Biocombustibili: cum să utilizați eficient deșeurile

Mai devreme sau mai târziu, mineralele neregenerabile, care sunt acum folosite drept combustibil, vor fi complet epuizate. Prin urmare, în întreaga lume se introduc diferite tehnologii care utilizează biocombustibili. Poate înlocui sursele tradiționale de energie în cele mai multe zone ale activității umane și, pentru ao obține, este suficient să reciclamă deșeurile agricole într-un mod special.

Dispoziții generale

Concepte de bază

Să începem prin definirea a ceea ce sunt biocarburanții. Tipul considerat de purtător de energie este complet organic și, cu un echipament adecvat, poate fi folosit pentru încălzirea clădirilor rezidențiale, alimentarea cu autoturisme, alimentarea cu centrale industriale și așa mai departe.

Gazele, biocarburanții lichizi sau solizi pot fi produși din diverse plante agricole (de exemplu din semințe de rapiță), precum și din deșeuri de animale și de oameni (biocombustibil din gunoi de grajd). Adică, materiile prime pentru fabricarea sa sunt, de regulă, acele produse care au fost trimise anterior la depozitul de deșeuri.

În plus, avantajele acestui tip de energie pot fi atribuite prieteniei cu mediul înconjurător. În timpul arderii, se eliberează substanțe mai puțin nocive care afectează starea mediului. Acest lucru distinge în mod favorabil cazanele de biocombustibil de echipamentele de încălzire pe motorină sau gaz, celebre pentru evacuările carcinogene.

Dar biocombustibilul are dezavantaje semnificative:

• capacitate redusă de căldură - biocombustibil lichid, ars într-un schimbător de căldură, emite mai puțină căldură decât o cantitate similară de benzină sau motorină;
• costuri ridicate de producție - tehnologiile moderne nu permit încă producerea de biocombustibili - lichizi, solizi sau gazoși - pe scară industrială, deoarece prețul lor este oarecum mai ridicat decât transportatorii tradiționali de energie;
• Proprietățile corozive puternice - uleiurile vegetale și grăsimile animale care fac parte din purtătorii de energie organică, au un efect puternic distructiv asupra mecanismelor, ceea ce face dificilă utilizarea lor în motoarele cu combustie internă și în alte sisteme similare.

În prezent, obținerea de biocombustibili cu proprietăți mai puțin agresive și metode mai ieftine este una dintre direcțiile prioritare ale cercetării științifice a oamenilor de știință din întreaga lume. Progresul enorm în acest domeniu face posibil să se spună cu încredere că va fi posibil să se elimine majoritatea deficiențelor acestui tip de energie în viitorul apropiat.

Deja utilizate pe scară largă biocombustibilii pentru sere și alte structuri agricole. Gazul obținut prin prelucrarea gunoiului de grajd sau a peletelor este utilizat pentru a crea un microclimat confortabil în care culturile diferite cresc. (Vezi și articolul Încălzirea unei serii în timpul iernii: caracteristici.)

Fiți atenți! Spre deosebire de petrolul natural și gazele naturale, care se produc numai în locurile în care au loc, instalațiile de biocombustibil nu sunt legate de depozite și pot fi instalate oriunde în țara noastră.

Producerea de biocombustibili

Chiar și la începutul cercetărilor legate de dezvoltarea energiei provenite din deșeurile agricole, oamenii de știință și-au exprimat temerea că în viitor, când biocarburanții vor deveni larg răspândiți, pot apărea probleme alimentare. Acest lucru este posibil dacă culturile (porumb, rapița, porumbul) nu vor fi utilizate în scopul propus, ci pentru distilarea în combustibil.

Pentru a evita acest lucru, oamenii de stiinta cautau alte surse de energie pentru biocombustibili. Ca urmare a cercetării lor, au apărut biocarburanți din a doua generație și versiuni mai noi ale acestora.

Acestea includ substanțe derivate nu din plante, ci din deșeurile lor: frunze, coji, rizomi și așa mai departe. Un reprezentant proeminent al acestui tip de lichid de răcire este biocombustibilul din rumeguș și gunoi de grajd - un gaz format din metan și acid carbonic, care în viața de zi cu zi se numește "canalizare".

Este absolut identică în compoziție cu metanul natural fosil. După îndepărtarea elementelor inutile din acesta, acesta poate fi utilizat pentru producerea etanolului pentru cuptoarele care încălzesc anumite structuri.

Cel mai inovativ biocombustibil - prezentarea care a avut loc nu cu mult timp in urma - este produs din alge. Aceste plante subacvatice pot fi cultivate în iazuri care nu sunt adecvate pentru nevoile agricole. În plus, ele pot fi cultivate în așa-numitele fitobioreactoare.

Pe măsură ce se dezvoltă, aceste organisme formează structuri moleculare care seamănă cu structura uleiului în structura lor. Algae de biocombustibili este cea mai promițătoare dezvoltare, cu toate acestea, aplicarea sa practică este încă foarte departe.

Fiți atenți! Aspectele pozitive ale utilizării algelor pot fi atribuite faptului că în cursul vieții lor absorb dioxidul de carbon, reducând cantitatea de gaze cu efect de seră din atmosfera planetei noastre.

Sucuri de biocombustibili

Producătorii de energie biologică, în ciuda deficiențelor din compoziția și tehnologia de producție enumerate în secțiunile anterioare, sunt utilizate acum. În unele domenii ale activității umane, ele înlocuiesc energia electrică. Există chiar case întregi de boilere pe bază de biocombustibil, cu ajutorul căruia se efectuează încălzirea clădirilor rezidențiale, a clădirilor comerciale și industriale.

Cele mai utilizate biocombustibili sunt:

• lichid;
• solid.

Să luăm în considerare fiecare dintre ele în detaliu.

lichid

Una dintre culturile cele mai potrivite pentru producerea de biocombustibil este violul.

Suportul energetic este fabricat în conformitate cu următoarea schemă:

• Butașii de rapiță colectați sunt supuși unei curățiri fine, în urma căreia se elimină gunoi, sol și alte elemente străine;
• după aceea, materiile prime vegetale sunt zdrobite și stoarse pentru a obține prăjitura;
• apoi se produce esterificarea uleiului de rapiță - esteri volatili sunt extrași din această substanță cu ajutorul acizilor și alcoolilor speciali;
• la final, combustibilul biodiesel rezultat este curățat de impurități petroliere inutile.

Sfat! Substanța rezultată este adecvată pentru utilizare independentă și poate fi utilizată și ca aditiv pentru motorină, care permite reducerea emisiilor nocive în atmosferă.

În plus, biocombustibilul E-95, care înlocuiește benzina tradițională, este larg răspândit. Acest tip de purtător de energie constă din alcool etilic cu aditivi care reduc efectul corosiv asupra pieselor de metal și cauciuc ale motoarelor cu ardere internă instalate în automobile.

Avantajele benzinei biologice sunt după cum urmează:

• costul acestui tip de combustibil este mai mic decât cel tradițional;
• în timpul utilizării acestuia crește termenul de funcționare a uleiului și a elementelor de filtrare;
• arderea biocarburanților nu duce la formarea unei plăci pe bujii care să împiedice trecerea unei scântei;
• un motor cu combustie internă care funcționează pe bază de biobenzen nu emite substanțe nocive în atmosferă;
• etanolul este inflamat mai rău și nu explodează în timpul accidentelor rutiere;
• Benzina organică se detonează la o temperatură mai scăzută, deoarece motorul mașinii nu se supraîncălzește în sezonul cald.

În ciuda avantajelor de mai sus, biocombustibilul lichid are câteva dezavantaje care împiedică introducerea pe scară largă a activității economice:

1. Atunci când se utilizează benzină organică, motoarele cu combustie internă și alte echipamente eșuează rapid, deoarece substanțele care alcătuiesc suportul energetic natural cauzează coroziunea și distrug garniturile de cauciuc ale agregatelor. Căi eficiente de combatere a acestui fenomen nu au fost încă găsite.
2. Pentru înlocuirea completă a combustibililor fosili cu biologi este necesară extinderea semnificativă a suprafeței terenurilor agricole, ceea ce este în prezent imposibil. În plus, suprafața terenului adecvată pentru cultivarea plantelor este limitată. Soluția la această problemă poate servi drept combustibil de a treia generație, lucrările a căror dezvoltare nu a fost încă finalizată.

o firmă

Pe lângă biocarburanții lichizi, energia organică solidă a câștigat o recunoaștere meritată în rândul consumatorilor din întreaga lume.

Caracteristicile lor sunt după cum urmează:

1. Fabricat din diferite materii prime de origine biologică. Acestea pot fi deșeuri organice ale oamenilor și animalelor și părți ale diferitelor plante.
2. Esența procesului tehnologic de producere a biocombustibililor solizi este utilizarea eficientă a diferitelor metode de divizare a celulozei. În prezent, se desfășoară numeroase studii, al căror scop este repetarea proceselor naturale de divizare care apar în tractul digestiv al organismelor vii.
3. Pentru fabricarea combustibilului organic solid se folosește așa-numita masă biologică, care are o anumită consistență și proporții. Produsul finit se obține prin îndepărtarea umidității din materia primă și prin presare ulterioară.

Cel mai adesea, energia solidă este furnizată în următoarele forme:

• brichete;
• pelete;
• granule.

Producția independentă de biocombustibil

Materii prime necesare

Efectuarea propriului dvs. biocombustibil este destul de ușor. Acest lucru necesită o cantitate mare de gunoi de grajd și un echipament foarte complex, care poate fi comandat de la firme specializate.

Costurile suportate în faza inițială vor fi plătite în următorii câțiva ani. Un cazan de biocarburanți, care încălzește nu numai clădirile agrotehnice și de creștere a vitelor, ci și o casă rezidențială, va economisi în mod semnificativ facturile de utilități.

Cel mai potrivit din punct de vedere energetic este gunoi de grajd. Cu toate acestea, nu fiecare fermă este angajată în reproducerea acestor animale, prin urmare, în instalațiile de producere a biogazului pot fi folosite deșeuri de alte animale.

Următoarele amestecuri organice pot fi utilizate în proces:

• deșeuri de cal, amestecate cu turbă sau paie;
• gunoi de grajd amestecat cu tulpini rămase după prelucrarea inului;
• gunoi de grajd amestecat cu deșeuri organice umane;
• vaca de vaca amestecata cu calul in raport de 50/50;
• deșeuri de vaci amestecate cu rumeguș;
• gunoi de grajd amestecat cu frunze căzute.

Înainte de a face biogaz, materia primă trebuie plasată într-un buncăr închis, unde va fi supus fermentării o perioadă lungă de timp. După aceea, lichidul în exces din amestecul biologic este evaporat, iar biometanul rezultat este utilizat pentru a satisface diverse nevoi economice.

Fabrica de biocombustibil de uz casnic

Următoarea instrucțiune se referă la tehnologia unității de producție proprie, care poate fi utilizată pentru producerea de biocombustibil.

Este necesar să faceți următoarele:

1. Mai întâi, săpești o groapă de dimensiunea de care ai nevoie (în funcție de cantitatea de materii prime disponibile).
2. Pereții gropii ar trebui, de preferință, să fie întăriți cu inele de beton. Acest lucru va împiedica pătrunderea solului. Îmbinările trebuie sigilate cu atenție cu o soluție de beton, cu adăugarea de plastifianți, prevenind scurgerile, prin care se poate evapora biogazul produs.
3. De mai sus, construcția este închisă ermetic cu o cupolă în care sunt realizate găuri și conducte instalate necesare pentru alimentarea cu gaz a consumatorilor.
4. Pentru a crește eficiența instalației, încălzitoarele pot fi montate în rezervor sub formă de bobine care funcționează pe bază de energie electrică.

Fiți atenți! Pentru a folosi gazele organice, este necesar să modernizați echipamentul de încălzire sau să reconstruiți arzatoarele astfel încât mai mult oxigen să intre în camera de combustie.

Procesul de obținere a biocombustibilului este următorul:

• materiile prime organice sunt introduse în rezervor (compoziția sa este discutată în detaliu în secțiunea anterioară);
• este de asemenea necesar să se adauge apă acolo, crescând conținutul de umiditate al materiei organice până la 70%;
• după aceea, elementul de încălzire ar trebui să fie pornit și temperatura bălegarului ar trebui mărită la 35 de grade;
• după începerea fermentării, temperatura amestecului va crește și mai mult, în urma căreia va începe gazul, care este folosit pentru alimentarea acestor sau alți consumatori.

Combustibil organic pentru seminee

Pe lângă biogazul și benzina organică, a căror utilizare nu este încă foarte răspândită, puteți simți deja toate deliciile utilizării biocombustibililor. Acesta este un fluid Planica fanola, care este special conceput pentru a fi utilizat în biofile și poate fi utilizat fără a instala furtunul și ventilația specială.

Arderea, acest tip de combustibil nu formează ardere și fum și, de asemenea, nu emit substanțe dăunătoare care pot dăuna corpului uman.

Un litru de lichid, aprins într-un rezervor special instalat în șemineu pentru biocarburanți, poate arde timp de cel puțin 6 ore cu eliberarea căldurii, a cărei putere este egală cu 3 kW de energie. Acest lucru este de aproape două ori mai mare decât lemnul de foc mai comun, dar mai puțin ecologic.

concluzie

Biofuelul este una dintre evoluțiile promițătoare, toate beneficiile cărora vor fi apreciate în viitor. Cu toate acestea, acest lucru nu vă împiedică să utilizați biocombustibil auto-produs pentru o seră sau o baie. Puteți afla mai multe despre acest lucru din videoclipul de mai jos.