Биотопливо - проблемы и перспективы (биоэтанол и производство). Биологическое топливоБиотопливо в России: производство, использование, развитиеПравительства многих стран обеспокоены современной экологией, а также ограниченными запасами нефти, которые с каждым годом становятся все меньше. Ученые постоянно ведут разработки в области альтернативных видов топлива. На сегодняшний день многие страны занимаются производством биотоплива, и Россия не является исключением. Биотопливо в России начали производить относительно недавно, однако эта область имеет далеко идущие перспективы.  0.1. Биотопливо для автомобилей1. Производство биотоплива в РоссииВ наше время индустрия биологического топлива пользуется огромной популярностью во всем мире. Подавляющее большинство стран занимается производством биотоплива, при этом для развития этой сферы выделяются огромные ресурсы, льготы, субсидии и квоты на использование сельскохозяйственных ресурсов. Это объясняется тем, что считается, что биотопливо спасет человечество от нефтяного кризиса в скором будущем. Стоит отметить, что производство биотоплива в России сегодня находится в самом начале развития, и, по мнению многих аналитиков и экспертов в данной области – это очень хорошо. Все дело в том, что для производства основных типов биотоплива используются зерновые культуры (зерно), а это главный источник белка на планете. При этом к уже существующей конкуренции между продовольственной и кормовой индустриями добавляется еще один конкурент – биотопливаное производство. Это в свою очередь ведет к повышению цен на основные ресурсы. Однако благодаря современным технологиям и активным исследованиям в области изготовления биотоплива, вместо зерновых культур можно использовать водоросли, навоз, солому, а также отходы сельскохозяйственной промышленности. Такое производство биотоплива в России позволит сохранить цены на продукты питания, а также поможет превратить отходы в топливо. На данный момент в России производство биотоплива осуществляется на заводе во Владивостоке. В сутки этот завод производит 200 тонн биологического топлива. В качестве сырья здесь используется кукуруза, которая поставляется из Северной Осетии. Но стоит отметить, что заниматься производством биотоплива в России не выгодно. Это объясняется тем, что формально жидкое биотопливо проходит как вещество, содержащее спирт. Из-за этого акцизы на него составляют до 90% себестоимости. Совершенно наоборот дела обстоят с производством твердого биотоплива в России. По сути, это спрессованные отходы – опилки, щепки, солома, кора деревьев и так далее. Такое топливо не уступает по количеству выделяемой энергии углю, но при этом является экологически чистым и не выбрасывает в атмосферу вредные вещества. Более того, отопление на биотопливе стоит существенно дешевле, нежели на угле. Конечно, отопление на газу имеет самую низкую стоимость, однако стоит учитывать стоимость начальной установки оборудования и всех необходимых проектов и разрешений. Все это выводит биотопливо на первое место. В будущем планируется увеличить производство биотоплива в России, что позволит многим котельным станциям перейти на альтернативные виды топлива. 1.1. Котельные на биотопливеНаверное, каждый знает, что существуют котлы, работающие на твердом топливе и на газу. Промышленные котельные не исключение. Более того, в большинстве случаев в промышленности используется именно твердотопливные котельные. До недавнего времени самым популярным топливом для котельных был уголь. Однако его добыча, обработка и обогащение стоит достаточно дорого. Кроме этого при сжигании угля в атмосферу выбрасываются вредные вещества, которые загрязняют окружающую среду. Все это заставило ученых разработать альтернативные виты топлива, которые одновременно будут дешевле угля и менее вредные для окружающей экологии. Таким образом, в наше время все большую популярность приобретает твердое биотопливо – так называемые пеллеты. При сгорании пеллеты выделяют такое же количество энергии, как и уголь, но при этом они практически безвредны для экологии. Учитывая такие особенности, стоит отметить, что биотопливо позволяет существенно снизить стоимость отопления в жилых домах. Также такое топливо выгодно и на производствах. Биотопливо в России успешно используется уже несколько лет, и с каждым годом такому топливу отдают предпочтение все больше компаний. К примеру, промышленные автоматизированные котлы на биотопливе работают более эффективно, чем на угле. Таким образом, твердое биотопливо уже сегодня успешно заменяет уголь и другие виды традиционного топлива. Конечно, пока еще биологическое топливо не способно полноценно заменить традиционное, так как его производство мало развито в нашей стране. Но эта сфера активно развивается, появляются компании, занимающиеся производство твердого биотоплива в России. 1.2. Электростанции на биотопливеВ наше время существуют электростанции, которые работают как на твердом, так и на жидком и газообразном биотопливе. Однако стоит отметить, что сжигание твердого биотоплива для выработки электроэнергии является крайне не выгодным делом, так как уровень коэффициента полезного действия в таком случае составляет всего лишь 25%. При этом итоговая стоимость 1 кВт энергии составляет около 6,5-8,5 центов, однако допустимая стоимость не должна превышать 4,5 цента. Более выгодными являются электростанции, работающие на газообразном биотопливе, которое получается в процессе брожения биомасс. Такое топливо при сгорании выделяет больше энергии, чем твердое биотопливо. Это позволяет существенно повысить уровень КПД, что впоследствии позволяет существенно снизить стоимость вырабатываемой электроэнергии. Многие ученые считают, что именно биотопливо в будущем позволит человечеству избежать энергетического кризиса. Такие станции существуют уже сегодня. 2. Перспективы развития биоэнергетики в России: Видео3. Биотопливо и экологияВсе чаще ученые говорят о сохранении экологии, а также об отказе от угля, нефти и газа. И это не спроста, ведь крупные города уже сегодня сильно страдают от загрязнения, а парниковый эффект уже сегодня создает сильные климатические сдвиги. Первое с чем пытаются бороться защитники экологии – это сжигание горючих продуктов, полученных из нефти. По их словам, переход от угля на твердое биотопливо позволит существенно снизить вредные выбросы. Кроме этого уже несколько лет ведутся споры о вредных выбросах автомобилей. Безусловно, автомобили наносят сильный вред экологии, даже самые экономичные. Именно поэтому ведутся серьезные разработки альтернативных видов топлива специально для автомобилей. Альтернативное биологическое топливо для машин позволит не только решить проблему с вредными выбросами в атмосферу, но и избежать грядущего нефтяного кризиса. Еще одно преимущество биотоплива заключается в том, что для производства биогаза используются биомассы. Другими словами - это отходы сельскохозяйственной промышленности, такие как навоз скота и помет птиц, солома, даже канализационные стоки можно перерабатывать в биогаз. Это означает, что люди смогу избавиться от отходов, при этом извлечь из этого максимум выгоды. www.techno-guide.ru Биодизель: особенности биотоплива Более 10 лет назад начались первые продажи биодизеля. Биодизель оказался абсолютно новым видом экологически чистого топлива, которое подходит для широкого применения в дизельных двигателях. Главными особенностями биодизеля стали дешевизна производства, экологичность и универсальность применения, так как биотопливо можно использовать отдельно или свободно смешивать его с обычным дизельным топливом в любой пропорции. Сегодня около 50 стран мира на законодательном уровне закрепили производство топлива биологического типа. Такие возобновляемые источники энергии из сельскохозяйственного сырья используются в США, Японии, Китае, странах Европы и многих других.  Рекомендуем также прочитать статью о выборе антигеля в дизельное топливо. Из этой статьи вы узнаете о необходимости правильного подбора горючего с учетом сезонности, а также о присадках в солярку. Главным плюсом стала возможность производить биодизель из возобновляемого источника, чего нельзя сказать о нефти. Биодизелем можно заправлять практически все типы дизельных ДВС независимо от особенностей конструкции силового агрегата. На территории стран СНГ сегодня практически нет эффективно работающих программ, которые нацелены на активное развитие и расширение доли рынка биотоплива. Можно сказать, что инвестиции в биоиндустрию практически полностью отсутствуют на государственном уровне и крайне малы среди частных компаний. Читайте в этой статье Плюсы и минусы биодизеля
К очевидным преимуществам биодизеля относят:
Биодизель имеет также определенные недостатки:
Действительно, биодизель агрессивно воздействует на резиновые элементы ДВС и другие детали, но степень этого воздействия несколько преувеличена. Своевременная замена и использование качественного моторного масла заметно снижает риск любых негативных последствий от использования биодизеля для мотора. При отрицательных температурах могут образоваться отложения в виде кристаллов воска, но и солярка требует перехода на зимнее или арктическое дизтопливо. Известно, что биотопливо способно разрушать лакокрасочное покрытие кузова машины при попадании на него. Единственным способом защиты кузова становится незамедлительная и качественная мойка для удаления следов биодизеля с ЛКП автомобиля. Что касается экологии, моторы на биодизеле выбрасывают на 4-5% меньше углекислого газа в атмосферу. Биодизельное топливо не полностью экологически чистый продукт, но сравнительно с привычным дизтопливом биодизель оказывается чище. Если сравнить обычную солярку и биодизель, тогда после сгорания биотоплива содержание окиси углерода в выхлопе до 10 % меньше, почти вдвое снижается показатель наличия сажи, а также в биодизеле намного меньше серы по сравнению с минеральным дизтопливом. В продуктах сгорания биодизеля только на 10 % больше окиси азота сравнительно с дизельным топливом, которое изготовлено из нефти. Биотопливо незначительно изменяет характеристики мощности и расхода дизельных двигателей. Мощность дизельного мотора на биотопливе падает на 7–8 %, а расход такого горючего возрастает приблизительно на 800 грамм на одну сотню пройденных километров сравнительно с обычным дизельным горючим. Из чего получают биотопливо
Ответить на вопрос, что такое биодизель, можно достаточно просто. Материалом для получения этого топлива выступают любые виды растительного масла или животные жиры. Подходит подсолнечное, соевое, рапсовое, арахисовое, льняное, пальмовое, кукурузное, конопляное, кунжутное и другие масла. Наибольшее распространение для изготовления биодизеля получил рапс. Рапсовое масло самое дешевое и доступное, что и привело к появлению так называемого рапсового биодизеля. Стоит отметить, что биодизельное топливо, изготовленное из того или иного масла, получает характерные отличия. Биодизель, который изготовлен на основе рапсового масла, отличается наибольшей температурой застывания и фильтруемости, но дизельный двигатель на таком топливе менее производителен.Биодизель, приготовленный из пальмового масла, позволяет обеспечить лучшую отдачу от мотора, но его показатель фильтруемости не подходит для стран, где отмечаются постоянные или сезонные низкие температуры. Изготовление биодизеляБиодизель представляет собой метиловый эфир, который получают методом химической реакции. Биотопливо можно использовать в качестве основного горючего для ДВС, а также свободно смешивать биодизель и солярку. В основе процесса изготовления биодизеля лежит снижение показателя вязкости, который имеет растительное масло. Вязкость снижается разными способами. Само растительное масло является смесью эфиров, которые связаны с молекулой глицерина. Такая смесь еще называется триглицерид. Еще одним компонентом в составе выступает трехатомный спирт.
