09.10.2020

Преимущества биотоплива перед природным газом – особенности процесса, выход газа и рентабельность производства, а также плюсы и минусы использования этого топлива

Содержание

Преимущества биотоплива перед природным газом — Лечение суставов

В продолжение нашей недавней статьи о грузовике на водородном топливе, рассмотрим другой вид альтернативного горючего — биотопливо. Первое в мире биотопливо для автомобилей представляло собой смесь дизельного топлива и рапсового масла (его доля колебалась от 5 до 30 процентов).

Впрочем, большого распространения такое горючее не получило, – такая топливная смесь вела себя нестабильно, быстро расслаивалась. К тому же она негативно влияла на работу двигателя, который начинал часто глохнуть. В дальнейшем совершенствование технологии позволило значительно улучшить характеристики биотоплива для автомобиля, чьи физико-технические данные стали практически идентичны минеральному топливу, произведенному из нефти. Кроме того, такое топливо имеет ряд преимуществ, которые будут рассмотрены ниже.

Биотопливо для автомобилей

 

Биотопливо для автомобиля: преимущества

Оценивая преимущества биотоплива для автомобилей, чаще всего во главу угла ставят два фактора. Первый –

биотопливо относится к возобновляемым источникам энергии. Если запасы нефти – ископаемый конечный ресурс, то сырье для получения биотоплива (в основном — сельскохозяйственные энергоемкие культуры и отходы их переработки, в перспективе – водоросли и т.д.) – ресурс возобновляемый, который может постоянно воспроизводиться в необходимых для потребления количествах.

Второй фактор – экологическая нейтральность (безопасность) использования биотоплива. Широкое внедрение биотоплива рассматривается как один из наиболее эффективных способов противостоять глобальному потеплению. Сжигание биотоплива не приводит к образованию большого объема углекислого газа, а значит – снижает влияние парникового эффекта. Современные исследования показали, что использование автомобильного биотоплива на 65% снижает выброс парниковых газов. Кроме того, выращивание растений и сельхозкультур, идущих на переработку для получения биотоплива, приводит к частичному поглощению оксида углерода, находящегося в атмосфере.

 Биотопливо для автомобилей

Стоит отметить еще ряд факторов, которые говорят в пользу биотоплива для автомобилей:

  • низкая стоимость – именно топливный кризис стал причиной резко возросшего интереса к биотопливу и массовому его внедрению. В целом, стоимость биотоплива для автомобилей почти на порядок ниже, чем стоимость обычного топлива (бензина или дизельного топлива). Важно, что оно меньше подвержено колебанию цены, ведь цена бензина напрямую связана с текущей стоимостью нефти на международных спекулятивных рынках. Поэтому стабильная цена биотоплива позволяет делать более точные экономические прогнозы и планировать развитие бизнеса;
  • использование биотоплива позволяет экономить на обслуживании автомобиля, особенно когда речь идет о моделях двигателей, специально адаптированных под биотопливо. Как известно, со временем бензиновый двигатель увеличивает выбросы СО2, что требует дополнительных затрат для контроля за уровнем выбросов. Еще один плюс – использование биотоплива снижает загрязнение двигателя (при сгорании не образуется сажа и гарь), не засоряется топливная система – все это в комплексе приведет к снижению затрат на проведение техобслуживания;
  • мобильность – использование, например, электромобилей напрямую связано с развитием сети электрозаправок, что требует дополнительных капиталовложений. Кроме того, зарядка аккумулятора не может быть выполнена в течение малого времени – это достаточно длительный процесс. Для автомобильного биотоплива может быть задействована уже существующая инфраструктура автозаправок. Отдельно стоит отметить тот факт, что биотопливо для автомобилей очень легко доставить к пункту заправки, оно стабильно и не теряет своих свойств во время доставки;
  • энергетическая независимость – импорт энергоносителей (нефти и продуктов её переработки, природного газа) не только негативно сказывается на бюджете любой страны (ведь деньги фактически вымываются из экономики), но ставит страну в зависимость от внешних поставок. В случае кризиса и ограничения или прекращения поставок энергоносителей, экономика страны может быть практически полностью парализована. Поиск новых поставщиков, смена логистики и маршрутов перевозки – все это потребует значительных временных и финансовых вложений. Производство биотоплива для автомобилей, которое может быть налажено с использованием местного сырья, позволит любой стране повысить собственную энергетическую независимость, сократив внешние поставки. При этом значительные средства останутся внутри страны, что положительно скажется на потенциале экономического развития. Кроме того, организация производства биотоплива – это дополнительные рабочие места, а это еще один положительный фактор для экономики;
  • безопасность использования – биотопливо для автомобилей нетоксично, не имеет резкого запаха, не может вызвать отравление. При его использовании существенно снижается опасность загрязнения почвы, ведь разлитое топливо, попав в землю, быстро разлагается под воздействием микроорганизмов.

Биотопливо для автомобилей

 

Биотопливо для автомобилей: недостатки

Анализируя недостатки биотоплива для автомобилей, в качестве основного минуса указывают снижение мощности двигателя при его использовании. Разные источники приводят разные значения, но в среднем падение мощности оценивают в  пределах от 30 до 40 процентов. Снижение мощности компенсируется ростом потребления топлива, что приводит к снижению экономической составляющей от внедрения биотоплива. На самом деле, такое утверждение правдиво только частично, прежде всего – для старых двигателей, которые проектировались для работы на бензине или дизельном топливе. В этом случае действительно происходит ощутимое падение мощности. В более современных моделях, адаптированных к работе на биодизеле, падение мощности менее ощутимо.

Из технических факторов к недостаткам биотоплива можно отнести следующие:

  • склонность к парафинированию при низких температурах, что снижает возможность использования биотоплива зимой и в условиях Севера. Впрочем, для объективности следует отметить, что для дизельного топлива характерна аналогичная проблема, поэтому при наступлении морозов необходимо переходить на особые, зимние (еще их называют арктическими) марки дизельного топлива.
  • зимой при использовании биотоплива машине требуется больше времени чтобы прогреться;
  • биотопливо агрессивно воздействует на лакокрасочную поверхность автомобиля и резиновые детали в двигатели. Впрочем, негативное воздействие во многих случаях преувеличивают. Кроме того, если использовать качественное проверенное моторное масло и своевременно проводить его замену – это минимизирует негативное воздействие биодизеля на мотор. А при попадании биодизеля на лакокрасочное покрытие необходимо немедленно и качественно помыть кузов.

Биотопливо для автомобилей

 

Источник: Экологический блог (ruslo.info)

Другие новости экологии:

Source: ruslo.info

Почитайте еще:

Плюсы и минусы биотоплива как источника энергии

Плюсы и минусы биотоплива как источника энергии

Современный мир страдает от дефицита энергоресурсов. В производство то и дело внедряют новые источники энергетики. Для решения глобальной проблемы используют альтернативные и малоизвестные природные ресурсы. Например, биотопливо. Оценить возможности нетрадиционного элемента поможет детальное знакомство с биотопливом.

Что называют биотопливом?

Биологическим топливом называют горючий элемент, созданный из

растительного или животного сырья. В качестве сырья используют разнообразные сельскохозяйственные культуры. Например, соевые семена, сахарный тростник и т.д. В некоторых случаях для изготовления горючего задействуют органические отходы. Впервые биотопливом начали пользоваться в 70-х годах в США.

На данный момент природный источник энергии активно развивают и с успехом применяют более 40 стран. Известно несколько видов горючего элемента: жидкий, твердый и газообразный. Классификация установлена в согласии с агрегатным состоянием биологического вещества.

  1. Жидкий. Безопасный и экологически чистый природный ресурс, полученный вследствие переработки растительного сырья. Наиболее популярными представителями жидкого горючего является диметиловый эфир, биометанол и биодизель. Жидкое биотопливо наблюдается в двигателях внутреннего сгорания. Диметиловый эфир является источником питания автомобиля. Биодизель также может выступать альтернативным вариантом транспортного горючего.
  2. Твердый элемент. Старинный и европейский энергоресурс. Яркими представителями твердого биотоплива являются отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помет), торф или древесина. С помощью торфяного энергоресурса отапливаются жилые помещения. Древесину используют для приготовления еды. На древесине функционируют европейские тепловые электростанции. Отходы жизнедеятельности животных также активно применяют в отопительных целях.
  3. Газообразный. Биоводород и биогаз- два ярких и главных представителя газообразного биотоплива. Биоводород добывается путем нагрева древесных отходов. Горючее активно используется в момент изготовления водородного топливного элемента для транспортных средств. Второй вариант биотоплива заменяет природный газ. Создается путем метанового брожения с помощью разнообразных бытовых и природных материалов (водоросли, помет, сточные воды).

Выведены три основные поколения биотоплива. К первому относят сельскохозяйственные культуры, содержащие высокий уровень целлюлозы: сою, кукурузу и сахарную свеклу. Выращивание подобных культур вредит климатическому состоянию окружающей среды. Поэтому ученые продолжают искать другие виды биотоплива.

Представители второго поколения богаты на целлюлозу и лигнин. Для производства травяной или древесной биомассы требуется много площади. Использование биотоплива в этом случае сокращает земельные ресурсы.

Горючее сырье, относящийся к третьему поколению в настоящее время усовершенствуется и дорабатывается. Главным представителем этого поколения являются водоросли, выращенные в открытых водоемах.

Многочисленные исследования ученых и создание новых методик позволяют в недалеком будущем разработать новые виды горючего биологического топлива.

В настоящем, альтернативные энергоресурсы, применяющиеся на практике, обладают рядом положительных и отрицательных качеств.

Растущее сырье

Достоинства энергоресурса

Биологический и научный интерес к природным энергетическим ресурсам возникает благодаря следующим положительным качествам продукта:

  • Экономическая доступность материала. Для покупки нефти или природного газа многие страны тратят большие деньги. Экономика государства терпит убытки. Добыть биологическое топливо можно практически в любой стране. Производство горючего на местах сократит расходы на импорт зарубежных энергоресурсов.
  • Мобильность. Ветряные или солярные установки предназначены исключительно для стационарного использования. Не поддаются перевозке. Биологические материалы при необходимости можно перевозить с одного региона в другой.
  • Биологическое топливо является возобновляемым ресурсом. Растение и отходы животных никогда не исчезнут.
  • Природный ресурс уменьшает количество выбросов парникового газа в атмосферу. Предотвращает вероятность наступления глобального потепления.
  • Использование биотоплива для двигателей автомобиля уменьшает затраты на его техническое обслуживание.

В недалеком будущем работа горючего топлива будет обходиться дешевле, нежели использование бензина.

Производство биотоплива

Недостатки и выбор места для взращивания продукта

Однако не следует забывать о недостатках горючего. Главными минусами природного ресурса считают:

  • Климат. Некоторые климатические зоны не подходят для выращивания растительного топлива. Природный источник не растет в недрах тундры или на пустыне.
  • Взращивание биомассы нарушает экосистему. Зачистка территории для посадки растений губит микросистему лесов и других местностей.
  • Натуральный ресурс потребляет много воды. Поэтому разведение сельскохозяйственной биомассы в засушливых территориях является невозможным.
  • Растительные культуры, используемые как топливо, в момент произрастания нуждаются в дополнительной подпитке. Некоторые удобрения для таких растений вредят экосистеме.
  • Агрессивное поведение растений для топлива пагубно сказывается на аутентичной флоре и на благополучии всей экосистемы определенного региона.

Выбирать территорию для посадки растительной биомассы следует осторожно. Учитывают климатические условия местности, доступность к водным ресурсам, а также возможности регулярного удобрения посаженого сырья. В противном случае растение станет непригодным для дальнейшей переработки.

Биологическое топливо используют в разных областях жизни. Для работы транспортного средства, обогрева жилых комплексов и приготовления пищи. Несмотря на явные минусы биологический материал по сей день является востребованным и интересным для ученых источником энергетики.

Похожие записи

1.3 Преимущества и недостатки использования биотоплива

Формирование современных тенденций мирового рынка биотоплива сопровождается развитием противоречий субъектов на всех уровнях — от групп государств до отдельных хозяйствующих структур и потребителей. При этом экономические, экологические и социальные эффекты от внедрения биотоплива остаются предметом обширных споров. Учитывая тот факт, что стоимость биотоплива по сравнению с традиционными видами топлива несколька высока, во многих случаях более рентабельными в борьбе за уменьшение глобального потепления климата оказываются такие методы, как сокращение энергоемких видов транспорта, повышение эффективности традиционных энергоресурсов, а также охрана и восстановление лесных массивов, поэтому, современное формирование биотопливного рынка — процесс сложный и противоречивый и может стать существенным препятствием дальнейшего развития. И тем не менее рассмотрим все «ЗА» и «ПРОТИВ»

Преимущества биотоплива:

В настоящее время у более «радикальных» альтернативных энерготехнологий, таких как солнечная энергетика и ветроэнергетика есть одна большая проблема — мобильность. Поскольку солнце и ветер не имеют постоянного характера, для обеспечения больших мощностей в таких энерготехнологиях приходится использовать относительно тяжелые аккумуляторные батареи (но с совершенствованием технологий эта проблема постепенно решается). С другой стороны — биотопливо, его довольно легко транспортировать, оно обладает стабильностью и довольно большой «энергоплотностью», его можно использовать с незначительными модификациями существующих технологий и инфраструктуры.

В настоящее время на рынке биотопливо стоит столько же, сколько и бензин. Тем не менее в использовании биотоплива больше преимуществ, поскольку это более чистый вид топлива, он производит меньше выбросов при сжигании. Биотопливо можно адаптировать к существующим конструкциям двигателей, которое будет хорошо использоваться в любых условиях. При этом такое топливо лучше для двигателей, оно снижает общие затраты на контроль за загрязнением двигателя и, следовательно, его использование требует меньше затрат на техническое обслуживание. С увеличением спроса на биотопливо есть вероятность, что в будущем оно станет дешевле, а колонки можно будет ставить на уже имеющихся заправках.

Обладая отличными смазочными характеристиками, высокой температурой воспламенения, биодизель благоприятно действует на срок службы двигателя. Расчеты показали, что ресурс двигателя при использовании этого вида топлива может увеличиться на 60%! Кроме того, использование биодизеля не вынуждает как-то модернизировать или изменять существующие двигатели, следовательно, он более безопасен.

Бензин получают из сырой нефти, которая не относится к возобновляемым ресурсам. Хотя современных запасов ископаемого топлива хватит еще на много лет, они в конечном итоге когда-то закончатся. Биотопливо изготавливается из различного сырья, такого как навоз, отходы сельскохозяйственных культур и растений, выращенных специально для топлива. Это возобновляемые ресурсы которые, вероятно, не закончатся в ближайшее время. Совершенно ясно одно: нефти на земле с каждым годом становится все меньше, а биотопливо может стать новым источником дохода для компаний производителей и новым рычагом влияния для стран.

Извлекаемые запасы ископаемых первичных энергоносителей и ежегодный прирост биомассы (в млрд. т нефтяного эквивалента)

Таблица 3

Виды топлива

Мировые запасы

Мировое извлечение в год

Потенциал, годы

Нефть

130

4

30-35

Уголь

720

2

350

Природный газ

104

2,1

50

Природный газ в газогидратах:

-подземный

-в океане

22000

5106

?

?

Ежегодный рост растительной биомассы

80

неограниченно

При сжигании ископаемое топливо производит большое количество углекислого газа, который считается парниковым газом и причиной удержания солнечного тепла на планете. Сжигание угля и нефти повышает температуру и вызывает глобальное потепление. Чтобы уменьшить воздействие парниковых газов, можно использовать биотопливо. Исследования показывают, что биотопливо снижает выбросы парниковых газов до 65 процентов. Кроме того выращивание культур для биотоплива частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой. Биодизель в сравнении с обычным дизельным топливом почти не содержит серы. При попадании в почву или воду он практически полностью разлагается уже через три недели.

Не каждая страна обладает большими запасами нефти. Импорт нефти оставляет существенную брешь в экономике страны. Если люди начнут склоняться в сторону использования биотоплива, то зависимость от импорта будет снижаться. Благодаря росту производства биотоплива создастся больше рабочих мест, что должно положительно отразиться на экономике страны.

Недостатки биотоплива

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 – питательные вещества необходимые для растений. 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.

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.

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

разрушается среда обитания животных и микроэкосистемы;

в процессе очистки территории от местной растительности увеличивается потребление энергии, поэтому производство получается очень энергоемким и связано с большим количеством выбросов загрязняющих веществ в процессе обработки;

растет потребление удобрений, которые будут загрязнять почву и через нее водные пути и всю окружающую среду.

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

Конечно, для получения большого количества урожая легче вырастить один вид культуры. Такая практика выращивания одной культуры называется монокультура. 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 вредители не смогут переместиться за пределы одного поля. Однако без кукурузных полей вредитель может легко уничтожить весь урожай.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.

В современных автомобилях биоэтанол и биодизель могут применяться лишь в составе обычного бензина/дизеля соответственно. И лишь в небольших количествах, не более 10%. Если превысить этот порог, то безвредное для экологии топливо может спокойно навредить топливной системе автомобиля и его двигателю. Высокая вязкость биодизеля не позволяет использовать его в холодное время, поэтому требуется применять смеси, состоящие на 20% из биодизеля и на 80% из солярки (марка В20).

Для того, чтобы автомобиль мог ездить на чистом биотопливе, необходим доработанный двигатель и другие топливные магистрали, без этого никак. Бесконтрольное использование биотоплива может привести к поломкам двигателей автомобилей.

На сегодняшний день литр произведенного в России биоэтанола E85 составит 32-33 рубля, а 92-й на некоторых заправках стоит меньше.

Некоторые виды биотоплива могут привести к загрязнению окружающей среды опасными веществами, стандартов по которым на сегодняшний день не существует.

Само по себе биотопливо является сильным растворителем, которое со временем может забить мелкие форсунки инжекторной системы двигателя. Практически в каждую марку биотоплива входит этанол, что делает топливо выражено гигроскопичным веществом, а растворяющаяся в нем влага может вызывать коррозию двигателя. Помимо этого, различные компоненты топлива могут оказывать негативное действие на уплотнители, прокладки и системы подачи топлива.

Биотопливо: виды, польза и преимущества

 Биотопливо начали производить как альтернативу традиционным источникам энергии. Детальней о получении биотоплива можно прочитать здесь. В статье же рассмотрим общие понятия. Сигналом к использованию биологического топлива послужили расчёты учёных о сверхбыстром сокращении природных ресурсов и приближающемся всемирном энергетическом кризисе. Давайте рассмотрим, что оно собой представляет, каким оно бывает, а также о пользе и преимуществах этой «энергетической панацеи».

Виды биотоплива

В самом названии «биотопливо» заложено органическое происхождение. Этот источник энергии получают в процессе переработки отходов промышленности, продуктов жизнедеятельности, а также из растительного или животного сырья. Условно альтернативное топливо принято разделять на три категории:

  1. Жидкое топливо используют в двигателях внутреннего сгорания. К этому виду относятся: этанол, метанол, биодизель, биоэтанол. Последний является самым популярным топливом в странах Южной Америки, где нет доступа к нефти и продукту её переработки – бензину.
  2. Газообразное топливо: водород, синтез-газ, биогаз. Эта категория производится из биомассы – продукта сбраживания органических отходов.
  3. Твёрдое биотопливо получают из отходов животного или растительного происхождения. К этому виду относятся: брикеты, пеллеты (топливные гранулы), щепа, солома, лузга, и… дрова. Последние обычно не считаются альтернативным источником из-за низкого КПД и недостаточно быстрого восстановления древесных ресурсов.

Польза и преимущества биотоплива

Главное отличие традиционных – газ, уголь, нефть – энергетических источников от альтернативных – это как раз очень медленное восстановление. Природа подарила человечеству большие запасы различных полезных ископаемых, которые формировались на протяжении тысячелетий в недрах планеты. Но богатства, накопленные за такой огромный отрезок времени, человечество использовало за неполные 200 лет. Современные темпы использования традиционного топлива, по расчётам учёных, приведут к исчерпанию газа и нефти уже в несколько следующих десятилетий.

Именно этот фактор стал решающим в стремительном развитии альтернативных технологий добычи энергии с помощью ветра, воды, солнечных лучей, градиента морской воды, подводных течений. Главная задача сегодня – сокращение потребления газа и нефти, о полном переходе речь пока не идёт.

Преимущества биологического топлива очевидны:

  • Является быстро возобновляемым ресурсом, в котором не возникнет недостатка;
  • Обладает высоким КПД и вырабатывает энергию без отходов;
  • Может производиться из большинства органических отходов – животного помёта, отходов птицефабрик и агропромышленных комплексов;
  • Обходится намного дешевле газа/бензина;
  • Использование и производство энергии с помощью биотоплива безопасно для окружающей среды – не наносит вреда человеку и экологии.

Твёрдое биотопливо – один из самых востребованных источников энергии. Оно обладает очень высоким КПД, а переработка органических отходов заодно решает проблему утилизации.

Польза альтернативного топлива очевидна как для людей и государства, так и для экологии в планетарном масштабе.

Биологическое топливо в Украине

Биотопливо в Украине ещё в новинку, но его производство развивается достаточно быстрыми темпами. В основном источники альтернативной энергии – это  твёрдые отходы птицефабрик, экскременты животных, лузга, сено, подсолнух и прочие растительные отходы. Большая доля предприятий использует этот вариант как утилизацию побочных элементов производства.

Рост производства даёт возможность создавать новые рабочие места, развивать смежные отрасли. В Украине открываются предприятия, которые не только производят отличное топливо и утилизируют отходы фабрик, но и создают технику, работающую на экологически чистом топливе. Например, ООО «Биоресурс-Украина» поставляет оборудование для фабрик – теплогенераторы, сушильные комплексы для древесины и зерна, которые выгодны в экономическом плане.

При заинтересованности государства в развитии данной отрасли в ближайшее время можно получить быстрый рост индустрии и существенное снижение цен на топливо для населения.

 

 

Преимущества и недостатки производства и использования биотоплива – Stroim24.info

Современные технологии позволяют производить биотопливо в домашних условиях из навоза.

Биотопливо, бесспорно, является идеальным завершением биологического цикла, используя в качестве сырья отходы от переработки сельскохозяйственной продукции, продукты жизнедеятельности человека или животных, можно получить существенную выгоду.

Преимущества и недостатки производства и использования биотоплива

Схема производства биодизеля

Благодаря существующим на сегодняшний день технологиям из растительного сырья, получаемого с сельскохозяйственных угодий Европы, можно изготовить дизельное биотопливо для 50%, а то и 80% процентов автомобилей, работающих сейчас на нефтяном дизельном топливе.

Преимуществами такого дизтоплива будут:

  • ежегодно обновляемая сырьевая база, то есть отходы от сбора урожая посевов;
  • высокое цетановое число, получаемое из биологического сырья – оно составляет 58 против 52 у обычной солярки, то есть воспламеняемость биотоплива выше, чем нефтяного топлива;
  • в ходе переработки биотоплива автотранспортом выделяется естественный для окружающей среды СО2,в несколько раз ниже, чем от использования солярки;
  • цена;
  • не загрязняется атмосфера канцерогенами и серой;
  • в странах, не добывающих нефть, появляется возможность производства топлива из имеющегося сырья, что укрепляет экономическую независимость этих стран.

На современной стадии разработок биотопливо из растительного сырья имеет существенные недостатки, среди них:

  • высокое потребление топлива;
  • теплотворная способность ниже, чем обычного дизтоплива;
  • выделение при переработке окиси азота NOх;
  • способность масла вызывать коррозию резиновых частей, прокладок, фильтров, что сказывается на себестоимости эксплуатации транспорта;
  • расширение сельскохозяйственных угодий, отводимых под производство растительного сырья;
  • себестоимость производства биотоплива дороже, чем обычного дизеля.

Производство биотоплива в домашних условиях требует разработки и установки дополнительного оборудования для его использования. Для этого необходимо обладать достаточным базисом знаний по физике, желательно иметь и наглядное пособие.

Советы конструкторов, имеющих опыт в этом направлении, можно найти в интернете на фото и видео. Самостоятельное изготовление топливного элемента, так сказать своими руками, обойдется намного дешевле его покупки, так как массового производства биогенераторов для транспорта пока не налажено.

Преимущества и недостатки производства и использования биотоплива

Эскиз для создания биодизельной установки в домашних условиях

Процесс основан на получении топлива из растительного масла путем химической реакции через добавление метанола и щелочного катализатора. В результате получается эфир метила и глицерин как побочный продукт.

Выходные свойства биотоплива очень зависят от входных параметров сырья. Использование биотоплива в таких промышленно развитых странах Азии, составляет более половины дизтоплива, производимого для транспорта. Используют его и в Европе.

Совет. Проведите экспертизу состава сырья, которое  планируете использовать в производстве биодизеля. На основании результатов вы сможете рассчитать выходные параметры конечного продукта.

Использование навоза в производстве биотоплива

Изготовление биотоплива в домашних условиях базируется на разработках в сфере производства биотоплива.

Более сложные технологии устанавливаются на больших животноводческих комплексах, используются в цехах по переработке биологических отходов, относительно простые установки применяются в частных усадьбах, фермах и ранчо.

Установки для переработки производятся более ста лет в Китае для внутреннего использования, около двадцати лет назад технология была рассекречена и для распространения за рубежом. Схема и инструкция этой методики чуть ниже на картинке.

Преимущества и недостатки производства и использования биотоплива

Схема получения биогаза и использования его в фермерском хозяйстве

В основу технологии заложен процесс брожения биологических отходов и выделение биогаза, в составе которого:

  • азот;
  • сероводород;
  • углекислый газ;
  • водород;
  • метан.

Биогаз имеет универсальное распространение, он используется для:

  • обогрева;
  • очистки системы;
  • переработки отходов.

Биотопливо из навоза в домашних условиях производить вполне реально, если вы имеете достаточный запас входного ресурса, крупную животноводческую ферму, поставляющую необходимые объемы отходов.

Технология совершенствуется применительно к особенностям вашей экологической системы.

 В основе конструкции следующие элементы:

  • реактор — герметически закрытая емкость, где созданы необходимые условия для активного процесса выделения тепла;
  • котел для принудительного подогрева ингредиентов;
  • контрольно-измерительные приборы температуры и давления;
  • трубопровод как элемент транспортирования продукта до пункта потребления.

Имеются технологии, позволяющие размещать все оборудование под землей, при этом экология окружающей среды не нарушена, и территория освобождена от мест размещения отходов.

