Биотопливо

Содержание:

 

Введение.................................................................................................................3

Что представляет собой биотопливо....................................................................4

Технология получения и производства биогаза..................................................8

Как получить биогаз в домашних условиях из навоза.........................................9

Биотопливо: Хорошо или Плохо?........................................................................10

Стандарты – или их отсутствие............................................................................10

Биотопливо в России............................................................................................13

Биотопливо в Европе............................................................................................14

Основные проблемы для производителей и продавцов энергоносителей....15

Критика..................................................................................................................16

Заключение...........................................................................................................18

Использованная литература................................................................................19 
ВВЕДЕНИЕ

Биотопливо – это топливо из биологического сырья получаемое в результате переработки различного природного сырья. 
В настоящее время биотопливо очень актуально. Мы живем в мире технологического прогресса, где производство стоит на первом месте. Не всегда производители внимательны к проблемам данного типа, как загрязнение окружающей среды. Биотопливо решает сразу несколько проблем: оно является дешевым сырьем и не вредит окружающей среде. Многие зарубежные страны пришли к биотопливу, как к альтернативному источнику энергии. В России это только начало зарождаться. 
Существуют разные виды биотопливо, различное его применение. Распространение биотоплива получило широкий размах в Европе, в Росии оно только начало зарождаться. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Что представляет собой биотопливо?

Первое что приходит в голову обыкновенные дрова. Твердое биотопливо.

Дрова - древнейшее топливо, используемое человечеством. В настоящее время для производства дров или биомассы выращивают энергетические леса, состоящие из быстрооборачиваемых растений.

Виды биотоплива:

Биоэтанол — обычный этанол, получаемый в процессе переработки растительного сырья для использования в качестве биотоплива. Полное производство этанола на 2009 было 73.9 миллиарда литров (19.5 миллиардов галлонов) согласно данным, собранным F.O. Licht. GRFA предсказывает, что глобальное производство достигнет 85.9 миллиардов литров (22.7 миллиарда галлонов) в 2010 (на 16.2% больше чем в 2009г.). В этом году производство Этанола переместит потребность в 370 миллионах эквивалентных баррелей нефти глобально.

  Мировое производство биоэтанола в 2005 составило 36,3 млрд литров, из которых 45 % пришлось на Бразилию и 44,7 % — на США. Этанол в Бразилии производится преимущественно из сахарного тростника, а в США — из кукурузы.

Производство этанола из тростника на сегодняшний день экономически более выгодно, чем из кукурузы. Федеральное правительство США предоставляет производителям этанола налоговый кредит (но не субсидии) до $0,51 за галлон этанола. Бразильский этанол дёшев из-за низких заработных плат у сборщиков сахарного тростника.

Биометанол - метиловый спирт, произведенный в результате переработки биологического сырья (шелухи зерен и семечек, сухих листьев, навоза, помета), а также из органического мусора.

В числе относительно новых способов использования метанола, а соответственно и биометанола, выделяют:

- применение в качестве добавки  к автомобильным бензинам;

- применение в топливных элементах;

- для метилирования растительных масел в процессе производства биодизеля.

Основными достоинствами биометанола являются:

- низкий объем выбросов углекислого  газа;

- возможность организовать переработку (рециклинг) отходов животноводства и сельского хозяйства.

Главные недостатки биометанола:

- низкий энергетический КПД  — максимум 68%;

- бесцветное пламя, что может  привести к аварийным ситуациям;

- срок окупаемости проекта —  до 20 лет.

Всего в мире насчитывается примерно 90 заводов по производству метанола. Темпы роста объемов их выпуска довольно низкие и составляют всего 4% в год.

В мире насчитывается всего 5 перспективных проектов,касающихся биометанола, среди них: BioMCN (Нидерланды, Европа), Smithfield Foods (Юта, США), North Shore Energy Technologies (в перспективе, США), Norin Green (в перспективе, Япония), Atlantic Biomass (в перспективе, США).

20% совокупного потребления метилового  спирта как в чистом виде, так и в виде его производных приходится на долю транспортных средств. Несмотря на то, что к 2020 году доля биотоплив в транспортном секторе должна превысить 6%, доля биометанола останется довольно низкой — всего 0,2%.

Бутиловый спирт - Биобутанол Бутанол- C4H10O — Бесцветная жидкость с характерным запахом. Широко используется в промышленности. Энергия бутанола близка к энергии бензина. Бутанол может использоваться в топливных элементах, как сырьё для производства водорода. Кроме того, бутанол используют в качестве растворителя при производстве некоторых видов лакокрасочных материалов.

Россия — крупнейший производитель и экспортер бутанола. За последние пять лет более 60% произведенного в стране бутилового спирта поставлялось потребителям на внешних рынках сбыта. Бутиловые спирты в России выпускают следующие предприятия (указаны в порядке убывания производственных мощностей): «Салаватнефтеоргсинтез», «Сибур-Химпром», Ангарская НХК, «Невинномысский Азот».

В США ежегодно производится 1,39 млрд литров бутанола приблизительно на $1,4 млрд. Энергия бутанола близка к энергии бензина.

В 2007 году в Великобритании начались продажи биобутанола в качестве добавки к бензину.

Диметиловый эфир( C2H6O) — экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90 % меньше, чем у бензина. Может производиться как из угля, природного газа, так и из биомассы.

Применение диметилового эфира не требует специальных фильтров, но необходима переделка систем питания (установка газобалонного оборудования, корректировка смесеобразования) и зажигания двигателя. Без переделки возможно применение на автомобилях с LPG-двигателями при 30 % содержании в топливе.

В июле 2006 года Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) (Китай) приняла стандарт использования диметилового эфира в качестве топлива. Китайское правительство будет поддерживать развитие диметилового эфира, как возможную альтернативу дизельному топливу. В ближайшие 5 лет Китай планирует производить 5-10 млн тонн диметилового эфира в год.

Департамент транспорта и связи Москвы подготовил проект постановления городского правительства «О расширении применения диметилового эфира и других альтернативных видов моторного топлива». Автомобили с двигателями, работающими на диметиловом эфире разрабатывают KAMAZ, Volvo, Nissan и китайская компания SAIC Motor.

Биодизель — топливо на основе жиров животного, растительного и микробного происхождения, а также продуктов их этерификации. Сырьём могут быть рапсовое, соевое, пальмовое, кокосовое масло, или любого другого масла-сырца, а также отходы пищевой промышленности. Разрабатываются технологии производства биодизеля из водорослей. Биодизель обладает рядом существенных преимуществ. Он нетоксичен (его токсичность составляет лишь 10% от токсичности поваренной соли), разлагается в естественных условиях (приблизительно за то же время, что и сахар), практически не содержит серы и канцерогенного бензола.

Ø   С точки зрения получения энергии данная биосистема имеет существенные экономические преимущества по сравнению с другими способами преобразования солнечной энергии.

Ø   Микроскопические водоросли являются источником биотоплива, которое можно использовать вместо привычной солярки (дизеля минерального). Водоросли - это источник энергии и метод борьбы с глобальным потеплением. Водоросли относятся к числу наиболее быстро растущих растений во всем мире, и на 50% состоят из масел, которые используются для производства биодизельного топлива. В настоящее время насчитывается около 65000 известных видов водорослей, а сотни тысяч еще предстоит определить. Как известно, одни из видов могут быть идеальны для работы реактивного двигателя, в то время как другие - для дизельного.

Ø   Урожайность биодизеля из масличных культур, таких как сафлор, может быть увеличена до 24 процентов с использованием нового процесса, разработанного химиками из Калифорнийского Университета в Дэвисе. Метод основан на преобразовании растительных масел и углеводов в биодизельное топливо в одном процессе, а также, используя этот метод, улучшаються эксплуатационные характеристики биодизеля, особенно в холодную погоду. Затраты при использовании такого нового процесса могут быть несколько выше, чем при обычном производстве биодизеля, но они должны быть компенсированы за счет увеличения объемов производимого биотоплива (до 24%) и улучшения его производительности.

Как говорилось раннее, сырьём для производства биотоплива могут быть различные растительные масла, в том числе и РАПСОВОЕ (основной вид сырья в Европейском Союзе).

Поговорим поподробнее о рапсе, его выращивании, применении. 
Технология получения и производства биогаза

Биогаз как разновидность альтернативной энергии довольно часто обсуждается в современном обществе, поэтому технология биогаза, связанная с его получением, является актуальным вопросом. Биогаз представляет собой смесь метана (его концентрация составляет 50 – 85 %), углекислого газа (размеры варьируются в пределах 15 – 50%) а также примеси других газов, которые находятся в меньшем количественном соотношении.

Что же представляет собой технология получения биогаза?

Непосредственно производственная технология биогаза – это комплексная работа трёх видов бактерий, питание которых происходит за счёт биомассы. Это такие бактерии, как гидролизные, которые участвуют в производстве пищи для кислотообразующих бактерий, а последние непосредственно снабжают необходимыми питательными материалами бактерии, образующие метан. Это и есть те три главные составные, которые производят биогаз.

Технология биогаза в домашних условиях подразумевает под собой протекание всех этих реакций. Для этого строятся специальные биогазовые реакторы, в которых вы будете перерабатывать сырьё. Инструкции, найденные в печатных периодических издания либо на страницах Интернета, помогут Вам в их строительстве, а также дадут дельные советы по уходу за конструкциям. Данная информация будет способствовать более длительной эксплуатации реактора.

Технология биогаза дома – это, прежде всего, экономия Ваших денежных ресурсов. С помощью полученного газа возможно осуществлять отопление жилого помещения либо помещения, имеющего хозяйственное назначение. Производить и применять биогаз следует очень внимательно, так как несвоевременное выпускание газа из камеры может привести к взрыву. А в случае с его неправильной очисткой может возникнуть своеобразная “газовая камера”, что может повлечь за собой смерть людей.

 

Как получить биогаз в домашних условиях из навоза

Существует несколько дельных советов тем, кто хочет понять, как получить биогаз собственными силами. Для начала заметим, что биогаз, исходя из своего названия, имеет природную основу. В его происхождении принимают непосредственное участие три вида бактерий: гидролизные, кислотообразующие и бактерии, способствующие образованию метана. Сырье для газа (допустим, что это будет навоз) обрабатывается анаэробным способом. Раньше этот метод был известен при получении перегноя, которым удобряются поля и огородные участки.

Как получить домашний биогаз при наименьших затратах?

Прекрасный способ получения биогаза в домашних условиях заключается в переработке отходов пищеварительной системы вашего хозяйственного скота. Но всё же, как получить биогаз из навоза? Существует ли какая–либо специальная технология?

Если у вас есть возможность обеспечить себя необходим сырьём – смело приступайте к добыче биогаза!

Для начала Вам необходимо соорудить специальный биогазовый реактор, в котором будет происходить весь процесс брожения. В этом огромную помощь окажут информационные Интернет-блоги, имеющие направленность относительно того, как получить биогаз, либо данные, почерпнутые из материалов, предоставленных СМИ. А чтобы было более понятно, как получить биогаз в домашних условиях, воспользуйтесь таким советом: смешайте 3,5 тонны палой листвы и 1,5 тонны навоза. Затем добавляйте воду до 60-70-ти процентной влажности. Данную смесь поместите в подготовленную яму и подогрейте до 35°. Без поступления воздуха, посредством брожения, масса сама прогреется до 70°. Время, которое займёт брожение, составляет 2 недели. Навес над ямой можно закрепить при помощи противовеса.

Такой способ получения биоэнергии довольно прост, не требует больших финансовых вложений. Он даже, наоборот, способствует экономии Ваших денег!

 

Биотопливо: хорошо или плохо?

Производство биотоплива, несомненно, имеет множество положительных моментов. Во-первых, биотопливо – это дешево. Во-вторых, производство не является трудоемким. В-третьих, машины, использующие биотопливо, меньше загрязняют окружающую среду. Однако по мнению британской организации Oxfam, биотопливо (первого поколения, использующее рапс, кукурузу и т .п.) ответственно за 30 млн человек по всему миру, существующих в нищете. Эксперты считают, что из-за биотоплива в мире может разразиться продовольственный кризис в результате вытеснения зерновых культур посевами биотопливных растений. Ведь биотопливо – это слишком выгодно, и уж гораздо выгоднее, чем выращивать хлеб.

Ø   Международное энергетическое агентство подсчитало, что к 2030 году около 3,5% пахотных земель будут отданы под рапс, кукурузу, свеклу и тростник.