Если коротко, то в очищенное от механических примесей растительное масло просто добавляется метиловый спирт и щёлочь. Смесь нагревают приблизительно до 50 °С. Далее происходит отстаивание и охлаждение, в результате чего имеет место расслаивание на две фракции. Эти фракции делятся на легкую и тяжёлую. Лёгкая фракция — метиловый эфир, который и называется биодизелем. Тяжёлой фракцией становится глицерин. Наличие глицерина обеспечивает маслу вязкость и плотность. Для получения биодизеля глицерин нужно удалить. Более того, его замещают спиртом. Данный процесс получил название трансэтерификации. Первичным сырьем может быть любой вид растительного масла, в том числе и отработанное. Для последнего необходима качественная фильтрация, которая позволит удалить из отработки ненужные примеси и воду. Удаление воды является очень важным этапом, так как в процессе производства биодизеля из масла с водой произойдет гидролиз триглицеридов. Итоговым результатом станет не биотопливо, а соли жирных кислот. Биодизель изготавливают по следующей схеме:
Предварительный нагрев масла необходим для ускорения реакции. Добавляемый спирт может быть как метанолом, так и этанолом. Для первого случая результатом станет метиловый эфир, для второго-этиловый эфир. Дополнительным способом ускорения реакции может стать добавление кислоты. Полученная смесь тщательно перемешивается и затем некоторое время отстаивается. Как уже было сказано, процесс отстаивания смеси приводит к расслаиванию. Верхним слоем становится биодизель-эфир, в середине появляется промежуточный мыльный слой, а глицерин выпадает в осадок в виде тяжелой фракции.
Биодизель отличается тем, что имеет медовый цвет, глицерин в осадке более темного цвета. Следует добавить, что полученный из отработанного масла глицерин имеет коричневый цвет и склонен к затвердеванию при температуре около 37 градусов. Глицерин, который получен из свежего масла, способен оставаться жидким при более низких температурных показателях. Такой глицерин используется в виде побочного продукта в результате изготовления биотоплива. Из него заранее выпаривают метанол путем нагрева почти до 70 градусов и далее используют по назначению. Важным этапом в процессе получения биотоплива является отделение глицерина и мыльного слоя от эфира. Для этого полученный биодизель тщательно промывают многочисленными способами. Если поддерживать температуру на уровне 38 градусов, тогда глицерин в осадке не твердеет и остается жидким. В таком состоянии его легко удаляют методом подключения шланга к нижней части смесителя. Промывка и фильтрация нужны для того, чтобы удалить остатки мыла, а также катализатора и других ненужных примесей. После промывки биодизель дополнительно осушают. Остатки воды удаляют путем добавления сульфата магния или других компонентов. Сам осушитель позже отфильтровывают. Полученный биодизель оценивают визуально, методом проверки кислотно-щелочного pH баланса, а также другими способами. Визуально биотопливо должно иметь вид очищенного подсолнечного масла. В биодизеле недопустимы примеси, взвеси, частицы и любые замутнения. Мутный биодизель означает, что в нем присутствует вода. Такую воду выпаривают при помощи нагрева. Использование биодизеля требует повышенного внимания к работе топливной аппаратуры и тщательного контроля состояния топливных фильтров. Если брать в расчет рапс, то с одного гектара этого растения добывают чуть более 1000 литров рапсового масла. Одна тонна растительного масла, 110 кг спирта и 12 кг катализатора позволяют получить на выходе около 970 кг биодизеля. Данное количество риблизительно равно 1100 литрам. Дополнительно получается еще около 150 кг глицерина. Читайте также
krutimotor.ru Биологическое топливо как источник экологической энергии – Stroim24.infoЭкономические 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. 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 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:
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 потребностейЖидкое 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:
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. Культивация биопланктона для производства биотоплива 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:
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:
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. 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 продукцииИз тех же органических продуктов, что и биотопливо жидкое, производится и твердое биотопливо, имеющее не менее широкую сферу применения в промышленности и сельском хозяйстве.
Общая схема получения топлива из биомассы Распространенным видом сырья для твердого биотоплива является древесина. Как самые пригодные для производства твердого биотоплива используются:
Если вам интересно, как производится твердое биотопливо — презентация работы пресса по изготовлению биотоплива из опилок, представлена на видео. 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:
Таким образом, то же количество тепла можно получить, сжигая в два с половиной раза меньше сырья, если использовать биотопливо из опилок. 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. 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 хозяйствахФермерские 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. 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:
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:
Заключительным в цепочке является транспортирование до места потребления, которым в большинстве случаев является котел. Поделитесь с друзьями в соц.сетях Google+ Telegram Vkontakte Рекомендуем ознакомитьсяstroim24.info Биотопливо в России: развитие и производствоПравительства многих стран обеспокоены современной экологией, а также ограниченными запасами нефти, которые с каждым годом становятся все меньше. Ученые постоянно ведут разработки в области альтернативных видов топлива. На сегодняшний день многие страны занимаются производством биотоплива, и Россия не является исключением. Биотопливо в России начали производить относительно недавно, однако эта область имеет далеко идущие перспективы. 0.1. Биотопливо для автомобилей1. Производство биотоплива в РоссииВ наше время индустрия биологического топлива пользуется огромной популярностью во всем мире. Подавляющее большинство стран занимается производством биотоплива, при этом для развития этой сферы выделяются огромные ресурсы, льготы, субсидии и квоты на использование сельскохозяйственных ресурсов. Это объясняется тем, что считается, что биотопливо спасет человечество от нефтяного кризиса в скором будущем. Стоит отметить, что производство биотоплива в России сегодня находится в самом начале развития, и, по мнению многих аналитиков и экспертов в данной области – это очень хорошо. Все дело в том, что для производства основных типов биотоплива используются зерновые культуры (зерно), а это главный источник белка на планете. При этом к уже существующей конкуренции между продовольственной и кормовой индустриями добавляется еще один конкурент – биотопливаное производство. Это в свою очередь ведет к повышению цен на основные ресурсы. Однако благодаря современным технологиям и активным исследованиям в области изготовления биотоплива, вместо зерновых культур можно использовать водоросли, навоз, солому, а также отходы сельскохозяйственной промышленности. Такое производство биотоплива в России позволит сохранить цены на продукты питания, а также поможет превратить отходы в топливо. На данный момент в России производство биотоплива осуществляется на заводе во Владивостоке. В сутки этот завод производит 200 тонн биологического топлива. В качестве сырья здесь используется кукуруза, которая поставляется из Северной Осетии. Но стоит отметить, что заниматься производством биотоплива в России не выгодно. Это объясняется тем, что формально жидкое биотопливо проходит как вещество, содержащее спирт. Из-за этого акцизы на него составляют до 90% себестоимости. Совершенно наоборот дела обстоят с производством твердого биотоплива в России. По сути, это спрессованные отходы – опилки, щепки, солома, кора деревьев и так далее. Такое топливо не уступает по количеству выделяемой энергии углю, но при этом является экологически чистым и не выбрасывает в атмосферу вредные вещества. Более того, отопление на биотопливе стоит существенно дешевле, нежели на угле. Конечно, отопление на газу имеет самую низкую стоимость, однако стоит учитывать стоимость начальной установки оборудования и всех необходимых проектов и разрешений. Все это выводит биотопливо на первое место. В будущем планируется увеличить производство биотоплива в России, что позволит многим котельным станциям перейти на альтернативные виды топлива. 1.1. Котельные на биотопливеНаверное, каждый знает, что существуют котлы, работающие на твердом топливе и на газу. Промышленные котельные не исключение. Более того, в большинстве случаев в промышленности используется именно твердотопливные котельные. До недавнего времени самым популярным топливом для котельных был уголь. Однако его добыча, обработка и обогащение стоит достаточно дорого. Кроме этого при сжигании угля в атмосферу выбрасываются вредные вещества, которые загрязняют окружающую среду. Все это заставило ученых разработать альтернативные виты топлива, которые одновременно будут дешевле угля и менее вредные для окружающей экологии. Таким образом, в наше время все большую популярность приобретает твердое биотопливо – так называемые пеллеты. При сгорании пеллеты выделяют такое же количество энергии, как и уголь, но при этом они практически безвредны для экологии. Учитывая такие особенности, стоит отметить, что биотопливо позволяет существенно снизить стоимость отопления в жилых домах. Также такое топливо выгодно и на производствах. Биотопливо в России успешно используется уже несколько лет, и с каждым годом такому топливу отдают предпочтение все больше компаний. К примеру, промышленные автоматизированные котлы на биотопливе работают более эффективно, чем на угле. Таким образом, твердое биотопливо уже сегодня успешно заменяет уголь и другие виды традиционного топлива. Конечно, пока еще биологическое топливо не способно полноценно заменить традиционное, так как его производство мало развито в нашей стране. Но эта сфера активно развивается, появляются компании, занимающиеся производство твердого биотоплива в России. 1.2. Электростанции на биотопливеВ наше время существуют электростанции, которые работают как на твердом, так и на жидком и газообразном биотопливе. Однако стоит отметить, что сжигание твердого биотоплива для выработки электроэнергии является крайне не выгодным делом, так как уровень коэффициента полезного действия в таком случае составляет всего лишь 25%. При этом итоговая стоимость 1 кВт энергии составляет около 6,5-8,5 центов, однако допустимая стоимость не должна превышать 4,5 цента. Более выгодными являются электростанции, работающие на газообразном биотопливе, которое получается в процессе брожения биомасс. Такое топливо при сгорании выделяет больше энергии, чем твердое биотопливо. Это позволяет существенно повысить уровень КПД, что впоследствии позволяет существенно снизить стоимость вырабатываемой электроэнергии. Многие ученые считают, что именно биотопливо в будущем позволит человечеству избежать энергетического кризиса. Такие станции существуют уже сегодня. 2. Перспективы развития биоэнергетики в России: Видео3. Биотопливо и экологияВсе чаще ученые говорят о сохранении экологии, а также об отказе от угля, нефти и газа. И это не спроста, ведь крупные города уже сегодня сильно страдают от загрязнения, а парниковый эффект уже сегодня создает сильные климатические сдвиги. Первое с чем пытаются бороться защитники экологии – это сжигание горючих продуктов, полученных из нефти. По их словам, переход от угля на твердое биотопливо позволит существенно снизить вредные выбросы. Кроме этого уже несколько лет ведутся споры о вредных выбросах автомобилей. Безусловно, автомобили наносят сильный вред экологии, даже самые экономичные. Именно поэтому ведутся серьезные разработки альтернативных видов топлива специально для автомобилей. Альтернативное биологическое топливо для машин позволит не только решить проблему с вредными выбросами в атмосферу, но и избежать грядущего нефтяного кризиса. Еще одно преимущество биотоплива заключается в том, что для производства биогаза используются биомассы. Другими словами - это отходы сельскохозяйственной промышленности, такие как навоз скота и помет птиц, солома, даже канализационные стоки можно перерабатывать в биогаз. Это означает, что люди смогу избавиться от отходов, при этом извлечь из этого максимум выгоды. www.techno-guide.ru Биотопливо для авто. Топливо XXI века? —Дата публикации: 6 декабря 2013 До сих пор не утихают споры между сторонниками «зеленых», считающих биотопливо топливом будущего и учеными, имеющими более пессимистический взгляд на использование этого продукта в народном хозяйстве. Однако ряд проектов по использованию биотоплива как в энергетической, так и автомобильной отрасли, внесли свои коррективы в этом противостоянии и доказали эффективность его применения. Биоэтанол – самое распространенное биотопливо для автоДанный продукт представляет собой один из видов жидкого биологического топлива. По сути, данное биотопливо — это спирт, изготавливаемый из сельскохозяйственной продукции, например, из кукурузы или сахарного тростника. Эти виды растений содержат в себе крахмал и сахар, что и позволяет получить по специальной технологии топливный этанол, содержащий в своем составе метанол и сивушные масла. Данный спирт не пригоден для питья и может быть использован только в технических целях. Основная часть производства биоэтанола в мире приходится на Бразилию, также крупными поставщиками являются страны Северной и Южной Америки. В соответствии с государственными программами таких стран, как США и Канада, по увеличению объемов производства биоэтанола, в ближайшее время ожидается их лидерство на биотопливном рынке. Европейский союз также стремится к росту потребления возобновляемого топлива, и закон регламентирует его долю в общем объеме автомобильного топлива в размере до 6%. А в Германии, Франции, Италии и Испании ведутся работы по увеличению производительности предприятий по производству биоэтанола. На африканском рынке превалирует ЮАР. Такие страны, как Индия и Китай целенаправленно стремятся увеличить долю такого топлива до 5%. Биотопливо на практикеЗаливать этанол в чистом виде в баки автомобилей категорически нельзя, так как он является сильнейшим растворителем и окислителем. Использование чистого биоэтанола требует переделки автомобиля с установкой деталей на двигатель из нержавеющего металла или пластика. В настоящее время в мире уже разработаны около 40 моделей автомобилей, так называемых Flexible-Fuel Vehicle (FFV), с совмещенной конструкцией заправки, в баки которых можно заливать бензин и этанол в любом соотношении. Так, в США, на дорогах курсирует более 6 миллионов грузовых и легковых автомобилей, для которых на заправках реализуется специальная смесь Е85, состоящая из 85% биоэтанола и 15% бензина. Присутствие бензина в составе смеси необходимо только для того, чтобы двигатель хорошо заводился в холодное время года. Швеция в продвижении биотоплива в своей стране, пошла еще дальше, так, смесь этанола с бензином должна быть в обязательном порядке на крупных автозаправках, а авто, работающие на этом виде топлива, имеют беспрепятственный бесплатный проезд в центр Стокгольма, при этом их владельцы освобождаются от оплаты за стоянку и платят сниженный автоналог. На Западе используют смесь Е10, состоящую из 10% биоэтанола и 90% бензина в обычных двигателях, а в Бразилии – 20%, так как считается, что такая добавка не способна повредить двигатель и топливную систему автомобиля. В настоящее время даже самолеты, выпускаемые бразильской компанией Embraer, летают именно на смеси самолетного топлива со спиртом. Чистый бензин продавать в стране для заправки авто запрещено. Согласно статистическим данным, даже незначительная добавка биоспирта в бензин, эффективно влияет на его сгорание, повышает его октановое число, что существенно снижает токсичность выбросов в атмосферу, также уменьшает риск воспламенения топлива при повреждении топливной системы автомобилей. БиобутанолБутиловый спирт, как правило, получают из сахарного тростника и сахарной свеклы, маниоки и пшеницы, а также из целлюлозы – отходов деревообрабатывающей промышленности, щепок и опилок. Этот биотопливо имеет высокую энергетическую ценность, на 95-98% выше, чем у бензина и может использоваться как самостоятельный источник энергии, так и в смеси с бензином. Его можно добавлять и к бензину, уже смешанному с этанолом. Преимущества биобутанола заключается в том, что он легко смешивается с бензином, причем его можно добавлять в более высоких объемах при эксплуатации авто, имеющих стандартный двигатель. БиодизельДля производства используются в основном, жирные масла, иногда – эфирные. Масла вырабатывают из таких культур, как рапс и соя. Считается, что наиболее перспективное направление производства биодизеля – это использование водорослей. Биологический дизель может применяться как 100% источник тепла, так в смеси с дизельным топливом – полученным в нефтехимической промышленности. В любом случае такое биотопливо не наносит вреда окружающей среде, так как он безвреден. Обычно топливная смесь состоит из 80% солярки и 20% биодизеля. Недостатком является увеличение расхода солярки при снижении мощности двигателя, низкий срок хранения и агрессивное влияние топлива на резиновые детали, а также отложение воска при работе автосредства при низких температурах. БиогазДанный продукт еще называют «канализационным» газом, так как его вырабатывают из отходов сельскохозяйственной деятельности, пищевых производств, из мусора. По существу — это тот же пригодный газ метан, очищенный от углекислого газа и полученный искусственным способом.В выхлопных газах автомобиля, работающего на этом виде топлива, практически нет вредных веществ, газ обладает высокими антидетонационными показателями. Но по сравнению с вышеприведенными аналогами биотоплива, данный газ имеет низкую теплоотдачу, при этом требуются тяжелые баллоны для его использования и хранения. Наиболее приемлемый вид транспорта – грузовой или пассажирский. О.Баратова Видео-ролик о том, как делают биодизель : altenergiya.ru проблемы и перспективы (биоэтанол и производство)Биотопливо, в отличие от традиционных нефти или газа, производится из возобновляемого биологического материала, например растений, навоза или отходов.  Биодизель Что обычно называют "биотопливом"? Биоэтанол Биоэтанол - это биотопливный заменитель бензина. Производится из зерновых культур - по большей части пшеницы в Соединенном Королевстве, сахарной свеклы и маиса, соевых бобов и сахарного тростника в США и Южной Америке. Биодизель Биодизель - биотопливный заменитель дизеля. Получают из масел зерновых культур - чаще всего семян репса в Соединенном Королевстве и пальмового масла в Южно-восточной Азии. Две вышеперечисленные формы - так называемое "биотопливо первого поколения", так как они получены из сырого материала, который можно использовать в пищевом производстве. Биогаз Биогаз - биотопливная замена природного газа. Его получают из органических отходов, включая отходы животноводческих хозяйств и мусора, полученного от муниципальных, коммерческих и индустриальных источников, прошедших процесс анаэробного разложения. В Соединенном Королевстве биогаз производится из отходов животных, а также за счет выделяющегося на свалках газа. Выгода от использования Основная практическая польза использования альтернативного биологического топлива это то, что в рамках определенных ограничений по объему, они могут быть объединены с традиционным "ископаемым" топливом и использованы в существующих энергетических системах, таких, как двигатели легковых машин и грузовиков. В использовании биотоплива вместо ископаемого топлива существуют два основных природосберегательных фактора. Во-первых, биотопливо - возобновляемый ресурс, поэтому оно является долгосрочным, относительно дешевым и надежным источником энергии. Во-вторых, биотопливо в своем производственном цикле и использовании выделяет гораздо меньше парниковых газов. Так называемое "второе поколение биотоплива", синтетическое топливо, хотя и получается из биомассы, имитирует химические характеристики ископаемого топлива. Это позволяет более глубоко интегрировать его в существующие топливные системы. Оно также может производится с большей долей "деревянной" биомассы, например из соломы, а не самой кукурузы. Позиция Европы Европейская комиссия поставила задачу использовать к 2020 году альтернативные источники энергии как минимум в 10% транспортных средств. Есть также промежуточная цель в 5,75% к 2010. Правительство Великобритании анонсировало новые требования к использованию