Biopaliwa: porównanie paliw stałych, ciekłych i gazowych

Plusy i minusy biopaliw

Rozwój biotechnologii rozwiązuje problem utylizacji odpadów organicznych, a także zastępowania ropy naftowej i gazu paliwami alternatywnymi. Jednak ich nierozsądne wykorzystanie może spowodować dodatkowe problemy z klimatem, a także ekosystemami. Rozważ kilka kluczowych punktów w rozwoju tej branży:

• Biopaliwa to odnawialne źródło energii o tanich surowcach.
• Technologie oparte na przetwarzaniu odpadów organicznych mają zastosowanie wszędzie tam, gdzie znajdują się ludzie i kompleksy przemysłowe.
• Produkcja biopaliwa zmniejsza poziom dwutlenku węgla w atmosferze, a jego stosowanie zamiast tradycyjnego paliwa zmniejsza produkcję dwutlenku węgla.
• Uprawa monokultur na dużą skalę (jako wsad do biopaliw) prowadzi do zubożenia składu gleby i zmniejszenia bioróżnorodności, co wpływa na klimat.

Rozsądne podejście do produkcji biopaliw jest w stanie rozwiązać najbardziej dotkliwe problemy środowiskowe środowiska.

Mobilność w porównaniu z innymi alternatywnymi źródłami energii

Obecnie bardziej „radykalne” alternatywne technologie energetyczne, takie jak energia słoneczna i energia wiatru, mają jeden duży problem – mobilność. Ponieważ słońce i wiatr nie są stałe, w takich technologiach energetycznych trzeba używać stosunkowo ciężkich akumulatorów, aby zapewnić dużą moc (ale wraz z rozwojem technologii problem ten jest stopniowo rozwiązywany). Z drugiej strony biopaliwa są dość łatwe w transporcie, są stabilne i mają dość dużą „gęstość energetyczną”, można je stosować z niewielkimi modyfikacjami istniejących technologii i infrastruktury.

Redukcja kosztów

Obecnie na rynku biopaliwa kosztują tyle samo, co benzyna. Jednak korzystanie z biopaliw przynosi więcej korzyści, ponieważ jest to czystsze paliwo, a spalanie powoduje mniejsze emisje. Biopaliwa można dostosować do istniejących konstrukcji silników, aby działały dobrze w każdym środowisku.Jednak takie paliwo jest lepsze dla silników, zmniejsza całkowity koszt kontroli zanieczyszczeń silnika, a zatem jego stosowanie wymaga mniejszych kosztów konserwacji. Przy rosnącym popycie na biopaliwa prawdopodobne jest, że w przyszłości staną się one tańsze. Dzięki temu korzystanie z biopaliw będzie mniej obciążać portfel.

Źródła odnawialne

Benzyna pozyskiwana jest z ropy naftowej, która nie jest surowcem odnawialnym. Dzisiejsze rezerwy paliw kopalnych wystarczą na wiele lat, ale kiedyś się wyczerpią. Biopaliwa są wytwarzane z różnych surowców, takich jak obornik, resztki pożniwne i rośliny uprawiane specjalnie na paliwo. Są to zasoby odnawialne, które prawdopodobnie w najbliższym czasie się nie wyczerpią.

Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych

Podczas spalania paliwa kopalne wytwarzają duże ilości dwutlenku węgla, który jest uważany za gaz cieplarniany i powód utrzymywania ciepła słonecznego na naszej planecie. Spalanie węgla i ropy podnosi temperaturę i powoduje globalne ocieplenie. Aby zmniejszyć wpływ gazów cieplarnianych, można stosować biopaliwa. Badania pokazują, że biopaliwa zmniejszają emisje gazów cieplarnianych nawet o 65 procent. Ponadto podczas uprawy roślin na biopaliwa częściowo pochłaniają tlenek węgla, co czyni system biopaliwowy jeszcze bardziej zrównoważonym.

