6 мая 2008. Вторник, 12:19

Основные виды биотоплива

Как известно, био­масса суще­ствует в виде целого ряда форм, как, напри­мер, твердая или влажная био­масса, рас­ти­тель­ное масло или сахар. Данное сырье можно пре­об­ра­зо­вы­вать, исполь­зуя хими­че­ские, тер­ми­че­ские и био­ло­ги­че­ские про­цессы. Наконец, био­массу и био­энер­ге­ти­че­ские источ­ники можно клас­си­фи­ци­ро­вать в зави­си­мо­сти от их конеч­ного назна­че­ния:
• про­из­вод­ство тепла:
• про­из­вод­ство элек­три­че­ства и коге­не­ра­ция теп­ло­вой и элек­три­че­ской энергии:
• биогаз
• жидкие био­топ­лива

Таким образом био­массу можно условно раз­де­лить на три основ­ных вида био­топ­лива: твёрдое (дре­ве­сина, щепа, гранулы, брикеты и т.д.), жидкое (био­ди­зель, этанол) и газо­об­раз­ное (биогаз).

Твёрдое топливо в своём изна­чаль­ном виде хорошо знакомо и нам, и нашим предкам, потому что это ничто иное, как дрова, верой и правдой слу­жив­шие чело­ве­че­ству на про­тя­же­нии тыся­че­ле­тий. Дрова исполь­зу­ются и до сих пор, с той лишь раз­ни­цей, что теперь они не явля­ются един­ствен­ным био­топ­ли­вом подоб­ного рода. Наи­боль­шее раз­ви­тие на сего­дняш­ний день полу­чило про­из­вод­ство гра­ну­ли­ро­ван­ного и прес­со­ван­ного био­топ­лива (соот­вет­ственно, топ­лив­ных пеллет и бри­ке­тов). Это наи­бо­лее эффек­тив­ный вид твер­дого био­топ­лива с точки зрения транс­пор­ти­ровки и хра­не­ния, воз­мож­но­сти авто­ма­ти­за­ции сжи­га­ния и стан­дар­ти­за­ции био­топ­лива. Сырьём для про­из­вод­ства пеллет могут быть все дре­вес­ные отходы, а такжы отходы сель­ского хозяй­ства: солома, лузга под­сол­неч­ника итд. Сырьё посту­пает в дро­билку, где измель­ча­ются до состо­я­ния муки. Полу­чен­ная масса отправ­ля­ется в сушилку, из нее в пресс-гра­ну­ля­тор, где дре­вес­ную муку сжимают в пеллеты. На про­из­вод­ство одной тонны пеллет уходит 4-5 кубо­метра дре­вес­ных отходов.

Пеллеты и брикеты исполь­зу­ются для тепло/энер­го­снаб­же­ния жилых и нежилых поме­ще­ний, а также в каминах и израз­цо­вых печах.

Пеллеты:
- имеют бoльшую теп­ло­твор­ную спо­соб­ность по срав­не­нию со щепой или дровами.
- эко­ло­ги­че­ски чистое топливо с содер­жа­нием золы не более 3 %. При сжи­га­нии пеллет в атмо­сферу выбра­сы­ва­ется ровно столько СО2, сколько было погло­щено рас­те­нием во время роста.
- слабо под­вер­жены само­вос­пла­ме­не­нию, так как не содер­жат пыли и спор (могущих вызы­вать аллер­ги­че­скую реакцию у людей).
- содер­жа­ние энергии в одном кило­грамме дре­вес­ных гранул соот­вет­ствует 0,5 литра жидкого топлива.


Био­ди­зель - мети­ло­вый эфир, полу­ча­е­мый в резуль­тате хими­че­ской реакции из рас­ти­тель­ных масел и живот­ных жиров и обла­да­ю­щий хорошей вос­пла­ме­ня­е­мо­стью, что поз­во­ляет исполь­зо­вать его в дизель­ных дви­га­те­лях без сти­му­ли­ру­ю­щих веществ. Соб­ственно, бла­го­даря этому свой­ству эфир и получил назва­ние “био­ди­зель”. В про­из­вод­стве био­ди­зеля большим успехом поль­зу­ется рап­со­вое масло, которое наряду с соевым, ара­хи­со­вым и под­сол­неч­ным явля­ется одним из наи­бо­лее потреб­ля­е­мых в мире. Из одной тонны семян рапса можно полу­чить 300 кг масла, что в конеч­ном итоге пре­вра­ща­ется в 270 кг био­ди­зеля. Остав­ши­еся 30 кило­грамм при­хо­дятся на гли­це­рин, из него полу­чают моющие сред­ства, жидкое мыло и фос­фор­ные удоб­ре­ния.

Био­ди­зель:
- не ток­си­чен, прак­ти­че­ски не содер­жит серы и кан­це­ро­ген­ного бензола;
- раз­ла­га­ется в есте­ствен­ных усло­виях (при­мерно так же, как сахар);
- обес­пе­чи­вает зна­чи­тель­ное сни­же­ние вредных выбро­сов в атмо­сферу при сжи­га­нии, как в дви­га­те­лях внут­рен­него сго­ра­ния, так и в тех­но­ло­ги­че­ских агре­га­тах;
- уве­ли­чи­вает цета­но­вое число топлива и его сма­зы­ва­ю­щую спо­соб­ность, что суще­ственно уве­ли­чи­вает ресурс дви­га­теля;
- имеет высокую тем­пе­ра­туру вос­пла­ме­не­ния (более 100 °С), что делает его исполь­зо­ва­ние отно­си­тельно без­опас­ным;
- источ­ни­ком явля­ются воз­об­нов­ля­е­мые ресурсы;
- про­из­вод­ство био­ди­зеля легко орга­ни­зо­вать, в т.ч. в усло­виях неболь­шого фер­мер­ского хозяй­ства, при этом исполь­зу­ется недо­ро­гое обо­ру­до­ва­ние.

Био­эта­нол – жидкое спир­то­вое топливо. Био­эта­нол можно про­из­во­дить из любого сырья, содер­жа­щего сахар и крахмал, поэтому главный кри­те­рий выбора сырья для завода – доступ­ность для пере­ра­ботки 365 дней в году и наличие под­хо­дя­щей площади для посева. Посте­пен­ное раз­ви­тие отрасли создает подьем сель­ского хозяй­ства и дает воз­мож­ность про­из­во­ди­те­лям пшеницы и куку­рузы воз­мож­ность зара­ботка на новом рынке сбыта, так как для изго­тов­ле­ния био­эта­нола под­хо­дят даже листья и стебли куку­рузы, ранее ощу­ти­мой прибыли не при­но­сив­шие. Из одной тонны куку­рузы добы­ва­ется вплоть до 410 литров этанола. В зави­си­мо­сти от исполь­зу­е­мого обо­ру­до­ва­ния в про­цессе выра­ботки этанола может быть получен ряд других про­дук­тов, которые зача­стую при­но­сят заводам доход.

С добав­ле­нием этанола бензин обо­га­ща­ется кис­ло­ро­дом, что спо­соб­ствует более полному сго­ра­нию и умень­ше­нию выбро­сов окиси угле­рода на 30%, ток­сич­ных веществ на 30%, летучих орга­ни­че­ских соеди­не­ний – на 25%. Этанол неток­си­чен и рас­тво­рим в воде. Но имеет и свои недо­статки – в част­но­сти, нынеш­ние бен­зи­но­вые дви­га­тели в боль­шин­стве своём не годятся для спир­то­вого топлива, а значит, переход на био­эта­нол неиз­бежно будет сопря­жён с выпус­ком спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных авто­мо­би­лей. Кроме того, многие про­тив­ники био­топ­лива утвер­ждают, что при сго­ра­нии био­эта­нола выде­ля­ются те же самые про­дукты, что и при сжи­га­нии нынеш­них топлив. Этот упрёк, впрочем, адре­со­ван всем видам био­топ­лив, и в какой-то мере спра­вед­лив. Резуль­таты иссле­до­ва­ний пока­зы­вают, что выбросы у био­топ­лив дей­стви­тельно нали­че­ствуют, но они менее вредны, чем выбросы неф­тя­ных топлив.

Этанола весьма рас­про­стра­нен. Помимо топлива, его исполь­зуют в хими­че­ской и пищевой про­мыш­лен­но­стях, в меди­цине, в пар­фю­ме­рии и кос­ме­тике. Этанол в основ­ном служит кон­сер­ван­том и рас­тво­ри­те­лем.

Ста­ти­стика:
- Откры­тие каждого завода, про­из­во­дя­щего 150 млн этанола (42 тыс дал в сутки), обес­пе­чи­вает посто­ян­ной работой 700 человек и при­но­сит 1.2 млн. дол­ла­ров в год в местный и госу­дар­ствен­ный бюджеты.
- В Евро­со­юзе принят закон о дове­де­нии доли авто­мо­биль­ных био­топ­лив (то есть топлив из воз­об­нов­ля­е­мого сырья) до 5.75% к 2010 году
- Про­ана­ли­зи­ро­вав жиз­нен­ный цикл этанола, Депар­та­мент сель­ского хозяй­ства США пришел к выводу, что этанол выра­ба­ты­вает 134% энергии, затра­чи­ва­е­мой при выра­щи­ва­нии, уборке и пере­ра­ботке куку­рузы. Бензин же воз­вра­щает лишь 80% энергии, исполь­зу­е­мой в его про­из­вод­стве.
- Этанол исполь­зо­вался в авто­мо­би­лях ещё с тех времён, когда Генри Форд создал модель Форда Т 1908 года, рабо­та­ю­щую на этаноле.


Биогаз пред­став­ляет собой смесь угле­кис­лого газа и метана. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный способ полу­че­ния биогаза - анаэ­роб­ное сбра­жи­ва­ние в спе­ци­аль­ных реак­то­рах, поз­во­ля­ю­щее полу­чать топливо посред­ством уни­что­же­ния вредных веществ. Сырьём для биогаза также могут служить любые орга­ни­че­ские отходы (трава, листья, навоз итд.). Энергия, полу­ча­е­мая при сжи­га­нии биогаза, дости­гает от 60% до 90% той энергии, которой обладал исход­ный мате­риал.

Про­из­вод­ство и исполь­зо­ва­ние биогаза для нужд чело­века и обще­ства (про­из­вод­ство элек­тро­энер­гии, тепла или пара, осве­ще­ние, отоп­ле­ние, при­ве­де­ние в дей­ствие меха­низ­мов, авто­мо­биль­ное топливо) предот­вра­щает выброс в атмо­сферу метана, который вызы­вает пар­ни­ко­вый эффект, а также снижает при­ме­не­ние хими­че­ских удоб­ре­ний, сокра­щая нагрузку на грун­то­вые воды. Среди про­мыш­ленно раз­ви­тых стран ведущее место в про­из­вод­стве и исполь­зо­ва­нии биогаза при­над­ле­жит Дании — биогаз зани­мает до 18 % в её общем энер­го­ба­лансе. 
Статьи » Основные виды биотоплива
Все новости | Статьи | Календарь | Поиск