючее отлично разлагается, не нанося вреда окружающей среде, и практически не содержит серы. Из значимых недостатков — недолгий срок хранения.

Биодобавки к дизельному топливу пока не получили такого широкого распространения, как биоэтанол. Тем не менее его производят во многих странах. Есть страны, где пятипроцентное содержание «био» узаконено и не требует упоминания при продаже.

Тип 2

Для жидкого биотоплива характерна высокая безопасность и безвредность. Такие материалы служат отличной альтернативой бензину, солярке и других видам горючего. Самыми популярными видами жидкого биологического топлива на сегодняшний день считаются биоэтанол, биометанол, биобутанол, биодизель, диметиловый эфир.

Биоэтанол животного происхождения

С помощью этого биотоплива заправляют автомобили и другой транспорт. Чистый продукт не очень удобен для использования: как правило, ее смешивают с бензином. Благодаря этому достигается оптимизация работы мотора: возрастает его мощность, уменьшается нагревание отдельных узлов, сокращается количество выхлопных газов.

Биоэтанол приобрел популярность также среди владельцев каминов. Для данного материала характерна хорошая теплоотдачу, минимальное появление сажи, дыма и углекислого газа. Это объясняет, почему горючее широко применяется для поддержания огня в очагах, установленных в многоквартирных домах.

Для производства биоэтанола используют сырье 1-го поколения, в составе которого есть крахмал либо сахар. Для переработки зерна, кукурузы, сахарного тростника и свеклы применяют брожение спирта.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Биобутанол

Это вещество является полным аналогом бутанола, но произведенного из биологических компонентов. С виду это – бесцветная жидкость с характерным запахом. Ее применяют, как сырье для химической промышленности. Также биологическим бутанолом можно заправлять транспортные средства.

По уровню энергоемкости бутанола похож на бензин, что используется производителями для замены последнего. Кроме того, биобутанол разрешается применять самостоятельно, не разбавляя его обычным топливом. В этом плане он заметно удобнее биоэтанола. Для производства биологического варианта бутанола используют свеклу, маниоку, пшеницу, кукурузу.

Диметиловый эфир

Еще один вариант экологически безопасного топлива. В процессе сжигания вещества не образуются соединения серы. Азот содержится в выхлопах в очень мизерном количестве.

В процессе использования диметилового эфира не нужны специальные фильтры. Однако конструкция автомобиля потребует некоторого переоснащения. Чтобы избежать переделок, практичнее использовать комбинированное топливо, в составе которого находится 30% диметилового эфира (для транспортных средств с LPG-двигателями).

Для получения горючего используют природный газ, угольную пыль, биомассу (обычно это – отходы целлюлозно-бумажной промышленности). Трансформация в жидкое состояние происходит при небольшом давлении.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Биометанол из планктона

Подобное вещество является полным аналогом обычного метанола. Это – исходный продукт для получения уксусной кислоты, формальдегида и пр. Кроме того, из метанола получают антифриз и растворители.

Идея генерировать вещество из биологических компонентов родилась в 1980-х годах. После проведенного эксперимента ученным удалось получить жидкость, используя биохимическую переработку морского фитопланктона. В дальнейшем эти водоросли предполагалось выращивать в специальных водоемах.

Достоинства биологического метанола:

  1. Хорошая энергетическая отдача.
  2. Высокая скорость размножения фитопланктона. С одного гектара в год можно получить примерно 100 т сырья.
  3. Неприхотливость одноклеточных водорослей. Их можно выращивать в любой воде и на любой почве.

На сегодняшний день продолжаются поиски решений, как наладить промышленное изготовление биологического метанола. Это может стать серьезным прорывом в сфере альтернативных источников энергии.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Биодизель

В состав этой моторной жидкости входит несколько эфиров жирных кислот. Горючее полностью безопасно для людей и животных. Время полного разложения после попадания в землю – 28 дней. Температура возгорания вещества достаточно высокая – +100 градусов.

Использование биологического дизеля позволяет уменьшить количество опасных выхлопов и продлить время бесперебойной работы двигателя. Это достигается благодаря наличию в составе топлива естественной смазки.

Этим горючим в чистом или комбинированном состоянии заправляют автомобильный моторы, добавляя в него традиционное топливо

При этом важно понимать, что биологическое дизтопливо имеет ограниченный срок хранения – 90 дней. После этого оно распадается на составляющие компоненты, полностью теряя характеристики

Производство биологического дизеля в европейских регулирует специальный стандарт EN14214. Также для этого предназначен стандарт EN590: он допускает применение биодизеля в комбинации с другими видами топлива в количестве не более 5%.

Биотопливо своими руками: особенности производства, плюсы и минусы самостоятельного изготовления

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: