Биологическое топливо: как действенно применять отходы

Непременно невозобновляемые нужные ископаемые, каковые на данный момент употребляются в качестве горючего, будут всецело исчерпаны. Исходя из этого уже на данный момент в мире внедряются разные технологии, применяющие биологическое топливо. Оно может заменить классические источники энергии в большинстве сфер людской деятельности, а для его получения достаточно переработать особенным образом отходы сельского хозяйства.

Неспециализированные положения

Основные понятия

Начнем с определения того, что такое биологическое топливо. Разглядываемый вид энергоносителя есть всецело органическим и при наличии соответствующего оборудования может употребляться для отопления жилых домов, заправки машин, питания промышленных установок и без того потом.

Газообразное, жидкое либо жёсткое биологическое топливо может производиться из разных сельскохозяйственных растений (к примеру, из рапса), и продуктов жизнедеятельности животных и человека (биологическое топливо из навоза). Другими словами, сырьем для его изготовления помогают, в большинстве случаев, те продукты, каковые ранее отправлялись на свалку.

Помимо этого, к преимуществам разглядываемого типа источников энергии возможно отнести их экологичность. При сгорании выделяется значительно меньше вредных веществ, воздействующих на состояние окружающей природной среды. Это выгодно отличает котлы на биотопливе от отопительного оборудования на солярке либо газе, каковые славятся своими канцерогенными выхлопами.

Но биологическое горючее имеет и значительные недостатки:

• низкая теплоемкость – жидкое биологическое топливо, сгорая в теплообменнике, выделяет меньшее количество тепла, чем аналогичный количество бензина либо ДТ,
• высокая себестоимость производства – новейшие технологии еще не разрешают создавать биологическое топливо – жидкое, жёсткое либо газообразное – в промышленных масштабах, потому его цена немного выше, чем классических источников энергии,
• сильные коррозийные свойства – растительные масла и животные жиры, входящие в состав органических источников энергии, оказывают сильное разрушительное действие на механизмы, что затрудняет их применение в двигателях внутреннего сгорания и других подобных системах.

В настоящее время получение биологического топлива с менее агрессивными свойствами и более недорогими методами есть одним из приоритетных направлений научных изучений ученых всей земли. Громадный прогресс в данной области разрешает с уверенностью сказать, что от большинства недостатков этого вида источников энергии возможно будет избавиться в скором будущем.

Уже на данный момент обширно употребляется биологическое топливо для теплиц и других агротехнических сооружений. Газ, полученный в следствии переработки навоза, либо пеллеты используются для комфортного микроклимата, в котором произрастают разные сельскохозяйственные культуры. (См. кроме этого статью Отопление теплицы зимний период: особенности.)

Обратите внимание! В отличие от природной нефти и газа, каковые добываются лишь в местах их залегания, биотопливные установки не привязаны к месторождениям и смогут быть установлены в любой точке нашей страны.

Поколения биологического топлива

Еще на заре изучений, связанных с разработкой источников энергии из отходов сельского хозяйства, ученые высказывали опасение, что в будущем, в то время, когда биологическое горючее возьмёт широкое распространение, смогут появиться продуктовые неприятности. Это быть может, в случае если сельскохозяйственные культуры (кукуруза, рапс, маис) будут употребляться не по прямому назначению, а для перегонки в горючее.

Дабы избежать этого, ученые искали другие биотопливные источники энергии. В следствии их изучений появилось биологическое топливо второго поколения и более новые его разновидности.

К ним относятся вещества, получаемые не из самих растений, а из их отходов: листьев, шелухи, корневищ и без того потом. броским представителем данной разновидности теплоносителя есть биологическое топливо из опилок и навоза – газ, складывающийся из метана и углекислоты, который в обиходе носит название «канализационного».

По составу он полностью аналогичен природному ископаемому метану. По окончании того как из него будут удалены ненужные элементы, он может употребляться с целью получения этанола для печей, отапливающих те либо иные сооружения.

Наиболее инновационное биологическое топливо – презентация которого проходила недавно – производится из водорослей. Эти подводные растения смогут выращиваться в водоемах, каковые не подходят для сельскохозяйственных потребностей. Боле того, их возможно культивировать в так называемых фитобиореакторах.