Базовый расчет объема установки и схемы оборудования для производства биогаза из навоза в домашних условиях

Преимущества и недостатки производства и использования биотоплива

Перерабатывающий комплекс по производству биоудобрений и биогаза

Базой для расчета необходимой мощности газогенераторной установки является количество сырья, получаемого ежедневно для переработки.

На один кубометр реактора необходимо 40-50 килограммов сырья. При этом объем полученного газа составит от 1,1 до 1,8 кубометров. Объем жидких биоудобрений 40 литров.

На обслуживание процесса — обогрева генератора собственным теплом — уйдет порядка 30% создаваемого газа. Остальной ресурс можно использовать для отопления или других целей.

Для эффективной работы установки имеются требования и к качеству сырья. Оно должно быть измельчено до состояния субстрата, готового к переработке, без содержания примесей из посторонних материалов.

Например, размеры частиц должны быть не более1-2 сантиметров, так как более крупные приводят к засорению трубопровода. Эффективно расходовать на подготовку сырья не более получаса в день.

Технически площадка должна быть оборудована:

  • бетонной ямой для сбора биоудобрений;
  • возможностью подачи воды и подогрева ее в холодное время суток до 25 градусов;
  • источником электропитания мощностью 220В для обеспечения работы автоматики и контрольно-измерительных приборов.

В зависимости от количества генераторов площадка будет занимать 15-30м2.

В состав основного оборудования установки входит:

  • реактор с системой подогрева и перемешивания состава;
  • газгольдер;
  • блок автоматики;
  • газовая система с обратным клапаном.

Преимущества и недостатки производства и использования биотоплива

Конфигурация реакторов в газогенераторной установке

Ориентировочная стоимость оборудования с монтажом для установки 5 м3 составляет примерно 3500 долларов США, объемом 8м3 -5500долларов США. Отдельно оплачивается доставка и дополнительно устанавливаемые опции.

Конфигурация всей установки разрабатывается с учетом  реальных условий, качества сырья, поэтому точный расчет цены возможен после утверждения проектного решения.

В решении проекта учитывается особенность технологического цикла. Так, период брожения субстрата составляет около 20 суток и объем газового отсека 20%,исходя из этого, рассчитывается оптимальное количество емкостей генератора и их объем.

Совет.

На основании приведенных данных рассчитайте ориентировочное количество емкостей для генераторов биогаза, это поможет точнее сориентироваться по общей стоимости проекта.

Небольшие объемы биогаза используются для обогрева теплиц или ферм и приготовления пищи.

Объем метана в биогазе несколько меньше, поэтому для использования обычных газовых горелок необходима их регулировка для подачи необходимого количества кислорода.

Поданная в статье информация дает общие практические рекомендации, как сделать биотопливо в домашних условиях.

Чтобы найти больше информации по альтернативам газовому отоплению,  читайте: солнечные коллекторы для отопления дома, настенные электроконвекторы отопления.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

Отопление на биотопливе — преимущества и недостатки

В современных условиях роста цен на отопление люди находятся в поиске альтернативных вариантов. И, о чудо, такие варианты есть. Наиболее выгодный из них – пеллетное отопление на биотопливе. В России биотопливо пока еще не столь популярно, как в Европе, но скоро настанет и его звездный час.

О пеллетах

Пеллеты – это топливные гранулы, которые производятся из отходов сельскохозяйственного производства и деревообработки. Для создания биотоплива используются кора, опилки, солома, лузга и др. Все, что когда-то считалось бесполезными отходами, теперь становится полезным топливом.

Преимущества отопления пеллетами

  • Безопасность для человека и природы. Пеллеты не взрывоопасны в отличие от жидкого топлива и газа. А отсутствие посторонних вредных примесей говорит об их экологической чистоте;
  • Автономность. Вы не будете зависеть от роста цен на отопление, от перебоев на ТЭЦ;
  • Простое обслуживание пеллетных котлов. Есть автоматизированные модели, которые не требуют регулярного вмешательства;
  • Отсутствие неприятных запахов во время отопительного сезона;
  • При сгорании пеллет тепла выделяется больше, чем от ряда других видов топлива. При сжигании 1 тонны пеллет выделяется столько же энергии как при сгорании 500 л. дизельного топлива, 1,6 тонн дерева или 480 куб. метров газа.

Недостатки отопления пеллетами

  • Стоимость самого котла достаточно высокая;
  • Нужно хранить пеллеты только в сухом помещении;
  • Покупка и доставка пеллет, сервисное обслуживание котла может быть затруднительным, если вы живете в отдаленном районе;
  • Стоимость отопления биотопливом выше, чем у магистрального газа.

Казалось бы, недостатки вполне существенные, но ведь и преимущества значительные. Как хорошо жить в теплом загородном доме, не бояться пожара или взрыва газа, наслаждаться запахами вкусной еды, а не дыма.

Да и, кроме того, наш опыт работы позволяет предложить вам наилучшие решения, чтобы свести недостатки к минимуму.

  • Мы, дилеры проверенных фирм-производителей, предлагаем вам купить оборудование со скидками до 30%.
  • Благодаря опыту участия в производстве пеллет, подскажем вам, как лучше оборудовать помещение для хранения топлива.
  • Осуществим доставку в различные районы точно в срок.

Отопление пеллетами выгодно! Оно в 1,5-2 раза дешевле, чем отопление на электричестве, дизельном топливе, газгольдере (сжиженном газу) и почти вплотную приближается к стоимости магистрального газа, ведь его стоимость растет с каждым годом. По удобству и автономности пеллеты тоже предпочтительнее, чем уголь и дрова.