Bezpieczeństwo ekonomiczne dla krajów, które nie mają dużych rezerw paliw

Nie każdy kraj ma duże rezerwy ropy naftowej. Import ropy pozostawia znaczną lukę w gospodarce kraju.Jeśli ludzie zaczną skłaniać się ku stosowaniu biopaliw, to zależność od importu zmniejszy się. Dzięki wzrostowi produkcji biopaliw powstanie więcej miejsc pracy, co powinno pozytywnie wpłynąć na gospodarkę kraju.

Co to jest biopaliwo

Biopaliwa to paliwa wytworzone z żywej materii. Powstawanie biopaliw zajmuje krótki okres czasu w porównaniu z paliwami kopalnymi. Biopaliwa są produkowane głównie w procesach biologicznych. Produkt końcowy produkcji biopaliw może być stały, płynny lub gazowy.

Jednym z najważniejszych zadań biopaliw jest to, że jest to odnawialne źródło energii. Paliwo odnawialne to paliwo pochodzące z zasobów odnawialnych. Ponieważ biopaliwa są wytwarzane z biomasy, a biomasa jest zasobem odnawialnym, biopaliwa są paliwami odnawialnymi.

Najpopularniejszymi rodzajami biopaliw są bioetanol i biodiesel.

Bioetanol

Bioetanol to paliwo wytwarzane w procesach biologicznych przy użyciu mikroorganizmów i enzymów. Produktem końcowym jest łatwopalna ciecz. Źródłami wykorzystywanymi do produkcji biopaliw są trzcina cukrowa i pszenica. Cukier z tych źródeł jest poddawany fermentacji w celu wytworzenia etanolu. Destylacja prowadzona jest w celu oddzielenia bioetanolu od innych składników wchodzących w skład produktu końcowego. Bioetanol może być stosowany jako dodatek do benzyny w celu zmniejszenia emisji tlenku węgla.

biodiesel

Biodiesel jest produkowany przy użyciu oleju i tłuszczu roślinnego w procesie przeestryfikowania.Główne surowce to soja, rzepak itp.Biodiesel to jeden z najlepszych dodatków stosowanych w mieszankach paliwowych w celu zmniejszenia emisji szkodliwych gazów. Biodiesel może zredukować te emisje nawet o 60%.

Jednak spalanie biopaliw przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza poprzez tworzenie się cząstek węgla, tlenku węgla i innych szkodliwych emisji gazowych. Ale w ujęciu procentowym ten wkład jest mniejszy niż w przypadku paliw kopalnych.

Rysunek 1: Z glonów można wytwarzać paliwo do silników odrzutowych

Korzyści ze stosowania biopaliw obejmują niższe emisje, odnawialność, biodegradowalność i bezpieczeństwo. Biopaliwa wytwarzają mniej gazów cieplarnianych niż paliwa kopalne. Biopaliwa można łatwo uzyskać z materiału organicznego. Ponieważ materiał organiczny, taki jak biomasa roślinna, może być przez nas uprawiany, biopaliwa są uważane za odnawialne źródło energii. Ponieważ te biopaliwa są wykonane z materii organicznej, ulegają biodegradacji, a zatem wyciek paliwa nie spowoduje znacznych szkód w środowisku. Ponieważ biopaliwa są po prostu wytwarzane z roślin rosnących na ziemi, są bezpieczniejsze niż metody związane z górnictwem lub innymi skomplikowanymi wykopaliskami.

Pozyskiwanie i użytkowanie paliwa:

Najbardziej poszukiwanym paliwem stałym jest węgiel (kamień, brąz i antracyt). Na drugim miejscu jest drewno i torf. Węgiel wykorzystywany jest w dużych elektrowniach cieplnych, w hutnictwie. Drewno wykorzystywane jest w budownictwie, produkcji mebli oraz jako paliwo do pieców, kominków, kompleksów łazienkowych.

Ponad 80% paliw płynnych stosowanych na świecie to produkty destylacji ropy naftowej.

Główne produkty rafinacji ropy naftowej - benzyna i nafta są poszukiwane jako paliwo samochodowe i lotnicze. Elektrociepłownie pracują na oleju opałowym. W takim przypadku konieczne jest rozwiązanie problemu usuwania związków siarki z produktów spalania. W zależności od gatunku oryginalnego oleju, olej opałowy może zawierać do 4,3% tego pierwiastka. Im wyższy procent siarki, tym wyższy koszt utrzymania sprzętu, tym większe zużycie.

Paliwo gazowe pozyskiwane jest zarówno bezpośrednio ze złóż gazowych, jak i jako produkt związany z ropą naftową. W tym drugim przypadku gaz zawiera więcej węglowodorów, przy jednoczesnym zmniejszeniu objętości metanu. Spala się lepiej i daje więcej ciepła.

Kompostownie i wysypiska stają się źródłem biogazu. W Japonii buduje się specjalne małe fabryki, które są w stanie przyjąć do 20 m3 gazu dziennie z sortowanych śmieci. To wystarczy do wygenerowania 716 kW energii cieplnej. Według UNESCO w Chinach otwarto co najmniej 7 milionów fabryk i zakładów produkujących biogaz z gnijącej materii organicznej.

Jako paliwo wykorzystywany jest również wodór. Jego główną zaletą jest to, że rezerwaty nie są geograficznie powiązane z niektórymi regionami planety, a po spaleniu powstaje czysta woda.

ZESPÓŁ „GAZ”

Biomasa produkuje również paliwo gazowe, które doskonale nadaje się również do samochodów. Na przykład metan jest jednym z głównych składników gazów naturalnych i tzw. towarzyszących, otrzymywanych podczas rafinacji ropy naftowej. Taki minerał może z łatwością zastąpić zbędną górę organicznych śmieci - od banalnego obornika po odpady z przemysłu rybnego, mięsnego, mleczarskiego i warzywnego. Ta biomasa jest zasilana przez bakterie wytwarzające biogaz.Po oczyszczeniu go z gazowego dwutlenku węgla uzyskuje się tzw. biometan. Jego główna różnica w stosunku do konwencjonalnego metanu, na którym pracuje wiele modeli produkcyjnych, polega na tym, że nie jest to minerał. Już coś, ale obornika i roślin nie zabraknie przed końcem życia na planecie.

Schemat produkcji biometanu (wszystkie schematy i tabele otwierają się w pełnym rozmiarze po kliknięciu myszką):

Dlaczego lepiej stosować biopaliwa?

Biopaliwa są alternatywnym, odnawialnym źródłem energii na Ziemi.

Jego główne zalety to:

1. Przystępność cenowa pozwala na stosowanie tego rodzaju paliwa we wszystkich sferach ludzkiego życia.
2. Odnawialność. Jedną z ważnych przewag nad benzyną jest zdolność biopaliw do odnawialności.
3. Biopaliwa przyczyniają się do spowolnienia globalnych zmian. Jego zastosowanie zmniejsza efekt cieplarniany (do 65%)
4. W przypadku krajów produkujących biopaliwa maleje zależność od importu tego produktu.
5. Doskonała stacja benzynowa do samochodu.

Zielone technologie, biopaliwa

Biopaliwo z obornika

Przez długi czas odpady przemysłu rolno-spożywczego były wykorzystywane wyłącznie do produkcji nawozów, ale dziś te same odpady umożliwiają produkcję biopaliw. Obornik bydlęcy i drobiowy, a także zboża browarniane, odpady rzeźnicze, wywar poalkoholowy, ścieki, wysłodki buraczane itp. mogą być wykorzystywane jako surowce do produkcji paliwa.

W wyniku przetwarzania takich odpadów powstaje biopaliwo gazowe, które powstaje w wyniku fermentacji. Powstały biogaz może być wykorzystany do wytwarzania energii elektrycznej lub w kotłowniach do ogrzewania budynków mieszkalnych.Ponadto takie paliwo stosuje się w samochodach.

