În legătură cu schimbările climatice care au loc pe planetă, multe țări încep să se gândească la mediul înconjurător. În primul rând, pentru a îmbunătăți ecologia de pe planetă, multe țări produc biocombustibil, care poate înlocui cel tradițional.
0.1. Biocombustibili ecologici ecologici
Un alt motiv pentru producerea biocombustibililor este că rezervele de petrol și cărbune nu sunt infinite. Mai devreme sau mai târziu, vor fi epuizați, iar atunci când se va întâmpla acest lucru, oamenii vor avea nevoie de carburanți alternativi pe care să poată conduce automobile, cazane, turbine și așa mai departe.
1. Ce este biocombustibilul?
Mulți au auzit despre biocombustibili, însă foarte puțini oameni știu de fapt ce este și cum este produs. Astfel, biocombustibilul este un tip alternativ de combustibil care este obținut ca urmare a procesării deșeurilor biologice sau a materiilor prime biologice. Este demn de remarcat faptul că există trei tipuri de biocombustibili:
În plus, astfel de combustibil poate fi fabricat din materii prime biologice diferite, de exemplu, din gunoi de grajd, paie, porumb și așa mai departe.
1.1. Biocombustibil solid
Un tip solid de biocombustibil este cel mai frecvent utilizat în viața umană. Cel mai strălucit și cel mai cunoscut exemplu de biocombustibil solid este, desigur, lemne de foc, care a fost folosit din timpuri imemoriale pentru încălzire și gătit.
Cu toate acestea, până în prezent există și alte tipuri de biocombustibili solizi. De exemplu, peleți și pilule din lemn. Sunt fabricate din rumeguș presat, așchii, scoarță de copaci, paie și alte deșeuri agricole, cum ar fi:
- Floarea soarelui;
- coji de nucă;
- Gunoiul și așa mai departe.
Aceste deșeuri sunt presate și se iau sub formă de granule de formă cilindrică, care au o lungime de 10-30 mm și un diametru de 6-10 mm. Biocombustibilul din rumeguș și alte deșeuri agricole este cel mai des folosit pentru încălzirea locuințelor. În același timp, prelucrarea deșeurilor permite conservarea pădurilor și, spre deosebire de cărbune, atunci când arderea biocombustibililor nu se degajă substanțe nocive care să polueze mediul.
1.1.1. Peleți, biocombustibil solid
În Rusia, peleții au fost o alternativă demnă la tipurile convenționale de combustibil pentru câțiva ani. Acestea înlocuiesc cu succes motorina, cărbunele și lemnele de foc, în timp ce, spre deosebire de combustibilul diesel și cărbunele, peletele nu emit substanțe dăunătoare în timpul arderii și practic nu fumează. În plus, acest tip de combustibil generează mai multă căldură decât lemnul de foc convențional, astfel încât peletele să fie utilizate nu numai pentru încălzirea locuințelor private, ci și pentru industrie.
Singurul concurent al peletei este gazul, care este alimentat prin conducte. S-a terminat, dacă luăm în considerare doar costul materiilor prime, atunci încălzirea pe gaz costă de 3-4 ori mai ieftină. Cu toate acestea, dacă luăm în considerare costul unei noi conexiuni a echipamentelor de gaz (aprobarea proiectului, permisul de serviciu pentru gaze etc.), peletele câștigă și aici.
Ce sunt peletele? Acesta este un tip solid de biocombustibil, care este o granulă mică de formă cilindrică. Ele, ca orice alt biocombustibil solid, sunt fabricate din deșeuri agricole (paie, rumeguș, coajă, coajă de nuci și așa mai departe). Trebuie remarcat faptul că astfel de combustibil este utilizat pe scară largă în străinătate în cazane automate, atât industriale, cât și industriale. În multe privințe, o astfel de popularitate a peletelor a fost primită din cauza costului redus. În același timp, ele nu sunt inferioare cărbunelui și altor tipuri de combustibil pentru eliberarea căldurii.
Dimensiunea unui pelet de peleți este de 6-8 mm în diametru și de 570 mm în lungime. Cu toate acestea, există pelete cu dimensiuni mai mari decât cele menționate mai sus. De exemplu, în Novosibirsk sunt produse pelete care au un diametru de 10 mm.
În Rusia, ca materie primă pentru producerea acestui tip de biocombustibil, au fost utilizate specii de conifere (reziduuri de la prelucrarea copacilor de conifere). Dar, în același timp, merită menționat faptul că peletele, care sunt fabricate din deșeuri din prelucrarea lemnelor de esență tare, au cea mai înaltă calitate. Desigur, echipamentele moderne de un nivel mai înalt sunt necesare pentru a produce astfel de combustibil.
1.2. Lichid de biocombustibil
Tipul de biocombustibil lichid, de regulă, este utilizat în mașini. Pentru aceasta este posibil să se transporte:
- Bioetanolul (o alternativă excelentă la benzină, deși inferior celui din urmă în ceea ce privește densitatea energetică);
- biometanolului;
- Biobutanol - arată ca un lichid incolor;
- Dimetil eter - este fabricat din cărbune, gaz natural sau biomasă;
- Biocombustibil diesel (biodiesel);
- Biocombustibilul din a doua generație - este produs prin piroliza biomasei.
1.2.1. Diesel pe bază de biocombustibil
Biodieselul este produs din diferite tipuri de uleiuri vegetale. Pentru a obține astfel de combustibil din ulei vegetal, este mai întâi necesar să se reducă viscozitatea acestuia din urmă. Acest lucru se face cu ajutorul alcoolului. Se știe că orice ulei constă din trigliceride, ceea ce înseamnă că compoziția uleiului conține glicerină. Este glicerina care face ca untul să fie vâscos.