Тем более, что далеко не всегда есть возможность провести магистральный газ, а значит, вы все равно получаете самое выгодное топливо именно в вашем случае. Кроме этого, мы знаем, как сделать систему отопления, по автономности и стоимости сравнимую с магистральным газом. Закладываете топливо в начале отопительного сезона и наслаждаетесь теплом, не вспоминая о проблемах. Наши высококвалифицированные специалисты найдут выход даже из самых сложных ситуаций и помогут воплотить в реальность мечты об уютном теплом доме.

Биодизельное топливо: свойства, плюсы и минусы

Биодизельное топливо уже достаточно давно у всех на слуху. Однако далеко не каждый человек может разъяснить, в чем же заключается разница между обычной соляркой и биодизелем, Данная статья развеет мифы и даст четкое представление о способах и этапах синтеза биодизельного топлива, а также о его недостатках и преимуществах.

В странах Запада идея производства топлива из возобновляемых ресурсов чрезвычайно популярна. В России биодизельное топливо остается экзотикой. И такое положение дел сохранится, скорее всего, до того момента, пока не истощатся запасы нефти. А это произойдет, по прогнозам ученых, не менее чем через сто лет.

Сырье для производства биодизельного топлива

Производство биодизельного топлива

Исходным сырьем для производства такого топлива могут служить очень многие сельскохозяйственные культуры. В зависимости от климатического пояса это может быть соя, семена кукурузы и подсолнечника, рапс. И это далеко неполный список. Некоторые умельцы умудряются наладить производство биодизельного топлива в домашних условиях из остатков подсолнечного масла.

Рапсовые культуры являются наиболее подходящими, так как они быстро растут и не прихотливы к погодным и другим условиям. Но в последнее время активно обсуждается возможность производства топлива из водорослей. По предварительным оценкам, такое сырье в недалеком будущем потеснит рапсовые культуры. Это обусловлено тем, что для выращивания водорослей нет необходимости занимать посевные площади. Кроме того, результат будет иметь и лучшие технико-экономические показатели.

Свойства биодизельного топлива

Технология производства

Как и при организации любого технологического процесса, в самом начале осуществляется входной контроль поступающего исходного сырья. В данном случае осуществляется выборочная проверка зерен. По качеству семян судят о качестве всей партии поставки.

Следующий этап – получение масла. Для чего сырье отправляют на маслобойку. Жмыхи, полученные после выдавливания масел, не выбрасываются, используются для производства корма для скота.

Масла подвергается последующей обработке (так называемая этерификация). Она заключается в обогащении масла метиловыми эфирами. Общее содержание данных веществ по всему объему должно быть не менее 96 %.

Суть технологии довольно простая: необходимо добавить метанол и активатор химических процессов (любая щелочь). Источником метанола обычно служат древесные опилки. Однако можно и упростить задачу. Вместо того, чтобы выделять метанол, можно разбавить масло необходимым количеством изопропилового спирта или этанола.

Для протекания процессов этерификации необходимо нагреть масло до высоких температур. По времени это занимает обычно до двух часов. При этом необходимо постоянно наблюдать за процессом и не отвлекаться: даже незначительное повышение температуры может привести к воспламенению масла.

О завершении химической реакции свидетельствует получение глицеринового осадка на дне и образование двух слоев в емкости. Поэтому желательно, чтобы для этих процессов использовалась прозрачная емкость: в таком случае визуально можно безошибочно определить, когда процесс завершен, что избавит от необходимости последующих доработок и предотвратит получения брака.

Сравнительная характеристика

Свойства биодизеля

Биотопливо обладает поистине удивительными свойствами. Так, обыкновенная поваренная соль в 10 раз более токсичная по сравнению с биодизелем.

Также следует отметить и чрезвычайно высокую температуру воспламенения биотоплива – 150 градусов против 50 градусов по Цельсию у обычного бензина. Данное обстоятельство делает биодизель значительно более безопасным при транспортировке и хранении.

При сжигании такого топлива не образуется неприятных запахов. Вместо привычной вони чувствуется приятный аромат заморских растений.

Применение биодизеля не ухудшает рабочих характеристик силового агрегата: мощность и крутящий момент не меняются. При этом еще и увеличивается срок полезной эксплуатации ДВС.

Заправка автомобиля

Варианты использования биотоплива

Подобное топливо допускается заливать в бак автомобиля. При этом оно ничуть не уступает традиционному дизелю, а по некоторым параметрам даже и превосходит таковой. Многие владельцы авто и тяжелой техники (грузовики, комбайны, спецтехника) не могут отважиться на такой шаг. Но по многочисленным свидетельствам водителей биодизельное топливо не причиняет вреда двигателю и не загрязняет систему впрыска.

Иногда биодизель смешивается в определенных пропорциях с традиционными видами топлива и заливается в бак транспортного средства. Подобный опыт еще недостаточно хорошо изучен. Но, судя по отзывам, такая методика также имеет право на жизнь.