возобновляемого топлива в качестве меры, поддерживающей использование биотоплива и других возобновляемых источников энергии в транспортном секторе. Это позволит помочь Соединенному Королевству соответствовать требованиям Евросоюза. В ноябре 2007 было создано Агентство по возобновляемому топливу, которое должно контролировать введение требований к использованию возобновляемого топлива. Председателем комитета стал Эд Галлахер (Ed Gallaher), бывший исполняющий директор Агентства по окружающей среде Великобритании. Волнения по поводу жизнеспособности биотоплива на протяжении 2008 году привели к поправкам, внесенным Галлахером. Было рассмотрено непрямое влияние использования биотоплива на производство пищевых продуктов, разнообразие выращиваемых культур, цены на еду и площадь сельскохозяйственных земель. В отчете предлагалось снижение динамики внедрения биотоплива до 0,5% в год. Цель в 5 процентов таким образом должна быть достигнута не ранее чем в 2013/2014 гг, на три года позже, чем было изначально предложено. Более того, дальнейшее внедрение должно быть сопряжено с обязательным требованием к компаниям применять продвинутые технологии, которые бы поддерживали использование топлива второго поколения. Проблемы Существует несколько природоохранных и социальных факторов, связанных с производством биотоплива, два из которых суммированы ниже. Эффективность биотоплива Становится ясно, что источник биотоплива кардинально влияет на то, насколько оно целесообразно. Лучшие виды биотоплива могут выделять в 10 раз больше энергии, чем энергия, которая была задействована в их производстве, и при использовании выделяют лишь четверть того количества парниковых газов, которые бы выделились при использовании его ископаемого эквивалента. Этанол, получаемый из сахарного тростника в Бразилии часто приводится как пример "хорошего" биотоплива. В отличие от хорошего, худшие образцы биотоплива требует гораздо больше затрат энергии при производстве, и выделяют много парниковых газов. Увеличение выбросов парниковых газов может быть и не напрямую связано с самим топливом - например, увеличение выброса происходит за счет газов, выделившихся во время лесных пожаров, организованных для расчистки сельскохозяйственных площадей. Биодизель из пальмового масла, производящийся в Индонезии, часто приводится как пример "плохого" биотоплива. Поправки Галлахера подчеркивают необходимость развития целесообразных видов биотоплива и стандартов, по которым можно было бы оценить эффективность каждого вида топлива. Еда против биотоплива Запасы пищевых продуктов, используемые при производстве биотоплива первого поколения, могут быть успешно использованы при производстве продуктов питания. Многие злаковые и масляные культуры являются фундаментальными компонентами при производстве большого числа еды. Часто цитируется, что зерна, использованного при производстве полного бака этанола для большой машины, было бы достаточно, чтобы кормить одного человека целый год. Существуют неоспоримые доказательства, что, хотя биотопливо гораздо более выгодно для окружающей среды, его использование имеет свои социальные и экономические последствия. В краткосрочной перспективе основные последствия будут включать более высокую потребность в зерновых культурах - соответственно можно ожидать и роста цен на продовольствие. Источник: Авто Релиз.ру.autorelease.ru инструкция по изготовлению из древесных отходов своими руками, оборудование, установка, видео, цена, фотоИ нефть, и газ считаются невосполнимыми ресурсами, поскольку восстановление их запасов занимает целые геологические эпохи. Сегодня мы исследуем те возможности, к которым начинают присматриваться основные потребители энергоресурсов: производство биотоплива из древесных отходов, растительного сырья и даже канализационных стоков.  На фото — пеллеты, вид биотоплива из древесины, завоевывающий популярность в нашей стране. Что это такоеЕсли коротко — это та органика, которая:
В эту категорию попадают самые разные вещества:
Полезно: название происходит от основного потребителя — дизельных двигателей.Дизель способен работать на жирах так же, как двигатель внутреннего сгорания — на спиртах, горючих газах и эфире.Собственно, правильное название дизтоплива — соляровое масло. При нормальном давлении и комнатной температуре добиться его воспламенения довольно трудно.
 В этих цистернах органические отходы превращаются бактериями в биогаз. Зачем это нужноСтарая пословица «пока гром не грянет, мужик не перекрестится» исчерпывающе описывает ситуацию с использованием ископаемых энергоресурсов нынешней цивилизацией. Добыча и переработка нефти обеспечивает сверхприбыли, отказываться от которых во имя туманных идей экологии и светлого будущего никто не спешит. Автомобили так же, как и сто лет назад, жгут литрами бензин; ТЭЦ работают на мазуте; все перспективные разработки в области разработки альтернативных источников энергии скупаются крупными корпорациями и ложатся под сукно; проекты, которые не удается купить, всеми силами дискредитируются. Однако не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять, что нефтяное изобилие продлится недолго. Мировые запасы нефти закончатся в ближайшие полвека, и человечество столкнется с неизбежным энергетическим голодом. Выходы из предсказуемого тупика очевидны:
 Пейзаж, типичный для Германии, где государственная стратегия развития предусматривает использование энергии из экологически чистых источников.