Należy jednak zaznaczyć, że w celu uzyskania biopaliw gazowych do samochodów, biogaz uzyskany w wyniku fermentacji musi zostać oczyszczony z CO2, po czym zostanie przekształcony w metan.

Biopaliwa drugiej generacji

Biopaliwo drugiej generacji to rodzaj paliwa, który jest produkowany z niespożywczych surowców odnawialnych, w przeciwieństwie do etanolu, metanolu, biodiesla i tak dalej. Słomę, algi, trociny i każdą inną biomasę można wykorzystać jako surowce do produkcji biopaliw drugiej generacji.

Ogromną zaletą tego rodzaju paliwa jest to, że powstaje z produktów, które są zawsze dostępne i stale odnawialne. Zdaniem wielu naukowców to biopaliwa drugiej generacji mogą rozwiązać kryzys energetyczny.

Biopaliwo z alg

Do tej pory naukowcy opracowali specjalną technologię pozyskiwania biopaliw drugiej generacji z alg.

Rozwój tej technologii jeszcze bardziej zrewolucjonizuje świat biopaliw, ponieważ główny surowiec (algi) nie wymaga specjalnej pielęgnacji i nie potrzebuje nawozów (do wzrostu wymaga wody i światła słonecznego). Ponadto rosną w każdej wodzie (brudnej, czystej, słonej i świeżej). Algi mogą również pomóc w czyszczeniu przewodów kanalizacyjnych.

Kolejnym pozytywnym aspektem produkcji biopaliw z alg jest to, że te ostatnie składają się z prostych pierwiastków chemicznych, które można łatwo przetwarzać i rozkładać. Tak więc, ze względu na wszystkie zalety, technologia biopaliw z alg ma największy potencjał.

Biopaliwo gazowe

Istnieją dwa główne rodzaje paliw gazowych:

• Biogaz
• biowodór

Biogaz

Produkt fermentacji odpadów organicznych, który może być wykorzystany jako pozostałości kałowe, ścieki, nieczystości domowe, odpady poubojowe, obornik, obornik, a także kiszonka i glony. Jest to mieszanina metanu i dwutlenku węgla. Kolejnym produktem przetwarzania odpadów domowych w produkcji biogazu są nawozy organiczne. Technologia produkcji związana jest z przemianą złożonych substancji organicznych pod wpływem bakterii przeprowadzających fermentację metanową.

Na początku procesu technologicznego masa odpadów jest homogenizowana, następnie przygotowany surowiec podawany jest za pomocą ładowarki do ogrzewanego i izolowanego reaktora, gdzie proces fermentacji metanowej odbywa się bezpośrednio w temperaturze ok. 35 -38°C. Masa odpadów jest stale mieszana. Powstały biogaz trafia do zbiornika gazu (służy do przechowywania gazu), a następnie podawany jest do agregatu prądotwórczego.
Powstały biogaz zastępuje konwencjonalny gaz ziemny. Może być używany jako biopaliwo lub generować z niego energię elektryczną.

biowodór

Można go pozyskiwać z biomasy metodami termochemicznymi, biochemicznymi lub biotechnologicznymi. Pierwsza metoda pozyskiwania wiąże się z podgrzaniem drewna odpadowego do temperatury 500-800 ° C, w wyniku czego rozpoczyna się wydzielanie mieszaniny gazów - wodoru, tlenku węgla i metanu. W metodzie biochemicznej wykorzystuje się enzymy bakterii Rodobacter speriodes, Enterobacter cloacae, które powodują produkcję wodoru podczas rozkładu resztek roślinnych zawierających celulozę i skrobię. Proces przebiega przy normalnym ciśnieniu i niskiej temperaturze.Biowodór jest wykorzystywany do produkcji wodoru ogniwa paliwowe transport i energia. Nie jest jeszcze powszechnie używany.

Funkcje paliwa

Niezwykłą zaletą stosowania takiego paliwa jest znikoma ilość sadzy. Podczas spalania w kominku nie powstaje więcej sadzy niż z wypalonej świecy. Nie ma też szkodliwego dla zdrowia tlenku węgla.