Транспортировка биодизельного топлива

Преимущества биодизельного топлива

Самое главное преимущество – использование в качестве исходного сырья возобновляемых ресурсов, что в перспективе может обеспечить энергетическую безопасность всего мира. Несмотря на бурный рост популярности транспортных средств на электрической тяге, двигатель внутреннего сгорания еще очень долго будет играть решающую роль в мировой экономике. Да вряд ли крупные океанские корабли даже в отдаленной перспективе смогут быть переведены на электрическую тягу. Потенциальными производителями биодизельного топлива в нашей стране являются фермерские хозяйства и колхозы. Ведь обеспеченность топливо данных субъектов – чрезвычайно острый вопрос в преддверии посевных кампаний. Если оснастить хозяйства необходимым технологическим оборудованием и предоставить специалистов, то они вполне могли бы выйти на самообеспечение топливом. Это мероприятие положительно сказалось бы на динамике роста цен. В результате этого комплекса мер существенно возрастет конкурентоспособность предприятия.

Немаловажной особенностью биодизельного топлива является то, что оно производится из растительного сырья. Причем взращивание этих культур не истощает землю, а положительно сказывается на ее плодородности. Так, для производства топлива могут использоваться арахисовое, рапсовое, горчичное, рапсовое, соевое и другие масла. Появляются сообщения о попытках производства биодизеля из животных жиров. Только вот пока не совсем понятно, насколько это экономически целесообразно.

Недостатки биодизеля

Основным минусом биодизельного топлива является его высокая себестоимость. Пока цена на нефтепродукты явно более конкурентная по сравнению с этим инновационным продуктом. Еще один значительный недостаток – маленький срок годности готового к применению биотоплива: если в течение трех месяцев его не использовать по назначению, то топливо придет в негодность (разложится). И завершающий аккорд – необходимость изымать из оборота значительные посевные площади, пригодные для выращивания продовольственной продукции. В условиях дефицита продовольствия на планете это обстоятельство постепенно приобретает все большее значение.

Локомотив на биодизельном топливе

Воздействие на экологию

Удивительно, но данный вид топлива абсолютно безвреден для природы и его попадание в окружающую среду не вызывает никаких негативных последствий для флоры и фауны. Этого не скажешь о нефти и нефтепродуктах. Общеизвестным является тот факт, что всего лишь один литр бензина или топлива загрязняет не менее миллиона литров воды в мировом океане и приводит к гибели множества живых организмов и микроорганизмов. Одним из важнейших свойств биодизельного топлива является его быстрый период распада: в течение одного месяца микроорганизмы уничтожат практически весь объем топлива. Таким образом, если перевести речной и морской виды транспорта на инновационное топливо, то вредные последствия аварий и утечек дизеля можно свести к минимуму.

Выбросы вредных веществ в атмосферу

Пониженное количество выбросов углекислого газа при сгорании – большой плюс биодизельного топлива. По заверениям научных сотрудников, которые занимаются данными вопросами, объемы выбросов CO2 при сжигании биодизеля не превышают объемов переработки углекислого газа теми растениями, которые послужили источником сырья для производства топлива на протяжении всего жизненного цикла.

И все же выбросы при сгорании топлива имеют место. Именно поэтому называть биодизель экологически чистым видом топлива не совсем корректно. Хотя некоторые полагают, что объемы выработки углекислого газа настолько малы, что ими можно пренебречь. Это утверждение весьма спорное.

Преимущества биодизельного топлива

Технические характеристики

Сера считается вредной примесью и служит основным источником загрязнения окружающей среды при сгорании. Исходное минеральное углеводородное сырье (нефть) для производства традиционных видов топлива содержит довольно много фосфора. Этот загрязнитель удаляется всеми доступными способами. Следует сказать, что современные технологии позволяют проводить очистку весьма эффективно. И все бы хорошо. Да вот только при снижении концентрации фосфора резко падают антифрикционные свойства вещества. В отличие от обычного топлива, биодизельное не нуждается в проведении очистки по фосфору, так как его там практически нет. Биодизель обладает очень хорошим антифрикционным воздействием при попадании на трущиеся поверхности в месте контакта.

Реальный случай, который попал в книгу рекордов Гиннеса: трак (грузовой магистральный автомобиль) проехал значительно более одного миллиона километров на биодизельном топливе с двигателем от производителя. Звучит просто фантастически, но это правда. Дело в том, что при использовании такого топлива последнее осуществляет еще и функцию сказки трущихся частей. Это приводит к тому, что износ изделий происходит значительно позже. Существенное увеличение полезного срока эксплуатации изделий – важное направление повышения эффективности экономической деятельности субъектов хозяйствования.

Безопасность при хранении

Важная (с точки зрения обеспечения безопасности при организации хранения запасов топлива) характеристика – температура вспышки. Если топливо воспламеняется при низкой температуре – это огромный минус. Плюс биодизельного топлива заключается в том, что значение температуры воспламенения — не менее 150 градусов. При работе с биодизелем не следует пренебрегать техникой безопасности и допускать халатность при исполнении обязанностей. Данный вид топлива, возможно, имеет чуть меньшую взрывоопасность по сравнению с бензином или соляркой, но все же представляет большую угрозу.

Подведение итогов

Биодизель – это очень перспективный вид топлива. В США и странах Запада оно активно используется на протяжении уже более чем двадцати лет, но в России ему уделяется мало внимания. Виной тому является высокая себестоимость изготовления биодизеля.

При сгорании биодизельное топливо практически не выделяет вредных веществ, что положительно сказывается на состоянии окружающей среды. Производство является безотходным, так как все что остается от растительных волокон после выжимки масел, отдается на корм животному скоту.

Медленно, но верно спрос на биодизель растет. Это привлекает инвесторов со всего мира. В ближайшей перспективе прогнозируется бурный рост показателей производства биотоплива.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о