 Грех спорить: жечь лес в топке — варварство. Хорошая новость — в том, что многие виды деревьев растут очень быстро. Темпы внедренияКакова динамика производства биотоплива? Как растет его потребление? МирВ 2007 году суммарный объем произведенного во всем мире жидкого биотоплива составил 54 миллиарда литров. Если оценивать литраж потребления, впрочем, цифры не выглядят столь уж внушительно: это всего 1,5 процента от общего потребления жидкого горючего всех типов. Любопытно, что на тот момент большей частью произведенного биотоплива был этанол: 46 миллиардов литров. Крупнейшие производители — США и Бразилия. На их долю пришлось 95% мирового производства. К 2010 году, однако, доля этих стран снизилась до 90%, а общее производство жидкого биотоплива выросло до 105 миллиардов литров. 86 из них — этиловый спирт, остальное — биодизель. Европа ставит целью к 2020 году перевести на альтернативные источники энергии 10% транспорта. В Швеции существует три сотни заправок, где можно заправлять дизельные машины… сосновым маслом. 8 марта 2013 годы был выполнен первый трансатлантический авиарейс на биотопливе. РоссияПриведем голые факты без какой-либо их оценки.
 Общую тенденцию показывает график. Собственно, у человечества просто нет альтернатив. Оборотная сторонаРазумеется, ни одно явление в современном мире не может быть только позитивным или негативным. В чем подвох в случае биотоплива? Теневая сторона его производства касается, прежде всего, использования растительного сырья. Огромные площади, занятые так называемыми энергетическими (предназначенными для сжигания) лесами, кукурузой для производства этанола, рапсом, из которого выжимают масло для дизелей, отнимаются у производителей пищевой продукции. По оценке экспертов, общее количество голодающих в мире в ближайшее десятилетие возрастет до 1,2 миллиарда человек именно из-за растущего спроса на биотопливо. Нюанс: производство метана, водорода и биогаза из отходов — тот редкий случай, когда ни экологии, ни экономике стран — производителей не наносится никакого вреда.  Безвестный художник очень наглядно показал пользу от переработки биологических отходов. Методы производстваДавайте полюбопытствуем, как производятся наиболее популярные виды топлива из растительного сырья. Перечислить все применяющиеся технологии в рамках одной статьи нереально, поэтому затронем самых ходовые типы горючего. ПеллетыТак называются топливные гранулы из прессованных опилок, которые позволяют автоматизировать подачу топлива в котел и дают при сгорании несколько больше тепла по сравнению с дровами. Их производство не требует сложного оборудования; однако строить мини-завод по их изготовлению своими руками явно не стоит. При устоявшемся уровне цен на пеллеты и на необработанную топливную древесину производство может окупить себя только при больших объемах. Как работает установка по производству биотоплива этого типа?
Более популярно, однако, производство пеллет не по полному циклу, а из готовой щепы или опилок.  Отходы деревообработки — оптимальное сырье для производства пеллет. БиодизельЧто это такое — мы уже упоминали в начале статьи. Как работает завод по производству биотоплива из обычного растительного масла? Суть производства — в удалении из растительного жира молекул глицерина, придающего ему недопустимую в двигателях вязкость, и замещение его молекулами спирта. Правильное название этого процесса — этерификация. Инструкция по изготовлению биодизеля примерно такова:
Цена получившегося продукта определяется, прежде всего, себестоимостью растительного сырья. Закупать растительное масло ради производства дизтоплива – идея, по меньшей мере, странная уже потому, что соляровое масло стоит куда дешевле. Полезно: биодизель более химически агрессивен по сравнению с соляровым маслом. Он сокращает ресурс сальников, резиновых прокладок, довольно быстро забивает топливные фильтры и уже поэтому является источником энергии, скажем так, неоднозначным.  Схема производства биодизеля из рапса по полному циклу. БиоэтанолОборудование для производства биотоплива этого типа представляет собой весьма производительный и эффективный… самогонный аппарат. Сама технология производства мало изменилась за последние десятилетия, разве что ассортимент сырья заметно расширился. Знаменитый Остап Бендер говорил измученным сухим законом американцам, что гнать самогон можно даже из обыкновенной табуретки, и предлагал поделиться рецептом табуретовки. Из чего производят этанол для технических нужд без малого век спустя после описанной в «Двенадцати стульях» эпопеи?
 Производимый из этих клубней спирт намного дешевле сырой нефти
Что же, подождем дальнейшего роста цен на нефть. Возможно, в обозримом будущем и правда представится возможность заправить машину табуретовкой… Что с технологией производства биотоплива в домашних условиях? Ну что вы, в самом деле, после указа 1985 года в нашей стране даже спрашивать про такое смешно…
При промышленных объемах вместо традиционных дрожжей применяются продукты биоинженерии — искусственные ферменты глюкамилаза или амилосубтин.  Технология со времен Остапа не изменилась. Если вы обдумываете идею перевести свою машину на другой вид топлива — лучше учесть, что без адаптации серийный ДВС может гарантированно работать на спирто-бензиновой смеси, содержащей не больше 10 процентов спирта. Впрочем, встречаются свидетельства беспроблемной работы двигателей и при соотношении 40/60. ЗаключениеВозможно, дополнительную полезную информацию вы сможете извлечь из видео в конце статьи. Успехов! otoplenie-gid.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