Przy stosowaniu bioetanolu w kominku wytwarzana jest niewielka ilość wody oraz niewielka ilość dwutlenku węgla. To jest powód braku zwykłego pomarańczowego płomienia.

Aby osiągnąć maksymalną naturalność, do składu bioetanolu dodaje się dodatki, które nadają płomieniom charakterystyczny pomarańczowy odcień. Pomagają również osiągnąć maksymalną naturalność płomienia.

Trendy rozwoju światowego rynku biopaliw

Czynnikami sprzyjającymi rozprzestrzenianiu się biopaliw są zagrożenia związane z bezpieczeństwem energetycznym, zmianami klimatycznymi i spowolnieniem gospodarczym. Rozpowszechnienie produkcji biopaliw na całym świecie ma na celu zwiększenie udziału zużycia czystych paliw, zwłaszcza w transporcie; zmniejszenie uzależnienia wielu krajów od importowanej ropy naftowej; zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych; Rozwój gospodarczy. Biopaliwa są alternatywą dla tradycyjnych paliw pozyskiwanych z ropy naftowej. Światowymi centrami produkcji biopaliw w 2014 roku są USA, Brazylia i Unia Europejska. Najpopularniejszym rodzajem biopaliwa jest bioetanol, którego udział stanowi 82% wszystkich paliw produkowanych na świecie z surowców biologicznych.Jej czołowymi producentami są USA i Brazylia. Na drugim miejscu jest biodiesel. 49% produkcji biodiesla koncentruje się w Unii Europejskiej. W dłuższej perspektywie stale rosnące zapotrzebowanie na biopaliwa z transportu lądowego, lotniczego i morskiego może znacząco zmienić obecną sytuację na światowym rynku energii. Wykorzystanie surowców rolnych do produkcji biopaliw ciekłych oraz wzrost ich produkcji spowodowały wzrost popytu na produkty rolne, co wpłynęło na ceny roślin spożywczych wykorzystywanych do produkcji biopaliw. Produkcja biopaliw drugiej generacji nadal rośnie, a do 2020 r. światowa produkcja biopaliw drugiej generacji powinna osiągnąć 10 miliardów litrów. Światowa produkcja biopaliw do 2020 roku powinna wzrosnąć o 25% i wynieść ok. 140 miliardów litrów. W Unii Europejskiej większość produkcji biopaliw pochodzi z biodiesla produkowanego z nasion oleistych (rzepak). Według prognoz produkcja bioetanolu z pszenicy i kukurydzy oraz buraków cukrowych wzrośnie w krajach UE. Oczekuje się, że w Brazylii produkcja bioetanolu będzie nadal rosła w przyspieszonym tempie, osiągając około 41 miliardów litrów do 2017 r. Generalnie produkcja bioetanolu i biodiesla, zgodnie z prognozą, do 2020 roku gwałtownie wzrośnie i wyniesie odpowiednio 125 i 25 mld litrów. Produkcja biopaliw w Azji zaczęła szybko rosnąć. Od 2014 r. Chiny zajmują trzecie miejsce w produkcji bioetanolu i oczekuje się, że produkcja ta będzie wzrastać w ciągu najbliższych dziesięciu lat o ponad 4% rocznie.W Indiach przewiduje się wzrost produkcji bioetanolu z melasy o ponad 7% rocznie. Jednocześnie rozwija się produkcja biodiesla z nowych upraw, takich jak jatrofa.

Według prognoz Światowej Agencji Energetycznej (IEA) niedobór ropy w 2025 roku będzie szacowany na 14%. Według MAE nawet jeśli łączna produkcja biopaliw (w tym bioetanolu i biodiesla) do 2021 r. wyniesie 220 mld litrów, to jego produkcja pokryje zaledwie 7% światowego zapotrzebowania na paliwa. Tempo wzrostu produkcji biopaliw jest daleko w tyle za tempem wzrostu popytu na nie. Wynika to z dostępności tanich surowców i niewystarczających funduszy. Masowe komercyjne wykorzystanie biopaliw będzie zdeterminowane osiągnięciem równowagi cenowej z tradycyjnymi paliwami pozyskiwanymi z ropy naftowej. Według naukowców udział OZE do 2040 r. wyniesie 47,7%, a biomasy - 23,8%.

Na obecnym poziomie rozwoju technologii produkcja biopaliw będzie stanowić niewielką część globalnej podaży energii, ceny energii będą wpływać na koszt surowców rolnych. Biopaliwa mogą mieć różny wpływ na bezpieczeństwo żywnościowe – rosnące ceny towarów napędzane produkcją biopaliw mogą zaszkodzić importerom żywności, z drugiej strony stymulować krajową produkcję rolną przez drobnych rolników.

Biopaliwo stałe - pelety

Ostatnio pojawiło się wiele różnych plotek, a nawet osobliwych „legend”, że jednym z najbardziej obiecujących i wysoce dochodowych rodzajów małego biznesu może być produkcja pelletu paliwowego - specjalnego rodzaju paliwa biologicznego. Przyjrzyjmy się bliżej zaletom paliwa stałego granulowanego oraz procesowi jego otrzymywania.

Dlaczego i jak produkowane są pellety paliwowe

Pozyskiwanie drewna, przedsiębiorstwa zajmujące się obróbką drewna, kompleksy rolnicze i niektóre inne linie produkcyjne z konieczności wytwarzają, oprócz głównych produktów, bardzo dużą ilość drewna lub innych odpadów roślinnych, które, jak się wydaje, nie mają już żadnej wartości praktycznej. Jeszcze nie podane, były po prostu spalone, rzucając dym w atmosferę, a nawet źle zarządzane przez ogromne „hałdy”. Ale mają ogromny potencjał energetyczny! Jeśli te odpady zostaną doprowadzone do stanu dogodnego do wykorzystania jako paliwo, to wraz z rozwiązaniem problemu utylizacji można również zarobić! To na tych zasadach opiera się produkcja biopaliw stałych – peletów.

W rzeczywistości są to sprasowane cylindryczne granulki o średnicy 4 ÷ 5 i do 9 ÷ 10 mm i długości około 15 ÷ 50 mm. Taka forma uwalniania jest bardzo wygodna – pellety łatwo pakuje się w worki, są łatwe w transporcie, świetnie nadają się do automatycznego podawania paliwa do kotłów na paliwo stałe np. za pomocą ładowarki ślimakowej.

Pellet tłoczony jest zarówno z naturalnych odpadów drzewnych, jak i kory, gałązek, igieł, suchych liści i innych produktów ubocznych pozyskiwania drewna. Pozyskiwane są ze słomy, łuski, makuchu, a w niektórych przypadkach jako surowiec służy nawet kurzy obornik. W produkcji pelletu wykorzystuje się torf – to właśnie w takiej postaci osiąga maksymalny transfer ciepła podczas spalania.

Oczywiście różne surowce dają różne właściwości powstałego peletu - pod względem ich efektywności energetycznej, zawartości popiołu (ilości pozostałego składnika niepalnego), wilgotności, gęstości, ceny. Im wyższa jakość, tym mniej kłopotów z urządzeniami grzewczymi, tym wyższa wydajność systemu grzewczego.

Pod względem wartości opałowej (pod względem objętości) pellety pozostawiają po sobie wszystkie rodzaje drewna opałowego i węgla. Przechowywanie takiego paliwa nie wymaga dużych powierzchni ani tworzenia specjalnych warunków. W sprasowanym drewnie, w przeciwieństwie do trocin, procesy gnicia lub debaty nigdy się nie rozpoczynają, więc nie ma ryzyka samozapłonu takiego biopaliwa.

Przejdźmy teraz do kwestii produkcji pelletu. W rzeczywistości cały cykl jest prosto i wyraźnie przedstawiony na schemacie (pokazano surowce rolne, ale dotyczy to w równym stopniu wszelkich odpadów drzewnych):

W pierwszej kolejności odpad przechodzi przez etap kruszenia (zwykle do wielkości wiórów do 50 mm długości i grubości 2 ÷ 3 mm). Następnie następuje procedura suszenia – konieczne jest, aby wilgotność resztkowa nie przekraczała 12%. W razie potrzeby zrębki są kruszone na jeszcze drobniejszą frakcję, doprowadzając ich stan niemal do poziomu mączki drzewnej. Za optymalne uważa się, jeśli wielkość cząstek wchodzących do linii prasowania peletów mieści się w granicach 4 mm.

Zanim surowiec wejdzie do granulatorów, jest lekko parowany lub krótko zanurzany w wodzie. I wreszcie, na linii prasowania pelletu, ta „mączka drzewna” jest przeciskana przez otwory kalibracyjne specjalnej matrycy, które mają stożkowy kształt.Taka konfiguracja kanałów przyczynia się do maksymalnego zagęszczenia siekanego drewna z oczywiście jego ostrym nagrzewaniem. Jednocześnie substancja lignina obecna w każdej strukturze zawierającej celulozę niezawodnie „skleja” wszystkie najmniejsze cząstki, tworząc bardzo gęstą i trwałą granulkę.

Na wyjściu z matrycy powstałe „kiełbasy” tnie się specjalnym nożem, który daje cylindryczne granulki o pożądanej długości. Wchodzą do bunkra, a stamtąd do gotowego zasobnika pelletu. W rzeczywistości pozostaje tylko schłodzić gotowe granulki i zapakować je w worki.

Odmiany biopaliw

Źródła energii z biopaliw, pomimo wymienionych w poprzednich rozdziałach braków w składzie i technologii produkcji, są już wykorzystywane. W niektórych obszarach działalności człowieka zastępują energię elektryczną. Istnieją nawet całe kotły na biopaliwo, które ogrzewają budynki mieszkalne, handlowe i przemysłowe.

Najczęściej stosowane biopaliwa to:

• płyn;
• ciężko.

Przyjrzyjmy się każdemu z nich.

Płyn

Jest to również jeden z rodzajów biopaliw.

Jedną z najbardziej odpowiednich upraw do produkcji biopaliw jest rzepak.

Nośnik energii produkowany jest według następującego schematu:

• zebrany rzepak jest poddawany dokładnemu czyszczeniu, w wyniku którego usuwane są z niego gruz, ziemia i inne obce elementy;
• następnie surowce roślinne są kruszone i wyciskane w celu uzyskania ciasta;
• następnie następuje estryfikacja oleju rzepakowego – za pomocą specjalnych kwasów i alkoholi z tej substancji ekstrahowane są lotne estry;
• na koniec powstałe paliwo biodiesel jest oczyszczane ze zbędnych zanieczyszczeń olejowych.

Paliwo płynne produkowane jest z rzepaku

Ponadto szeroko stosowane jest biopaliwo E-95, które zastępuje tradycyjną benzynę. Ten rodzaj nośnika energii składa się z alkoholu etylowego z dodatkami ograniczającymi działanie korozyjne części metalowych i gumowych silników spalinowych montowanych w samochodach.

Zalety biobenzyny to:

• koszt tego rodzaju paliwa jest niższy niż tradycyjnego;
• podczas korzystania z niego zwiększa się żywotność elementów olejowych i filtrujących;
• spalanie biopaliw nie prowadzi do powstania na świecach zapłonowych płytki nazębnej, która uniemożliwia przechodzenie iskry;
• silnik spalinowy pracujący na biobenzynie nie emituje szkodliwych substancji do atmosfery;
• etanol jest mniej łatwopalny i nie wybucha podczas wypadków drogowych;
• Benzyna organiczna detonuje w niższej temperaturze, dzięki czemu silnik samochodu nie przegrzewa się w ciepłym sezonie.

Benzyna organiczna pomoże uporać się z problemami środowiskowymi

Pomimo wymienionych powyżej zalet, biopaliwo płynne ma kilka wad, które uniemożliwiają jego szerokie wprowadzenie do działalności gospodarczej:

1. Podczas stosowania benzyny organicznej silniki spalinowe i inne urządzenia szybko zawodzą, ponieważ substancje wchodzące w skład naturalnego nośnika energii powodują korozję i uszkadzają gumowe uszczelki jednostek. Nie znaleziono jeszcze skutecznych sposobów zwalczania tego zjawiska.
2. Aby całkowicie zastąpić paliwa kopalne paliwami biologicznymi, konieczne jest znaczne powiększenie powierzchni gruntów rolnych, co jest obecnie niemożliwe. Ponadto powierzchnia gruntów nadających się pod uprawę roślin jest ograniczona. Rozwiązaniem problemu może być paliwo trzeciej generacji, którego rozwój nie został jeszcze zakończony.

solidny

Oprócz biopaliw ciekłych, zasłużone uznanie wśród konsumentów na całym świecie zyskały stałe nośniki energii organicznej.

Ich cechy są następujące:

1. Wykonane są z różnych surowców pochodzenia biologicznego. Mogą to być zarówno organiczne odpady życia ludzkiego i zwierzęcego, jak i części różnych roślin.
2. Istotą procesu technologicznego produkcji biopaliw stałych jest efektywne wykorzystanie niektórych metod rozszczepiania celulozy. Obecnie trwają liczne badania, których celem jest powtórzenie naturalnych procesów rozszczepiania zachodzących w przewodzie pokarmowym organizmów żywych.
3. Do produkcji stałych paliw kopalnych stosuje się tak zwaną masę biologiczną, która ma określoną konsystencję i proporcje. Gotowy produkt uzyskuje się poprzez usunięcie wilgoci z surowca i późniejsze prasowanie.

Odmiany biopaliw stałych

Najczęściej stały nośnik energii dostarczany jest w postaci:

• brykiety;
• granulki;
• granulki.

Jak powstaje biodiesel

Wzrost zużycia biodiesla przyczynił się do zaostrzenia wymagań dotyczących urządzeń do jego produkcji. Ogólnie technologia produkcji biodiesla ma następującą postać. Najpierw do oczyszczonego z zanieczyszczeń oleju roślinnego dodaje się alkohol metylowy i alkalia.Ten ostatni działa jako katalizator podczas reakcji transestryfikacji. Następnie uzyskaną mieszaninę ogrzewa się. W wyniku sedymentacji i późniejszego schłodzenia ciecz zostaje rozdzielona na frakcję lekką i ciężką. Frakcja lekka to w rzeczywistości biodiesel, a frakcja ciężka to gliceryna. Gliceryna w tym przypadku jest produktem ubocznym, który później może być wykorzystany do produkcji detergentów, mydeł w płynie czy nawozów fosforowych.

Stosowane wcześniej technologie opierały się na zasadzie działania cyklicznego i miały szereg wad, z których główna wyrażała się w długim czasie trwania procesu i niskiej wydajności sprzętu.

Technologie GlobeCore zapewniają realizację zasady przepływu produkcji biodiesla poprzez zastosowanie hydrodynamicznych ultradźwiękowych reaktorów kawitacyjnych. W takim przypadku nie jest wymagana powtórna reakcja przeestryfikowania, więc czas trwania procesu produkcji biodiesla skraca się kilkukrotnie.

Również zastosowanie hydrodynamicznych reaktorów kawitacji ultradźwiękowej umożliwia rozwiązanie problemu dodawania nadmiaru metanolu i jego późniejszego odzysku. Przy zastosowaniu technologii kawitacji do reakcji wymagana jest jedynie minimalna ilość alkoholu, która ściśle odpowiada składowi stechiometrycznemu.

GlobeCore produkuje kompleksy biodiesla w oparciu o technologię kawitacji hydrodynamicznej o wydajności od 1 do 16 metrów sześciennych na godzinę. Na życzenie Klienta istnieje możliwość wykonania urządzeń o większej wydajności.