Преимущества биотоплива перед природным газом – — ,

И самым современным видом топлива, которому еще нет практического применения, является топливо с водорослей. Но этот вид еще на этапе разработки. Преимущество такого типа топлива в том, что сырье можно выращивать и в воде и на непригодных для хозяйства участках земли. Биотопливо с водорослей экономически выгодно. Не нужно тратить большие усилия, чтоб вырастить водоросли, а они имеют самые большие показатели по объему топлива после переработки.

В современном мире существуют разные виды альтернативного топлива, но они еще широко не применяются. Дело в том, что пока есть обычное топливо, человечество не будет задумываться о будущем. А стоит. Ведь нужно все — таки, что — то оставить для своих детей и внуков. Нужно питаться сделать мир чище. И введение в кругооборот биотоплива – один из способов сохранить планету от глобальной катастрофы.

energomir.biz

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.

ecoenergy.org.ua

Виды биотоплива — сравнение твердого, жидкого, газообразного

Биотопливо – это источник энергии, который получается из растительного или животного сырья. Для производства биотоплива подходят как возобновляемые природные ресурсы, так и отходы, образующиеся в результате деятельности деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и потребления человека. Бывает в жидком, твердом и газообразном состояниях.

Блок: 1/7 | Кол-во символов: 153
Источник: https://alter220.ru/bio/biotoplivo.html

Разделы статьи

Биотопливо — доступный и неисчерпаемый ресурс

Биотопливо — это используемые для получения тепловой энергии вещества биологического или животного происхождения.

В зависимости от целей и предназначения, биотопливо имеет различные агрегатные состояния: твёрдое, жидкое и газообразное.

Твёрдое

Твёрдое биотопливо на сегодняшний день держит пальму первенства как самый популярный вид альтернативного топлива.

Сырьём для производства твёрдого биотоплива служит биомасса, образующаяся из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, из соломы, опилок, щепы, хвои, листьев, а также сучки, ветки, кора, обрезки досок, бракованные части из дерева, навоз, торф и т. д. Биомассу прессуют в топливные гранулы (пеллеты) или брикетируют.

Энергетические леса, в состав которых входят быстрорастущие деревья и кустарниковые группы растений, позволяют поддерживать сырьевой баланс, обеспечивая производство биотоплива необходимым объёмом материала.

Быстрорастущие деревья сажают для использования их впоследствии в качестве сырья для производства биотоплива

Жидкое

В состав жидкого биотоплива входят спирты, эфиры, масла. Сырьём выступает та же биомасса, состоящая из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, сахарной свёклы и тростника, пшеницы, а также жмыха, выжимки, патоки и т.д.

Образование топлива происходит в результате спиртового брожения биологической массы с высоким содержанием крахмала и/или сахара, а также гидролизе. Образующийся в результате брожения раствор после очистки и дистилляции преобразуется в биоэтанол, биобутанол, биометанол, биодизель.

Простейшее устройство для анаэробного брожения

Газообразное

Газообразное биотопливо или биогаз образуется в результате анаэробного брожения (перепревания) органических веществ. Для производства биогаза используют метанообразующие, гидролизные или кислотообразующие бактерий.

Размещение экологически чистого производства

Наряду с общепринятой, используется и альтернативная классификация биотоплива по поколениям:

• к первому поколению относится биотопливо, производимое из биологического сырья посредством брожения;
• биотопливо второго поколения получают из неопасных отходов производства и потребления;
• к третьему поколению относится производство биотоплива из растите

kachestvolife.club

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.

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 NO_х;
• 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.

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.

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

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.

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

stroim24.info

Биотопливо в домашних условиях — мечта или реальная возможность?

Биотопливо в домашних условиях — современно, экологично, разумно

Наверняка, многие слышали, что биотопливо представляет собой альтернативный источник энергии.Производить его можно из самых разных видов органического материала — навоза, растительных отходов, сои, рапса и даже мусора. Основное достоинство биотоплива в том, что оно является экологически чистым, не усугубляет парниковый эффект и очень часто подходит в качестве заменителя природного газа, который наносит большой вред атмосфере. Учитывая это, каждый желающий в состоянии приготовить биотопливо в домашних условиях для своих нужд.

Практическое применение этого продукта — получение тепловой энергии, которая может использоваться для обогрева жилья, приготовления пищи, подогрева воды для хозяйственных нужд, что актуально для дачных домов и загородных коттеджей.

Варианты изготовления биотоплива

Многих сельских жителей или тех, кто имеет загородный дом, интересует вопрос, как создать биотопливо для обогрева и всего того, что требует электроэнергии. Вариантов несколько, поэтому каждый может выбрать тот, который ему подходит лучше всего.

Биотопливо из навоза

Навоз— наиболее востребованный сегодня вид биотоплива,которое можно получить в домашних условиях. Поэтому, если у вас имеется своя небольшая ферма, то имеет смысл приобрести и установить оборудование для производства биологического топлива, так как оно окупится за несколько лет.

Больше всего тепла можно получить, используя конский навоз. Но его проблематично достать, поэтому можно взять любой другой — овечий, коровий, кроличий и т. д. Как правило, для обогрева домов, теплиц или хозяйственных построек применяются следующие смеси биотоплива на основе навоза:

• конский навоз с соломой или торфом;
• смесь навоза и льняной костры в пропорции 7:3;
• смесь из навоза и домашнего мусора 4:6;
• смесь коровьего и конского навоза в пропорции 1:1;
• коровий навоз и древесные опилки в соотношении 7:3;
• смесь конского навоза и листвы в пропорции 7:3.

Технология изготовления биотоплива из навоза в домашних условиях основана на процессе брожения, который под воздействием тепла происходит в специальных герметичных бункерах. При этом выпаривается лишняя жидкость, и выделяется биогаз, который успешно можно применять для обогрева помещений и приготовления пищи.

Опыт получения биогаза

Один изобретатель, житель Липецкой области, сделал своими руками установку, позволяющую в домашних условиях без труда добывать биотопливо. Недостатка сырья у него не было, поскольку он держал скот.

Своим руками он вырыл яму, положил в нее бетонные кольца и накрыл металлической конструкцией в виде тяжелого купола, вес которого составлял примерно одну тонну. Из емкости была выведена труба. После чего яму заполнили органикой. Через 5 дней уже можно было готовить на полученном биотопливе еду для животных и отапливать хозяйственные постройки. Кроме того, биогаз можно подвести в дом для личных нужд.

Однако при использовании биогаза в котлах или газовых печах потребуется регулировка горелок. Это объясняется тем, что процентное содержание в биогазе метана меньше, чем в природном продукте. Поэтому необходимо обеспечить подачу кислорода для лучшего горения.

Для этой цели рекомендуется взять около 2 т навоза и 4 т растительных отходов и залить их водой до получения влажной смеси (70%). Полученная смесь укладывается в резервуар и нагревается до 35 градусов с использованием змеевика. В таких условиях без доступа воздуха смесь начинает бродить и нагреваться до более высокой температуры, что и станет причиной выделения газа. По специальным трубам он отводится из ямы и затем применяется по назначению.

Биотопливо из древесного угля

Древесно-березовый уголь

Использование древесного угля вовсе не ограничивается отдыхом на природе, жаркой шашлыков и барбекю. Данный природный материал может успешно применяться во многих сферах, например, в кузнечном деле, медицине, для производства пороха, качественной фильтрации питьевой воды, а также для различных домашних нужд.

Тот, кому приходилось сталкиваться с приобретением древесного угля, знают, что он стоит немалых денег. Чтобы минимизировать свои траты, можно приготовить сырье самостоятельно. Достаточно просто иметь умелые руки и некоторые знания. Для этих целей можно использовать один из двух методов.

Изготовление угля в яме

На хорошо уплотненное дно ямы укладывают сухую бересту и мелкие ветки, после чего разводят небольшой костер. Когда он хорошо разгорится, следует уложить заранее приготовленные дрова небольших размеров — около 30 сантиметров длиной. При этом они должны располагаться плотно и добавляться постепенно по мере обжига предыдущего слоя. Для полного выжига углей потребуется около 3-х часов.

После этого угли необходимо укрыть мхом, травой и сухими листьями, а также засыпать землей и плотно утрамбовать. После того как уголь хорошо остынет, на что потребуется 2 суток, твердое биотопливо будет готово. По истечении этого времени из ямы убирается земля, а уголь выгребается, просеивается и пакуется в мешки, чтобы использовать его в твердотопливных котлах или для приготовления пищи на костре.

Естественно, такое производство биотоплива потребует от вас как материальных, так и физических затрат. Но, во-первых, это будет намного дешевле приобретения готовой продукции. А, во-вторых, все созданное своими руками в домашних условиях доставит моральное удовлетворение.

Приготовления угля в бочке

Получение и применение древесного угля

Для того чтобы приготовить древесный уголь вторым доступным способом, необходимо приобрести толстостенную металлическую бочку емкостью 200 литров. Внизу бочки делается штуцер для принудительного нагнетания воздуха. Часто для этого используется пылесос.

На дне бочки разводится небольшой костер, в который постепенно добавляются чурки. Для того чтобы укладка была более плотной, бочку рекомендуется периодически встряхивать. Подачу воздуха нужно начинать сразу после того, как бочка наполовину своего объема заполнится дровами. После подачи воздуха поленья станут меньше дымить и хорошо начнут гореть. Через некоторое время для продолжения процесса жжения следует закрыть резервуар крышкой, заделать все щели при помощи смеси земли с водой или густого глиняного раствора.

При таком способе получения в домашних условиях биотоплива иногда образуется небольшое количество золы. Поэтому после полного остывания бочки ее необходимо перевернуть, а готовый уголь просеять и расфасовать в мешки.

Несмотря на некоторые моменты, кажущиеся сложными, изготовление биологического топлива своим руками — это реальная возможность. В приморских районах в качестве биотоплива используются водоросли. Низкая себестоимость и солидное содержание углерода в определенные периоды года, а также большое количество сырья, поставляемого океаном или морем, дает возможность рассматривать водоросли как важнейшее средство для производства биологического топлива.

Преимущества биотоплива

Всем известно, что любое изобретение — это хорошо забытое старое. Так вот биотопливо — далеко не открытие нашего времени, так как его умели производить еще в Древнем Китае. В качестве исходного материала в то время использовали ботву растений, траву, различные отходы и навоз. Преимуществ у такого сырья очень много, так что стоит ознакомиться с основными из них.

Невысокая стоимость

На современном рынке биотопливо по стоимости равно бензину. Но оно более чистое и производит минимум вредных выбросов. При использовании такого топлива можно существенно снизить затраты на техническое обслуживание тех агрегатов, где оно используется.

Возобновляемые источники

Ферментация навоза в устройстве

Как известно, бензин получают из нефти, которая относится к невозобновляемым ресурсам. И, несмотря на то, что запасов нефти хватит еще не на одно десятилетие или даже столетие, она в итоге рано или поздно закончится. В свою очередь, биотопливо изготавливается из такого сырья, как:

• навоз;
• отходы культурных и диких растений;
• сами растения в виде сои, рапса, кукурузы или тростника;
• древесина и прочее.

Все они имеют свойство постоянно возобновляться.

Сокращение выбросов

В период сжигания ископаемое топливо (каменный уголь, природный газ, торф) производит значительное количество углекислого газа, который ученые называют парниковым. Использование нефти и угля повышает температуру атмосферы, что является одной из причин так называемого глобального потепления. Чтобы значительно уменьшить парниковый эффект, следует использовать биотопливо.

Проведенные исследования показали, что биологическое топливо существенно снижает выбросы парниковых газов до 65%.

Как известно из школьного курса ботаники, при выращивании растений из атмосферы частично поглощается оксид углерода, и происходит выделение кислорода в атмосферу. Это делает применение биотоплива еще более привлекательным.

Снижение зависимости от импорта

Заправка с биотопливом

Учитывая, что далеко не каждая страна обладает запасами нефти, ее импорт «пробивает» солидную брешь в экономике государства. Поэтому, если большинство людей начнет склоняться к потреблению биотоплива, зависимость от импорта значительно снизится. Тем более что благодаря росту производства такого сырья будут создаваться новые рабочие места. А это положительно отразится на экономике стран.

Заключение

С учетом всех достоинств описанного сырья как альтернативного источника тепла и энергии производство биотоплива в условиях дома — это вполне обдуманный и правильный шаг, особенно для владельца фермы. Ознакомившись с литературой, просмотрев схемы создания резервуаров и методы приготовления биологического топлива, а также применив свое умение и труд, можно справиться с любой поставленной задачей.

Главное — использовать сырье, которое легко разлагается и содержит в своем составе значительное количество влаги. Кроме того, оно не должно быть отягощено различными примесями в виде моющих средств, так как они способны замедлить процесс ферментации.

Комментарии и отзывы к материалу

gidotopleniya.ru

Биотопливо своими руками

Сегодня многие начинают осознавать, что сжигание ископаемого топлива когда-нибудь заведет человечество в тупик. Вместе с тем, выработка энергии из возобновляемых источников пока не может покрыть все нужды экономики. А что, если обратиться к опыту наших предков и воспользоваться топливом биологического происхождения. Ведь еще в древнем Китае умели добывать биогаз из природного сырья. Это горючее ничем не уступает по своим физическим свойствам другим видам топлива. Так давайте же разберемся, как можно выработать биотопливо своими руками.

Использование биотоплива в мире

Что собой представляет биогаз?

Биогаз – это общее название смеси большого количества органических летучих соединений, которые обладают высокой горючестью. Он способен образовываться в анаэробной среде в процессе разложения любой органики. Главные условия – отсутствие кислорода и высокая влажность. Сырьем для получения биогаза может стать любой органический субстрат: навоз, ботва от растений, трава, опилки, отходы деревообрабатывающего производства, солома и даже бытовые отходы. Все это можно с успехом использовать для обогрева не только теплиц и хозяйственных помещений, но и целых домов.

Запасы органики в мире и выход биогаза из некоторых субстратов

Главным образом любой биогаз состоит из метана, углекислого газа и примесей иных газообразных веществ, таких как сероводород. Чем меньше в нем содержится углекислого газа, тем выше качество продукта. Ведь углекислота не является горючим газом. Во многих случаях переработка одного килограмма органики дает целых 500 гр. биотоплива. Это очень высокий показатель, который редко встречается в других сферах.

Основные технологии производства биотоплива

В чем преимущества использования биологического топлива

Существует немало преимуществ у использования биогаза.

• Стоимость биогаза сегодня находится в паритете с бензином, но при этом его чистота гораздо выше, что дает неплохую экономию на техническом обслуживании отопительных котлов, которые работают на таком виде топлива.
• Нет никакой зависимости от наличия и стоимости нефтепродуктов.
• Источники получения биотоплива можно считать возобновляемыми в отличие от углеводородов. Ведь разложение биомассы будет происходить всегда, пока есть жизнь на Земле. Нефть, газ и уголь рано или поздно в недрах закончатся, ведь они образовывались миллионами лет в строго определенных условиях, которых сегодня на планете уже нет.
• Снижается общее количество вредных выбросов в атмосферу примерно на 65%.
• Возможность самостоятельной выработки. Нельзя своими руками добыть нефть и сделать из нее бензин, а вот биотопливо произвести при наличии определенных знаний сможет каждый. Причем, сырье для производства не придется долго искать.

Что оказывает влияние на изготовление биотоплива?

Что имеет решающее значение для тех, кто задался целью изготовить биотопливо своими руками в домашних условиях – так это, главным образом, окружающая среда. Ведь, чем выше температура, тем успешнее будут проистекать необходимые химические реакции, посредством которых будет выделяться газ. Это стало основной причиной того, что первое оборудование, которое производило биотопливо в домашних условиях, было сконструировано и запущено в работу в регионе с теплым климатом. Однако и в холодных условиях вполне возможно произвести биологическое топливо. Просто для этого придется принять меры по утеплению конструкции установки или внесения в ее конструкцию устройств для принудительного обогрева рабочей камеры, например, горячей водой. Кроме того, на создание агрегата может оказать влияние само сырье, которое должно эффективно и быстро разлагаться, содержать в себе много жидкости. В нем должны отсутствовать чистящие средства и другие препараты, которые сильно замедляют процесс разложения, так убивают анаэробные бактерии, осуществляющие процесс ферментации.

Процесс изготовления биотоплива

Так все же, каким образом можно произвести биотопливо своими руками и какие доступные материалы можно в этом процессе использовать. Для полного понимания необходимо разобрать несколько распространенных вариантов.

Схема одной из установок для производства биотоплива

Производство биотоплива из обычного навоза

Навоз, несомненно, является самым популярным сырьем для выработки кустарным методом большого количества биогаза. Поэтому, если вы живете в сельской местности и держите какую-либо живность, то приобретение установки для производства биотоплива будет экономически оправданным, так как она вполне может окупиться за 2 – 3 года.

Максимально бурная реакция с выделением большого количества газа происходит в конском навозе. Однако такой навоз бывает трудно достать, ведь мало кто сегодня разводит лошадей в своем подсобном хозяйстве. Гораздо проще обстоит дело с коровьим, козьим и свиным. Он не так эффективен, но все же способен произвести достаточное количество газа.

На базе навоза создают смеси с другими отходами, посредством которых и вырабатывается горючий газ, который идет на отопление дома. Вот некоторые популярные смеси:

• Любой доступный навоз и листья деревьев в соотношении 7:3.
• Навоз и обыкновенная солома.
• Навоз и древесные опилки – 7:3.
• Навоз и отходы от льняного производства – 7:3.
• Смесь коровьего и конского навоза – 1:1.
• Смесь навоза с бытовыми отходами – 4:6.

Как уже отмечалось вначале, технология такого производства основывается на всем известном брожении. Оно происходит в специальных полностью герметичных резервуарах при достаточно высокой температуре. Излишки воды в ходе этого процесса просто удаляются, а высвободившийся биогаз подается в газовую горелку, установленную в печи, которая отапливает те или иные помещения. Этот газ можно с успехом подавать и в котлы для природного газа, но в этом случае понадобится перенастройка горелки. Это обусловлено тем, что содержание метана в биотопливе значительно меньше, чем в природном газе. Сегодня, кстати, уже выпускаются специальные комбинированные котлы для работы не только на привычном газе, но и на биотопливе.

Самодельная установка для производства биотоплива из навоза

Получение газа из древесного угля

Биотопливо в домашних условиях вполне возможно производить и из обычного древесного угля, который все любят использовать на природе, чтобы зажарит шашлык. Однако конфуз в том, что в магазинах такой уголь стоит дорого. К счастью, его цена чисто спекулятивная, так как диктуется большим спросом именно на использование в мангалах. Себестоимость же производства этого продукта в разы ниже. Поэтому, если научиться самостоятельно производить такой древесный уголь, то затраты будут вполне окупаться той тепловой энергией, которая будет вырабатываться впоследствии. Чтобы самостоятельно сделать древесный уголь, нужно обладать некоторыми знаниями и не очень «кривыми» руками. Рассмотрим два способа:

1. Древесный уголь из бочки. Для производства достаточного количества угля вполне подойдет металлическая бочка в 200 л. В ее нижней части вваривается штуцер под устройство принудительного нагнетания воздуха. Для этих целей можно использовать обычный пылесос или смонтировать устройство с вентилятором. В бочке разводится костер, в который постепенно добавляются дрова.

Приготовление древесного угля в металлической бочке

Это могут быть любые отходы деревопереработки. Когда дров будет до половины бочки, ее нужно полностью закрыть и герметизировать сырой глиной или мокрой землей. В этот момент происходит принудительная подача воздуха. Происходит очень интенсивное горение с образованием всем знакомого угля. Недостатком этого метода является повышенное золообразование. Поэтому после каждой партии необходимо очищать бочку от золы.

2. Древесный уголь из ямы. Таким способом уголь всегда жгли в лесу. Сегодня это запрещено без согласования с органами пожарного надзора ввиду участившихся случаев лесных пожаров. Чтобы такое согласование получить, необходимо соблюсти следующие условия: место для жжения должно располагаться на обширной поляне или за пределами леса, и оно должно быть опахано широкой полосой; в пределах досягаемости искр не должно быть сушняка и старых деревьев. Кроме того, органы экологического контроля должны дать заключение, что производство не нанесет вреда окружающей среде.

Для небольшого производства копают яму 50 см глубиной и диаметром 80 см. Стенки ямы должны быть с уклоном. На тщательно уплотненном дне ямы разводят костер с использованием бересты и тонких прутиков. Затем добавляют в него постепенно дрова, имеющие длину не более 30 см. Каждый последующий слой, добавляют только после полного обжига предыдущего. Дрова должны находиться очень плотно друг к другу. Примерно три часа необходимо для полного выжигания дров. Когда это произойдет и яма будет полностью заполнена обожженными дровами, на них нужно насыпать сухую листвы и землю. Все это утрамбовывают и оставляют на 2 – 3 дня. За это время головешки от дров превратятся под землей в древесный уголь, остыну и могут быть сложены в мешок. Если есть такая необходимость, то можно выкопать яму большего размера или сделать их несколько.

Как видим оба способа достаточно трудоемкие, но зато они не требуют почти никаких финансовых затрат, так как необязательно покупать полноценные и дорогие дрова для производства угля. Можно использовать сушняк в лесу или отходы лесозаготовительного производства.

Яма для производства древесного угля кустарным способом

Сжигание такого древесного угля в твердотопливных котлах позволяет получить высококачественный и высокотемпературный пиролизный биогаз, который обладает очень большой энергией сгорания. В отличие от обычных дров, древесный уголь способен дать в несколько раз больше тепла из того же объема топлива.

Установка для производства древесного угля в промышленных масштабах

Биотопливо из семян рапса

Из семян рапса тоже возможно производить качественное биологическое топливо. Чтобы хорошо понять такую процедуру, можно самостоятельно провести достаточно простой и доступный кому угодно химический опыт. Нужно взять пять грамм каустической соли и очень быстро, чтобы не попал воздух, пересыпать ее в любую стеклянную 2 литровую емкость, в которой уже налито 200 грамм метанола (метиловый спирт). Образованную смесь очень тщательно необходимо перемешать. После этого в смесь добавляют нагретое до 55 градусов рапсовое масло. Для удобства перемешивания хорошо в качестве емкости использовать банку с крышкой, в которой прорезано отверстие под блендер.

Перемешивание смеси необходимо производить на низких оборотах блендера в течение 20 минут. Затем смесь оставляют на 1 час при температуре не ниже 55 градусов. При комнатной температуре понадобятся целые сутки. Через это время на дне банки появится глицерин, а все остальное будет заполнено жидкостью желтого цвета. Это и есть то биотопливо, которое мы хотели получить. Его нужно профильтровать и можно использовать в котлах, работающих на жидком топливе. Конечно, производить биотопливо в 3 литровых банках совершенно не рентабельно, поэтому для этой цели существуют специальные установки.

Установка для производства жидкого биотоплива. Такие используются для изготовления биологического топлива даже для работы автомобильных двигателей.

Итак, принимая во внимание все перечисленные выше очевидные преимущества использования биотоплива, как альтернативы популярным сегодня различным видам типам топлива, можно с уверенностью говорить, что это вполне целесообразное и разумное решение, например, для фермера. При условии, если вы ознакомитесь с некоторой тематической литературой, содержащей более детальные разъяснения методов и схемы производства различных видов биотоплива, добавите ко всему этому собственные качественные знания и навыки, то у вас, несомненно, все получится.

И помните: любое сырье, которое вы планируете на потоке использовать для выработки биотоплива, должно отлично разлагаться и содержать достаточно большое количество жидкости. Лучше всего этим условиям удовлетворяет навоз, да и производство при его использовании самое простое. Кроме того, в сырье не должно присутствовать никаких посторонних веществ, которые могут замедлять реакцию или снижать качество полученного биотоплива.

stroyvopros.net

Биотопливо: за и против | Экологические проблемы и их решения

20 сентября мы поместили материал об альтернативных источниках энергии. Сегодня мы продолжаем эту тему.

Наверное, не все хорошо знакомы с ситуацией в этой области, поэтому на наш взгляд полезно было бы напомнить, что такое возобновляемая энергетика, биотопливо, в чем их преимущества и каковы возможные риски их широкого использования.

Возобновляемая энергетика — это использование источников энергии, получаемой с помощью солнца, ветра, воды, а также — геотермальная энергия земли.
Кроме этого, к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) относятся отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива; биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках.

Биотопливо — это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.
Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, солома) и газообразное (биогаз, водород).

Под производство сырья для биодизеля отчуждаются большие земельные площади, на которых нередко используют повышенные дозы средств защиты растений.
Это приводит к биодеградации грунтов и снижению качества почв.
С другой стороны, жмых, получаемый в процессе производства растительного масла, используется в качестве корма для скота, что позволяет более полно утилизировать биомассу растения.

Производство биодизеля позволяет ввести в оборот не используемые с/х земли, создать новые рабочие места в сельском хозяйстве, машиностроении, строительстве и т. д.
Из достоинств биодизеля можно отметить хорошие смазочные характеристики, увеличение срока службы двигателя, высокая температура воспламенения, следовательно он более безопасен, а также побочный товар производства — глицерин, имеющий широкое применение в промышленности.

Недостатки — необходимость подогревать топливо в холодное время года, долго оно не хранится (не более 3х месяцев).

Биогаз — товар сбраживания органических отходов (биомассы), представляющий смесь метана и углекислого газа. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий класса метаногенов.
В XVII веке Ян Баптист Ван Гельмонт обнаружил, что разлагающаяся биомасса выделяет воспламеняющиеся газы. Алессандро Вольта в 1776 году пришёл к выводу о существовании зависимости между количеством разлагающейся биомассы и количеством выделяемого газа. В 1808 году сэр Хэмфри Дэви обнаружил метан в биогазе.

Состав и качество биогаза: 50—87 % метана, 13—50 % CO2, незначительные примеси h3 и h3S. После очистки биогаза от СО2 получается биометан.
Биометан — полный аналог природного газа, отличие только в происхождении.
Поскольку только метан поставляет энергию из биогаза, целесообразно, для описания качества газа, выхода газа и количества газа все относить к метану, с его нормируемыми показателями.

Перечень органических отходов, пригодных для производства биогаза: навоз, птичий помёт, зерновая и меласная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цеха (кровь, жир, кишки, каныга), трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов — соленая и сладкая молочная сыворотка, отходы производства биодизеля — технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков — жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки — мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов — очистки, шкурки, гнилые клубни, кофейная пульпа.
Производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу.
Метан оказывает влияние на парниковый эффект в 21 раз более сильное, чем СО2, и находится в атмосфере 12 лет. Захват метана — лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления.

Переработанный навоз, барда и другие отходы применяются в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Это позволяет снизить применение химических удобрений, сокращается нагрузка на грунтовые воды.

Биогаз используют в качестве топлива для производства: электричества, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива.
Биогазовые установки могут устанавливаться как очистные сооружения на фермах, птицефабриках, спиртовых заводах, сахарных заводах, мясокомбинатах.
Биогазовая установка может заменить ветеринарно-санитарный завод, т. е. падаль может утилизироваться в биогаз вместо производства мясо-костной муки.

Производство биотоплив позволит создать в развивающихся странах новые рабочие места, снизить зависимость развивающихся стран от импорта черного золота.
Критики развития биотопливной индустрии заявляют, что растущий спрос на биотопливо вынуждает сельхозпроизводителей сокращать посевные площади под продовольственными культурами и перераспределять их в пользу топливных. Например, при производстве этанола из кормовой кукурузы барда используется для производства комбикорма для скота и птицы.
При производстве биодизеля из сои или рапса жмых используется для производства комбикорма для скота. То есть производство биотоплива создаёт ещё одну стадию переработки сельскохозяйственного сырья. При сборке подчистую кукурузный силосом, который является главным компонентом при производстве биотоплива, земля становится подверженной эрозии и становится непригодной для сельскохозяйственной деятельности.
К тому же эксперименты в этой области, когда на изготовление этилового спирта пускалась кукуруза, уже отразились на мировых ценах на зерновые культуры. Эксперты ООН уже обратилась к США с просьбой остановить производство биотоплива.

Напомним, что с 1 июля вступает в силу закон об обязательном добавлении биоэтанола в бензины. Впрочем, данная программа уже должна была стартовать, однако с 1 января 2014 г. она не заработала. Основной причиной невозможности выполнения закона является отсутствие подзаконных актов, которыми бы регламентировались технические и налоговые аспекты добавления биоэтанола.

По расчётам экономистов из Университета Миннесоты, в результате биотопливного бума число голодающих на планете к 2025 году возрастёт до 1,2 млрд человек.
Вместе с тем, специалисты доказали что, выбросы углекислого газа при использовании биотоплива превышают аналогичный показатель бензина на 7%.

При этом, именно сокращение этих выбросов в атмосферу, обвиняемых в «парниковом эффекте», и вынудило в свое время к поиску альтернативы нефтепродуктам.
Вывод: Таким образом, можно сказать, что биотопливо и биогаз в относительно небольших количествах могут производиться не как самоцель, а как результат переработки отходов.
Это позволит несколько уменьшить количество потребляемого топлива и соответствующие выбросы из него. Целесообразно поставить акцент не на целевой ориентации посевов под биотопливо, а для начала на использовании уже существующих отходов, не искать замену нефти, а использовать технологию для очистки территорий от ранее произведенных отходов.
Это правильное направление, в котором главное – соблюдать баланс, не отказываться совсем, но и не перегибать палку.
Продолжение следует

investments.academic.ru

autonews.autoua.net

rpeviewPicture: 

eco63.ru