По мере развития эти организмы образуют молекулярные структуры, напоминающие по своему строению структуру нефти. Биологическое топливо из водорослей – наиболее перспективная разработка, но, до ее использования на практике еще весьма на большом растоянии.

Обратите внимание! К положительным моментам применения водорослей возможно отнести да и то, что в ходе своей жизнедеятельности они поглощают углекислоту, уменьшая количество парникового газа в атмосфере нашей планеты.

Разновидности биологического топлива

Биотопливные источники энергии, не обращая внимания на перечисленные в прошлых разделах недостатки в составе и технологии производства, употребляются уже на данный момент. В некоторых областях людской деятельности они заменяют электричество. Существуют кроме того целые котельные на биотопливе, благодаря которым осуществляется обогрев жилых зданий, помещений коммерческого и производственного назначения.

на данный момент наиболее обширно распространены следующие виды биологического топлива:

• жидкое,
• жёсткое.

Остановимся на рассмотрении каждого из них более детально.

Жидкое

Одной из наиболее подходящих для производства биологического горючего сельскохозяйственных культур есть рапс.

Изготовление энергоносителя происходит по следующей схеме:

• собранный рапс проходит узкую очистку, из-за которой из него удаляется мусор, почва и другие посторонние элементы,
• затем растительное сырье измельчается и отжимается до получения жмыха,
• потом происходит этерификация рапсового масла – посредством особых кислот и спиртов из этого вещества добываются летучие эфиры,
• в конце осуществляется очистка взятого биодизельного топлива от ненужных примесей масла.

Совет! Полученное вещество подходит для независимого применения, и может употребляться как добавка для дизеля, разрешающая снизить вредные выбросы в атмосферу.

Помимо этого, обширно распространено биологическое топливо Е-95, которое заменяет классический бензин. Данный вид энергоносителя складывается из этилового спирта с добавками, снижающими коррозийное действие на железные и резиновые части двигателей внутреннего сгорания, установленные в машинах.

Преимущества биологического бензина пребывают в следующем:

• цена этого вида горючего ниже классического,
• при его применении возрастает срок эксплуатации масла и фильтрующих элементов,
• сгорание биологического топлива не ведет к образованию на свечах зажигания налета, мешающего прохождению искры,
• двигатель внутреннего сгорания, работающий на биобензине, не выделяет в атмосферу вредные вещества,
• этанол хуже воспламеняется и не взрывается на протяжении дорожно-транспортных происшествий,
• органический бензин детонирует при меньшей температуре, потому двигатель автомобиля не перегревается в теплое время года.

Не обращая внимания на вышеперечисленные плюсы, жидкое биологическое горючее имеет пара недостатков, мешающих его широкому внедрению в хозяйственную деятельность:

1. При применении органического бензина двигатели внутреннего сгорания и другое оборудование быстро выходит из строя, поскольку вещества, входящие в состав природного энергоносителя, приводят к коррозии и портят резиновые прокладки агрегатов. Действенных способов борьбы с этим явлением пока не отыскано.
2. Для полной замены ископаемого горючего на биологическое нужно существенно увеличить площади сельскохозяйственных угодий, что в настоящее время нереально. Помимо этого, площадь земли, пригодной для выращивания растений, ограничена. Решением проблемы может служить горючее третьего поколения, работы над разработкой которого еще не закончены.

Жёсткое

Не считая жидкого биологического топлива, заслуженное признание среди потребителей в мире взяли жёсткие органические источники энергии.

Их изюминки пребывают в следующем:

1. Изготавливаются из разного сырья биологического происхождения. Это смогут быть как органические отходы жизнедеятельности человека и животных, так и части разных растений.
2. Сущность технологического процесса производства жёсткого биологического топлива пребывает в действенном применении тех либо иных способов расщепления целлюлозы. В настоящее время проводится множество изучений, целью которых есть повторение природных процессов расщепления, происходящих в пищеварительном тракте живых организмов.
3. Для изготовления жёсткого органического горючего употребляется так называемая биологическая масса, имеющая определенную консистенцию и пропорции. Готовый продукт получается методом удаления из сырья жидкости и последующего прессования.

Значительно чаще жёсткий энергоноситель поставляется в следующих формах:

• брикетах,
• пеллетах,
• гранулах.

Независимое производство биологического горючего

Нужное сырье

Биологическое топливо своими руками изготовить достаточно просто. Для этого нужно много навоза и не сверхсложное оборудование, которое возможно заказать в специализированных компаниях.

Затраты, каковые вы понесете на начальной стадии, окупятся в течение нескольких последующих лет. А котельная на биотопливе, обогревающая не только агротехнические и животноводческие помещения, но и жилой дом, разрешит значительно сэкономить на оплате услуг ЖКХ.

Наиболее подходящим с энергетической точки зрения есть конский навоз. Но не каждое фермерское хозяйство занимается разведением этих животных, потому в установках по производству биогаза смогут употребляться отходы жизнедеятельности других животных.

В технологическом ходе смогут использоваться следующие органические смеси:

• отходы жизнедеятельности коней, смешанные с торфом либо соломой,
• навоз, смешенный со стеблями, оставшимися по окончании переработки льна,
• навоз, смешанный с органическими отходами людской жизнедеятельности,
• коровий помет, смешанный с конским в соотношении 50/50,
• отходы жизнедеятельности коров, смешанные с опилками,
• навоз коней, смешенный с опавшей листвой деревьев.

Перед тем как сделать биогаз, сырье нужно поместить в герметичный бункер, где оно будет подвержено процедуре брожения в течение продолжительного промежутка времени. Затем лишняя жидкость из биологической смеси выпаривается, а образующийся биометан употребляется для удовлетворения тех либо иных хозяйственных потребностей.

Самодельная биотопливная установка

Следующая инструкция говорит о технологии независимого изготовления агрегата, который может употребляться для производства биологического горючего.

Нужно выполнить следующее:

1. В первую очередь, вырыть котлован нужного вам размера (зависит от количества имеющегося сырья).
2. Стенки ямы нужно укрепить цементными кольцами. Это предотвратит осыпание почвы. Стыки направляться шепетильно герметизировать цементным раствором с добавлением пластификаторов, исключающих появление протечек, через каковые может улетучиться вырабатываемый биогаз.
3. Сверху конструкция герметично накрывается куполом, в котором проделываются отверстия и устанавливаются трубопроводы, нужные для подачи газа к потребителям.
4. Дабы расширить эффективность установки, в резервуаре возможно смонтировать нагреватели в виде змеевиков, работающих от электричества.

Обратите внимание! Для применения органического газа нужно модернизировать отопительное оборудование либо реконструировать горелки так, дабы в камеру сгорания поступало большее количество кислорода.

Процесс получения биологического горючего содержится в следующем:

• в резервуар закладывается органическое сырье (детально его состав рассмотрен в прошлом разделе),
• кроме этого в том направлении нужно долить воду, увеличив влажность органики до 70%,
• затем направляться включить нагревательный элемент и расширить температуру навоза до 35 градусов,
• по окончании начала брожения температура смеси повыситься еще больше, в следствии чего начнет газ, который и употребляется для питания тех либо иных потребителей.

Органическое горючее для каминов

Кроме биогаза и органического бензина, применение которых еще не очень сильно распространено, почувствовать все прелести применения биологического топлива возможно уже на данный момент. Речь заходит о жидкости Planica fanola, которая намерено создана для применения в биокаминах и может использоваться без обустройства дымохода и особой вентиляции.

Сгорая, данный вид горючего не образует гари и дыма, и не выделяет вредных веществ, каковые смогут причинить вред организму человека.

Один литр жидкости, подожженный в особой емкости, устанавливаемой в камине для биологического топлива, может гореть в течение как минимум 6 часов с выделением тепла, мощность которого равна 3 кВт энергии. Это практически вдвое больше, чем более распространенные, но менее экологичные дрова.

Вывод

Биологическое горючее – одна из перспективных разработок, все преимущества которой будут по преимуществу оценены в будущем. Но это не мешает вам применять самостоятельно изготовленное биологическое топливо для парника либо бани. Более детально об этом вы имеете возможность определить из видео, представленного вашему вниманию ниже.