Pentru a îndepărta (neutraliza) glicerina, uleiul este supus unui proces de transesterificare - eliminarea glicerinei prin intermediul alcoolului. Ca urmare a acestui proces, se obține combustibil diesel biologic pur. Lichidul rezultat are culoarea mierei și nu trebuie să conțină impurități. Dacă lichidul, chiar și un pic tulbure, înseamnă că există apă în el. Poate fi îndepărtat în timpul încălzirii.
Este demn de remarcat faptul că este foarte recomandat să nu se păstreze mai mult de trei luni motorina pe bază de motorină, deoarece începe să se descompună și să-și piardă proprietățile.
1.2.2. Biofuel din paie
Mai recent, oamenii de știință din Țările de Jos au dezvoltat un alt tip de biocombustibil lichid care poate fi utilizat în mașini. Este făcut din paie.
Conform tehnologiei de producere a acestui tip de paie, combustibilul este încălzit la o anumită temperatură, după care se adaugă enzime speciale. Acest lucru face posibilă formarea de zaharuri. Următorul pas este că, cu ajutorul bacteriilor, zaharurile formate sunt transformate în etanol, care pot fi apoi folosite drept carburant pentru mașină.
Producția de biocombustibil din paie este economică. Aproximativ o treime din paiele procesate sunt trimise la deșeurile care sunt arse. Când ard, ei eliberează suficientă energie (temperatură) pentru a obține zaharurile din restul de două treimi din paie. Mai mult, atunci când ardeți paie, se generează mai multă energie decât este necesară pentru formarea de zaharuri. Această energie poate fi utilizată în alte scopuri.
Oamenii de stiinta spun ca dupa procesarea a 5 tone de paie folosind tehnologia prezentata, biocombustibilul este produs pentru autoturisme, ceea ce este suficient pentru un an de conducere.
1.2.3. Biocombustibil din rapiță
Violul este cea mai promițătoare materie primă utilizată pentru producerea de biocombustibili. Trebuie remarcat faptul că deja 80% din biomotorină este fabricată din viol.
Tehnologia de fabricare a biocombustibilului din rapiță este că materiile prime (adică rapița) intră într-un dispozitiv special (churn). Aici, uleiul este separat de făina de rapiță, care este utilizată ulterior în industria furajelor. Uleiul rezultat este alimentat în instalația de esterificare pentru tratamentul următor. În procesul de esterificare, glicerina este îndepărtată din uleiul de rapiță. Pentru aceasta, în ulei se adaugă metanol și un catalizator puțin alcalin.
Întregul proces de esterificare se realizează în coloane speciale. Ca urmare a reacțiilor chimice, se obține ester metilic, care se caracterizează printr-o bună inflamabilitate. Este demn de remarcat faptul că acest biodiesel are un număr mai mare de cetani decât combustibilul diesel convențional obținut din petrol (56-58 vs 50-52, respectiv).
1.3. Biocombustibil gazos
Pentru acest tip de combustibil sunt:
Aceste tipuri de biocarburanți sunt obținute ca urmare a fermentării biomasei. Procesul de extragere a biogazului este că biomasa conține un amestec de metan și dioxid de carbon. Astfel, dacă biomasa este expusă la bacterii speciale (metanogeni), are loc descompunerea.
2.1.1. Biocombustibil din gunoi de grajd
De mult timp, deșeurile din agricultură și industria alimentară au fost folosite exclusiv pentru producția de îngrășăminte, dar astăzi aceleași produse de deșeuri fac posibilă producerea de biocombustibili. Ca materie primă pentru producerea de combustibil pot fi folosite gunoi de grajd pentru animale și păsări, precum și boabe de bere, sacrificare a deșeurilor, bard postalcool, canalizare, prăjitură de sfeclă și așa mai departe.
Ca rezultat al procesării acestor deșeuri, se obține biocombustibil gazos, care se obține ca urmare a fermentării. Biogazul rezultat poate fi utilizat pentru producerea de energie electrică sau în cazanele, pentru încălzirea locuințelor. În plus, astfel de combustibil este utilizat în mașini.
Cu toate acestea, este de remarcat faptul că pentru producerea de gaz biogaz pentru autovehicule, biogazul obținut prin fermentare trebuie să fie curățat de CO2, după care este transformat în metan.
2.2. Biocarburanți din a doua generație
Biocombustibilul din a doua generație este un tip de combustibil care este produs din materii prime nealimentare regenerabile, spre deosebire de etanol, metanol, biodiesel și așa mai departe. Ca materie primă pentru producerea de biocarburanți din a doua generație, pot fi utilizate paie, alge, rumeguș și orice altă biomasă.
Un plus imens de acest tip de combustibil este faptul că este fabricat din produse care sunt întotdeauna disponibile și care sunt în mod constant reînnoite. Potrivit multor oameni de știință, biocombustibilii din a doua generație pot rezolva criza energetică.
2.2.1. Biofuel din alge
Până în prezent, oamenii de știință au dezvoltat o tehnologie specială pentru producerea de biocombustibili de a doua generație din alge. Dezvoltarea acestei tehnologii în viitor va produce o adevărată revoluție în lumea biocombustibililor, deoarece principalele materii prime (algele) nu necesită îngrijire specială și nu au nevoie de îngrășăminte (pentru creștere sunt necesare apă și lumina soarelui). Mai mult, cresc în orice apă (murdară, curată, sărată și proaspătă). Algele pot ajuta, de asemenea, la curățarea liniilor de canalizare.
Un alt aspect pozitiv al producției de biocombustibili din alge constă în faptul că acestea din urmă constau în elemente chimice simple care pot fi ușor prelucrate și despicate. Astfel, datorită tuturor avantajelor, tehnologia de producere a biocombustibililor din alge are cel mai mare potențial.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: