Биоэтанол в домашних условиях: Биотопливо в домашних условиях своими руками

Биотопливо своими руками — из навоза и не только, для каминов, парников и автомобилей

Биотопливо – это вид топлива, которое было получено из сырья растительного и животного происхождения, из продуктов жизнедеятельности человека, а также органических промышленных отходов.

Способы изготовления своими руками

Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.

• Биотопливо из навоза ↓
• Производство биогаза ↓
• Рапсовое биотопливо ↓
• Разновидности и преимущества ↓
• Жидкое биотопливо ↓
• Твердое ↓
• Газообразное топливо ↓
• Преимущества ↓
• Использование ↓
• Биотопливо для каминов ↓
• Биотопливо для парников ↓
• Биотопливо для автомобилей ↓
• Почему лучше использовать биотопливо? ↓

Биотопливо из навоза

Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.

Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.

Производство биогаза

Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.

Для получения газа из этого сырья используется:

• навоз;
• птичий помет;
• стоки туалета;
• пищевые отходы;
• растительная масса;

Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.

Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.

Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.

Уголь для создания биогаза

Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.

Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:

• в бочке;
• в яме;

Рассмотрим каждый способ по отдельности.  И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.

Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.

Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.

Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.

Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.

Рапсовое биотопливо

Из семян рапса поступивших в маслобойню получают масло и шрот. Далее, это масло поступает в специальную установку, где в результате различных химических реакций из рапсового масла получают метиловый эфир – биодизель.

Перед использованием, его необходимо профильтровать. Этот вид дизеля отличается лучшей воспламеняемостью по сравнению с обычным дизельным топливом.

Разновидности и преимущества

На сегодняшний день, существует 3 вида биотоплива:

• жидкое;
• твердое;
• газообразное;

Жидкое биотопливо

Является самым обсуждаемым видом. Ведь жизнь современного человека зависит от нефти, без нее человечество не сможет выжить, а нефть является ископаемым ресурсом и в какой-то момент ее запасы иссякнут.

Жидкое биотопливо способно заменить этот ископаемый ресурс.

К жидкому биотопливу относятся:

• спирты (этанол, метанол, бутанол),
• биодизель,
• биомазут,
• эфиры;

Твердое

В основном к нему относится древесина (отходы деревообработки и топливные гранулы, брикеты). Источником для их получения служат как правило, леса, где растут трава, кустарники и деревья.

Газообразное топливо

Относятся биогаз, водород.

Также, биотопливо можно классифицировать по поколениям. Существуют биотоплива 1, 2, 3 и 4 поколений:

1. К 1 поколению относится биотопливо, полученное в результате переработки сельхоз растений в биодизель и этанол.
2. 2 поколение – биотопливо, полученное от отходов продуктов питания.
3. К 3 поколению биотоплива относится биотопливо, полученное при использовании внедренных технологий в результате разрушения биомасс.
4. 4 поколение биотоплива производится на землях непригодных для занятия сельским хозяйством и без разрушения биомасс.

Еще одной классификацией биотоплива является деление биотоплива на первичное и вторичное. К первичному биотопливу относится биотопливо, которое не прошло обработку. К вторичному – обработанное. Вторичное биотопливо подвергается разнообразным изменениям перед использованием и может быть в твердой, жидкой и газообразной формах.

Преимущества

Преимущества биотоплива следующие:

1. Мобильность. Биотопливо обладает возможностью производиться в любом уголке света вне зависимости от климатических условий и рельефа, потому что этот вид топлива может производиться из различных органических соединений.
2. Возобновляемость. Так как биотопливо получается из разнообразных органических соединений растительного или животного происхождения, например, навоз, то его количество не иссякнет.
3. Экологичность. Это более чистый вид топлива и при сгорании выбрасывает меньше вредных веществ в воздух, чем ископаемое топливо.
4. Забота об окружающей среде. Производство биотоплива решает проблемы связанные с утилизацией мусора.

Использование

Биотопливо для каминов

Установка традиционных каминов требует наличия дымоходов. Зачастую, этого нельзя сделать в обычных квартирах. И тут на помощь приходят биокамины со специальным биотопливом для них. Биотопливо для каминов состоит смеси этанола с примесями. Перед розжигом, его заливают в специальный металлический блок и зажигают специальной длинной спичкой.

При сгорании, оно выделяет углекислый газ в безопасном количестве и воду, что способствует увлажнению воздуха в помещении и не является опасным для человека.  Однако, следует соблюдать определенную технику безопасности, чтобы использование биокаминов и биотоплива было безопасно.

А именно:

1. Нельзя добавлять биотопливо в пламя, это приведет к пожару. Его следует добавлять только в остывшую горелку.
2. Разжигать камин стоит только специальной зажигалкой или длинной спичкой.
3. Для хранения биотоплива следует использовать упаковку производителя и не переливать в другую тару.
4. Если жидкость для биокаминов пролилась, то необходимо тщательно вытереть пол и проветрить помещение и лишь после этого приступить к розжигу камина.

Во время горения биотоплива для каминов, вы можете наслаждаться видом красивых и ровных язычков пламени, которое внешне не отличается от пламени горящих дров.

Биотопливо для каминов может выпускаться в виде геля. В составе этого геля присутствует морская соль, которая придает звук горению — потрескивание, характерное горению поленьев.

Главные особенности биотоплива:

1. При сгорании, биотопливо выделяет очень малое количество сажи.
2. Пламя в биокамине имеет оранжевого оттенка, поэтому в биотопливо добавляют специальные присадки, которые придают оранжевую естественность пламени.
3. Биотопливо можно и лучше применять в керосиновой лампе, так как он не выделяет копоти и запаха, характерного сгоранию керосина.

Биотопливо для каминов бывает 3 основных видов:

1. Биодизель (получено из различных масел либо отходов переработки пищевой промышленности).
2. Биоэтанол ( как правило, применяется для биокаминов в виде бесцветной жидкости без запаха).
3. Биогаз (газ полученный из прошедших специальную обработку отходов мусора).

При выборе биотоплива для каминов, следует помнить, что биотопливо должно иметь сертификаты качества научно-исследовательских учреждений.

Биотопливо для парников

Конский навоз способен быстро разгорается до 60 градусов, затем остыть до 33–38 градусов и поддерживать столь высокую температуру в течение 2,5–3 месяцев.

Отопление теплицы газом в условиях мирового кризиса является делом дорогостоящим. Именно поэтому, люди все чаще обращаются к возобновляемым источникам энергии.

Одним из самых лучших видов биотоплива для теплицы является конский навоз.

У навоза крупного рогатого скота температура нагрева меньше, в связи с большей плотностью и влажностью. Поэтому, для ускорения разогрева, в него добавляют опилки, сухой лист и прочие материалы, увеличивающие рыхлость навоза.

Растительными видами биотоплива для теплиц считаются:

1. Солома. Для получения биотоплива, солому смешивают с минерально-азотным комплексом удобрений. Однако, она обладает способностью лишь краткосрочного обогрева.
2. Опилки. Этот вид биотоплива мало распространен в качестве биотоплива для теплиц, так как при контактировании с водой они выделяют формальдегиды, которые отравляют водные источники.
3. Кора.
4. Листья деревьев. Как правило, листья деревьев смешивают с навозом, соломой, травой. Чтобы биотопливо из листьев разогрелось, в него необходимо добавить азотный комплекс удобрений.
5. Трава.
6. Льняная костра.
7. Отходы хлопчатобумажной промышленности.

Для получения качественного биотоплива для парника, необходимо смешивать конский навоз с соломой или с коровьим навозом в пропорции 50/50, конский навоз с пищевыми отходами или корой или опилками в соотношении 70/30 или же коровий навоз с опилками или древесным листом в таком же соотношении 70/30.

Внимание! Мощность обогрева биотоплива мала, поэтому этот вид топлива не подходит для обогрева больших парников, где свободно может ходить человек, его лучше использовать в качестве подогрева заглубленных парников.

Биотопливо для автомобилей

Альтернативным видом топлива для автомобилей является биотопливо.

Существуют следующие виды биотоплива для автомобилей:

• биоэтанол;
• биометанол;
• биобутанол;
• биодизель;

В некоторых странах уже началось использование биотоплива, смешенного с бензином.

Самым популярным видом биотоплива, которое используется у автомобилей, является этанол. Этот вид газа получается путем переработки продуктов, содержащих много сахара или крахмала, таких как сахарный тростник, кукуруза, картофель, сахарная свекла или ячмень, и смешивается с бензином в соотношении 10%э танола к 90% бензина.

Следующим по популярности, является биодизель. Он получается путем переработки растений в составе которых есть много масла (соя, рапс или подсолнух). Получение этого вида топлива более затратно.

Для этого необходимо вырастить растения, потом собрать и переработать в качественный продукт и в короткие сроки реализовать, так как биодизель годен в течение 3 месяцев, а затем он начнет разлагаться. Все это требует больших материальных затрат. В повседневной жизни, биодизель применяется в разведенном виде с бензином.

Использование биотоплива в топливной системе автомобиля, способствует поддержанию системы автомобиля в чистоте, так как при сгорании этанол растворяет гарь, а это, в свою очередь, увеличивает расход топлива автомобиля примерно на 6%.

Почему лучше использовать биотопливо?

Биотопливо является альтернативным, возобновляемым источником энергии на земле.

Основные его достоинства следующие:

1. Ценовая доступность позволяет использовать этот вид топлива во всех сферах жизнедеятельности человека.
2. Возобновляемость. Одним из важных преимуществ над бензином является способность биотоплива возобновляться.
3. Биотопливо способствует замедлению глобальных изменений. Его использование уменьшает парниковый эффект (до 65%)
4. У стран-производителей биотоплива, уменьшается зависимость от импорта данного товара.
5. Превосходная заправка для автомобиля.

Как сделать установку для биотоплива в домашних условиях

В настоящее время дом, теплицы или фермерские угодья могут отапливаться не только газом или дровами, но и биотопливом. Особенно оно актуально для фермерских и тепличных хозяйств, где остро стоит вопрос об экономии энергии. Ведь затраты на обогрев помещений порой влетают в копеечку. Здесь и приходит на помощь биотопливо. Растительное и органическое сырье способно обогреть довольно большие площади, нужно только грамотно подойти к вопросу переработки.

Содержание:

• Что такое биотопливо, его преимущества
• Какой вид биотоплива готовят самостоятельно
• Биогаз – установка для производства топлива
• Древесный уголь – установка для изготовления

Что такое биотопливо, его преимущества

Биотопливо было изобретено значительно раньше открытия природных залежей нефти.

Поскольку ее использование позволяло намного быстрей получить энергию, о биотопливе быстро забыли. Однако вместе с нефтью появились проблемы загрязнения окружающей среды, стоимость топлива неумолимо ползет вверх год от года. Странам, где нет запасов нефти, приходится изобретать альтернативные источники энергии, например, биотопливо. Получать энергию можно с помощью переработки биомассы термохимическим или биологическим способом.

Преимуществ у биотоплива масса. Прежде всего, перерабатываемое растительное или органическое сырье неисчерпаемо, оно постоянно обновляется, чего, например, нельзя сказать о нефти. Воспламеняемость биотоплива намного выше. Количество углекислого газа, который выбрасывается в атмосферу, намного ниже, если сравнивать с показателями выбросов после использования той же солярки.

Биотопливо можно приготовить в домашних условиях, особенно, если есть своя ферма.

Наряду с плюсами альтернативного топлива существует и недостаток – производство дизеля намного дешевле, чем изготовление биотоплива.

По этой причине последний источник энергии вряд ли займет лидирующее положение на рынке топлива. В нем заинтересованы лишь те, кому некуда деваться, кроме как производить альтернативный источник энергии.

Если имеется зимняя теплица и свое собственное фермерское хозяйство, заниматься производством биотоплива очень выгодно – теплица и ферма будут отапливаться за счет самих себя. Нужно лишь поставить специальное оборудование для переработки биомассы, его можно сделать самостоятельно без особых затрат.

Какой вид биотоплива готовят самостоятельно

Одним из самых распространенных видов топлива считается биогаз. Он вырабатывается в процессе брожения органических и растительных отходов. Если поместить навоз и растительную массу в контейнер без доступа воздуха, начнется брожение, в результате которого выделится:

• До 70% метана
• Сероводород
• Азот
• Водород
• Углекислый газ

Биогазом можно отапливать помещения, нагревать воду и использовать как источник энергии для получения электричества. Принцип изготовления биогаза достаточно прост, его часто используют фермеры для обогрева своих животноводческих угодий. Второе по популярности место после биогаза занимают биобрикеты. Их также можно приготовить в домашних условиях. Брикеты используют для обогрева помещений и других нужд. Есть еще и биопеллеты, но они не пользуются большой популярностью, так как требуют специальных установок для сжигания, что не очень удобно и весьма накладно.

Отдельно выделяют древесный уголь, который также считается биотопливом.

Его изготавливают в промышленных масштабах. Умелые владельцы частных домов уже давно освоили технологию производства древесного угля и с успехом изготавливают этот вид топлива самостоятельно. Ведь покупка готового топлива обходится намного дороже, нежели чем самостоятельное изготовление угля. Решение в пользу того или иного вида топлива принимается на основании наличия сырья для изготовления. Для производства биогаза понадобятся органические и растительные отходы – навоз, растения. Лучше всего подходит конский навоз или его смесь с навозом КРС. Брикеты, пеллеты производят из растительных отходов, опилок, коры, щепок, бумаги.

Древесный уголь – это обожженные поленья деревьев разных пород. Обычно на это уходит валежник, который еще имеет форму и не превратился в труху. Если хочется запастись топливом для таких нужд как приготовление шашлыков или барбекю, понадобится древесный уголь. Если нужно отапливать помещения – биогаз или брикеты. При наличии собственной фермы и тепличного хозяйства можно смело ставить установки и вырабатывать биогаз.

Биогаз – установка для производства топлива

Для того чтобы вырабатывать биогаз придется либо приобрести уже готовую установку, либо сделать ее самостоятельно. Устройство состоит из контейнера или реактора, в котором происходит брожение, труб для отвода газа, газового коллектора. Если еще планируется использовать топливо для производства электроэнергии, в систему встраивается генератор. Но обычно такие сложные установки применяются на огромных фермерских хозяйствах, где проблем с сырьем нет. Если нет возможности купить установку, можно собрать ее самостоятельно.

Главным моментом в этой конструкции считается реактор, роль которого может сыграть обычный металлический контейнер больших размеров. Его лучше вкопать в землю и забетонировать. Делается это для того, чтобы сырье всегда находилось в тепле, без разогрева биомассы хотя бы до 30° брожения не произойдет и все попытки получить газ пойдут насмарку. Металлический контейнер закрывают так, чтобы не было доступа к воздуху. Из реактора отходят трубы, по которым поступает газ в газовый коллектор. Из последнего топливо поступает непосредственно в камеру сгорания – происходит обогрев. При выборе реактора необходимо учесть его размер. Это должен быть контейнер, в который должно входить не менее 700 л сырья. Если объем будет меньше, газа выделится настолько мало, что любые трудозатраты не окупят себя.

Очень важно подготавливать сырье до его попадания в контейнер:

• Во-первых, оно должно быть без химических примесей.
• Во-вторых, навоз и растительные отходы нужно мелко рубить. Примерная фракция – не более 2 см.
• В-третьих, необходимо правильно составить пропорции сырья, если планируется смешивать ингредиенты.

Например, конский и коровий навоз мешают 1:1. В сырье нужно обязательно добавлять воду – на 1 кг навоза понадобиться примерно 700-800 гр воды. Биомасса должна быть хорошо увлажнена. В контейнер для брожения желательно поставить устройство, которое время от времени перемешивает массу. Это нужно для более быстрого процесса брожения. Многие умельцы, для постоянного поддержания температуры в реакторе, 30°-40°, окружают контейнер водяной баней. В результате брожение будет гарантировано. Однако такой метод весьма затратный, на подогрев воды уходит много электроэнергии. Если реактор находится под землей, нужда в водяной бане отпадает автоматически.

Прежде чем начинать сооружать установку для получения газа в домашних условиях, тщательно изучите различные схемы конструкции.

Даже самая простая модель требует базовых знаний и навыков в работе с механизмами. Так, например, для хорошего брожения биомассы реактор и рукав, через который заполняется контейнер, нужно хорошо герметизировать. Также, по мере заполнения реактора продуктами распада, необходимо откачивать биогаз. Для этого обычно используют компрессор и баллон, можно применить тот самый баллон из-под бытового газа (Пропан). Разумеется, он должен быть пустым и безопасным для применения.

Также не стоит забывать и о климатических условиях, в которых происходит изготовление биотоплива. Чем холодней регион, тем больше потребуется тепла для обогрева реактора. Именно для северных регионов рекомендуется погружать реактор под землю. Сверху остается только рукав для заполнения реактора и крышка. В зимнее время контейнер с сырьем обязательно утепляется, то есть крышка, которая находится сверху, утепляется всеми возможными способами. В южных регионах этого можно не делать.

Древесный уголь – установка для изготовления

Изготовление древесного угля сможет освоить любой. Для этого понадобится металлическая бочка и место, где можно заниматься сжиганием поленьев. Внизу бочки нужно приспособить устройство для нагнетания воздуха. Процесс сжигания сводится к следующему:

• На дне бочки разводится костер из сухих тонких сучьев и других древесных отходов.
• Затем укладываются поленья. Каждый слой укладывается по мере прогорания предыдущего.
• Когда бочка заполнена наполовину, можно нагнетать воздух для лучшего горения. Иначе поленья начнут дымить, а не гореть.
• После этого заполняем бочку почти до верха.
• После того как все поленья сожжены, бочку накрывают металлическим листом. Уголь должен остыть.

Вместо бочки можно использовать обычную яму в земле глубиной примерно 50-60 см (это на два мешка угля). Стенки ямы должны быть немного скошены – форма трапеции. Принцип заполнения и сгорания такой же, только здесь не нужно нагнетать воздух – все происходит естественным путем. После того как поленья обожжены, яму накрывают листьями и землей, утрамбовывают и оставляют примерно на пару дней. После этого уголь откапывают, просевают и упаковывают в мешки.

Место для сжигания дров должно отвечать всем нормам по пожарной безопасности.

Вблизи не должно быть растительности и деревянных построек. Заниматься этим в лесу не желательно, так как воспламеняемость лесной подушки молниеносная. Относитесь к природе бережно.

Изготовление биогаза и древесного угля в домашних условиях более чем возможно. Главное все тщательно спланировать, разработать схемы и рассчитать расход сырья и количество получившегося топлива. При правильных подсчетах изготовление биотоплива превратится в выгодное мероприятие.

Больше информации можно узнать из видео:

Рубрикация:Своими руками | Биотоплево

Биотопливо своими руками в домашних условиях, учимся делать биогаз и биодизель

Все мы знаем, что все старое рано или поздно возвращается, наша жизнь – это спираль, ретроспективная эволюция и тому подобное. То же самое можно сказать и о биогазе – ведь это не современное изобретение, ведь биотопливо добывалось еще древними китайцами. Давайте же вместе разберемся, каким образом изготовить биотопливо в домашних условиях.

Под биогазом подразумевается «коктейль» из газов, которую получают посредством прения органических веществ без какого-либо доступа кислорода. К роли материала, из которого делают такое топливо, может выступать обычный навоз, трава, ботва, другого рода отходы. Согласитесь, практически все мы уверены, что навоз может быть лишь удобрением, а о том, что из него можно сделать топливо для обогрева теплиц, хозяйственных и жилых помещений, мы даже не слышали.

Содержание статьи:

• 1 Что такое биогаз?
• 2 Основные приемущества
• 3 Что может повлиять на изготовления биотоплива?
  • 3.1 Биотопливо из навоза
  • 3.2 Применение древесного угля
  • 3.3 Изготовление древесного угля в бочке
  • 3.4 Видео инструкция
  • 3. 5 Изготовление угля в яме
  • 3.6 Биотопливо из рапса

Что такое биогаз?

Вот как приблизительно выглядит биотопливо с химической точки зрения:

1. Метан.
2. Углекислый газ.
3. Примеси иных газов, к примеру, сероводорода.

Если переработать 1 килограмм органики, то можно получить до 0.5 килограмма биотоплива.

Основные приемущества

Преимуществ у использования биогаза есть немало.

1. Низкая стоимость, он стоит сегодня примерно как бензин, но в то же время он намного чище, что позволяет существенно сэкономить на ТО котлов, работающих на таком топливе.
2. Вы не будете зависеть от нефти, которая, как известно, есть не во всех странах.
3. Источник, из которого добывается биотопливо, возобновляется, в отличие от того же бензина. Нефть не бесконечна, рано или поздно она закончится, а вот перечисленные материалы, необходимые для производства биологического топлива, будут всегда.
4. Снижается количество вредных газов, которые выбрасываются в атмосферу. Если привести цифры, то это примерно 65% разницы.

Читайте так же нашу статью про брикеты отопления

Что может повлиять на изготовления биотоплива?

Что имеет значение для нас – тех, кто планирует изготовить биотопливо в домашних условиях – так это, в первую очередь, окружающая среда. То есть, чем выше температура, тем интенсивнее будут проистекать все химические реакции, и тем активнее будет выделяться газ. Именно по этой причине первое оборудование, производящее биотопливо в домашних условиях, было создано и применено в местности с теплым климатом. Но это не значит, что если погода холодная, то делать такое топливо нельзя – ведь конструкцию можно утеплить, обогревать горячей водой, чем, собственно, многие и занимаются сегодня.

Также на изготовление может повлиять сырье, которое обязано быстро разлагаться, иметь в себе много жидкости, никаких чистящих средств или других препаратов, способных повлиять на ферментацию, присутствовать не должно.

Как производится биотопливо

Многие интересуются, каким образом можно создать биотопливо своими руками и какие материалы можно при этом использовать. Давайте разберемся вместе, так как вариантов может быть несколько.

Биотопливо из навоза

Навоз по праву считается самым популярным типом топлива, который производится кустарными методами. Так что если у вас есть какая-либо живность, то было целесообразным приобрести соответствующее оборудование для производства биогаза. Такая покупка способна окупиться в течение двух-трех лет.

Максимальное количество тепла добывают именно из конского навоза. Вместе с тем, такой навоз порой трудно достать, так что может подойти какой-то иной – коровий, козий, свиной и так далее.

В большинстве случаев для отопления дома используются смеси, произведенные на базе навоза:

1. Навоз и листья в соотношении 7 к 3.
2. Навоз и солома.
3. Навоз и опилки – 7 к 3.
4. Навоз и костра изо льна – 7 к 3.
5. Коров и лошадей – 1 к 1.
6. Навоз и бытовые отходы – 4 к 6.

Как уже говорилось, технология подобного производства основывается на брожении, сама она осуществляется в специальных герметичных резервуарах при относительно высокой температуре. Ненужная вода в это время удаляется и освобождается биогаз, а его, в свою очередь, можно использовать не только для обогрева, но и при приготовлении еды.

Важно! Если применять биотопливо в котле, то потребуется регулировать горелку. Для чего? Чтобы эффективность горения оставалась прежней при том, что метана в биотопливе не так много, чем в привычном нам газе.

Для этих целей идеально подойдет комбинированный котел, подробнее о них читайте тут

Применение древесного угля

Биотопливо в домашних условиях можете производить и из древесного угля, который необходим не только на природе при жарке шашлыка, как оказывается. Те, кто хоть единожды покупал такого рода уголь, отлично знают, что он стоит дорого. Но это не приговор, поскольку вы сможете уменьшить растраты, изготовив уголь самостоятельно. Потребуются лишь некоторые знания и «прямые» руки. В целом, для этого есть два способа.

Изготовление древесного угля в бочке

Для приготовления древесного угля вам потребуется двухсотлитровая металлическая бочка. В нижней ее части делаете штуцер, дабы в дальнейшем проводить принудительное нагнетание кислорода, к примеру, при помощи пылесоса.

Разводите в бочке небольшой костер, постепенно добавляя чурки. Дабы уголь услался поплотнее, время от времени встряхивайте его. Как только бочка будет заполнена дровами до половины, начинаете нагнетать кислород. После этого дыма станет меньше, а огонь будет гореть уже лучше. Вскоре бочка закрывается крышкой, все щели замазываются мокрой землей или раствором из глины.

Видео инструкция

Этот способ получения угля характеризуется тем, что при его использовании может появляться некоторое количество золы. Так что когда бочка полностью остынет, высыпаете все наружу, отсеиваете золу, а готовый уголь складываете в мешки.

Изготовление угля в яме

В большинстве случаев уголь жгут в лесу – это в разы удобнее, чем, скажем, на собственном участке. Но ввиду того, что в последнее время участились лесные пожары, необходимо тщательным образом продумать метод и способ жжения.

При выборе места позаботьтесь о том, чтобы рядом с ним находились большие запасы сушняка или старых деревьев, вместе с тем, процедура жжения угля не должна нанести вред окружающей природе. Для того чтобы приготовить пару мешков угля, нам потребуется яма глубиной в полметра и общим диаметром порядка 0.8 метра. Стенки этой ямы должны быть несколько скошены. Как видите, с этим вполне можно справиться собственноручно.

Дно ямы тщательно уплотняем и разжигаем на нем костер, используя для этого сухую бересту или тонкие ветки. После того, как огонь должным образом разгорится, добавляете в него заранее приготовленные дрова (они должны быть небольшого размера, до 30 сантиметров в длину). Если диаметр веток не превышает семь сантиметров, то распилить их можно и самому, не прибегая к посторонней помощи. Старайтесь укладывать дрова постепенно и, что главное, максимально плотно – обжегся один слой, добавляете другой и так далее. Те дрова, которые уже хорошо обгорели, поправляете заранее приготовленной палкой.

Чтобы дрова полностью выжигались, требуется около трех часов. Далее накрываете дрова сухими листьями, мхом и ветками, сверху насыпаете землю и все это аккуратно утрамбовываете. Дабы уголь окончательно остыл, требуется минимум два дня, по истечении который биотопливо в домашних условиях будет готово.  Через два дня снимаете с ямы землю и все остальное, выгребаете древесный уголь, просеиваете его и упаковываете в мешки.

Если же вы не планируете производить древесный уголь дальше, то зарывайте яму таким образом, чтобы плодородный шар оказался на самом верху, сверху его обратно засыпаете листьями. Разумеется, описанная нами методика требует некоторых и физических, и финансовых затрат, но все они не идут ни в какое сравнение с покупкой уже готового древесного угля. Но есть и другой, не менее важный момент – все это будет сделано лично вами, только вашими силами.

Возможно вас так же заинтересует статья про альтернативные способы отопления частного дома

Биотопливо из рапса

Из рапсовых семян тоже можно производить биологическое топливо. Дабы вникнуть в такую процедуру, можете своими силами провести несложный химический опыт. Берете пять грамм каустической соли и пересыпаете ее (очень быстро, дабы в нее не попал воздух) в стеклянную емкость на два литра, в которой уже находится 200 грамм метанола. Образованную смесь тщательным образом перемешиваете, затем добавляете туда масло, нагретое до температуры 55 градусов.

Чтобы было удобно перемешивать, можете использовать в качестве емкости трехлитровую банку, которая плотно закрывается крышкой.

Важно! В крыше обязательно оставляете отверстие под блендер.

В течение двадцати минут перемешиваете смесь, используя низкие обороты блендера. Затем полученную смесь оставляете на один час при тех же 55 градусах, если же температура будет комнатной, то потребуется уже 24 часа. По истечении этого времени вы заметите, что на дне банки скопился гицерин, а все оставшееся пространство наполнено желтоватой жидкостью – это и будет наше биотопливо. Его необходимо профильтровать.

Видео

В качестве заключения

Итак, учитывая все перечисленные выше преимущества использования биотоплива в качестве альтернативы популярным сегодня типам топлива, можно уверенно говорить, что это достаточно целесообразное решение, к примеру, для фермера. И если вы ознакомитесь с тематической литературой, где более детально рассмотрены методы и схемы производства биотоплива, добавите к этому собственные знания и навыки, то у вас все получится.

И помните: сырье, используемое при работе, должно прекрасно разлагаться и содержать много жидкости. Получается, что навоз – это оптимальный вариант. Также в нем не должно быть никаких посторонних веществ.

Как сделать биотопливо самостоятельно — твердое, газообразное, жидкое

Здесь вы узнаете:

• Что такое биотопливо
• Преимущества биотоплива
• Биотопливо — доступный и неисчерпаемый ресурс
• Способы изготовления своими руками
• Твердое биотопливо — пеллеты

Как сделать биотопливо самостоятельно, интересная задача. Биотопливо бывает твердое, жидкое и газообразное. Преимуществ у биотоплива множество, но самое главное, что отходы его не загрязняют окружающую среду.

Энергия, скрывающаяся в растительной массе, является практически неиссякаемой, ведь ее источником служит наше солнце. Растения умеют использовать энергию солнца, перерабатывая ее для своего роста. В свою очередь, животные и птицы получают энергию, питаясь биомассой, при этом производят продукты жизнедеятельности. По определению, биотопливо — это горючее, получаемое из сырья растительного или животного происхождения, а также отходов жизнедеятельности и различных производств, связанных с обработкой биомассы.

Современные технологии позволяют получать биотопливо в трех видах: твердом, жидком и газообразном. Твердое горючее мы встречаем в жизни наиболее часто в виде пеллет и различных брикетов, получаемых методом прессования. Жидкое топливо – биодизель – в странах постсоветского пространства пока еще редкость, это обусловлено наличием большого количества ископаемых углеводородов по приемлемой цене. В то время как получать жидкое биотопливо из растительного масла достаточно дорого и технологически сложно.

Производство горючего биогаза гораздо проще и дешевле, вследствие чего набирает все большую популярность. Владельцы животноводческих и птицеферм все чаще задумываются о приобретении биогазовой установки, ведь в их распоряжении имеется огромное количество помета и навоза, что как нельзя лучше подходят для этой цели.

Перечислять здесь все виды растительного сырья для переработки в топливо, его источники и технологию производства нет смысла. Нас интересуют только те виды биотоплива, которые можно успешно получать в домашних условиях, не вкладывая больших денежных средств. Вот они:

• биогаз, извлекаемый из продуктов жизнедеятельности домашних животных и птицы;
• брикеты из различных отходов растительного происхождения;
• древесный уголь.

Конечно, если очень постараться, то можно самостоятельно изготовить и пеллеты, и экодизель, и даже экобензин. Подобными вещами люди занимаются в качестве хобби, затрачивая на это годы своей жизни и зачастую немалые средства. Для широкого круга пользователей такие непростые технологии малодоступны, а потому рассматривать их мы не будем.

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.

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

Для производства биотоплива подходят как возобновляемые природные ресурсы, так и отходы, образующиеся в результате деятельности деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и потребления человека.

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 растительных жиров, содержащихся в водорослях.

Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.

Биотопливо из навоза

Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.

Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.

Производство биогаза

Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.

Для получения газа из этого сырья используется:

• навоз;
• птичий помет;
• стоки туалета;
• пищевые отходы;
• растительная масса;

Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.

Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.

Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.

Схемы самодельных биогазовых установок

Простейшая схема биогазовой установки — это герметичная емкость — биореактор, в который сливается подготовленная жижа. Соответственно есть люк загрузки навоза и люк выгрузки переработанного сырья.

Простейшая схема биогазовой установки без «наворотов»

Емкость заполняется субстратом не полностью: 10-15% объема должно оставаться свободным для сбора газа. В крышку бака встраивается труба для отведения газа. Так как в полученном газе содержится довольно большое количество водяных паров, гореть в таком виде он не будет. Потому необходимо его для осушения пропустить через гидрозатвор. В этом нехитром устройстве большая часть водяного пара сконденсируется, и газ уже будет хорошо гореть. Потом газ желательно очистить от негорючего сероводорода и только потом его можно подавать в газгольдер — емкость для сбора газа. А оттуда уже можно разводить к потребителям: подавать на котел или газовую печь.

Большие промышленные установки размещают на поверхности. И это, в принципе, понятно — слишком велики объемы земельных работ. Но в небольших хозяйствах чашу бункера закапывают в землю. Это во-первых, позволяет снизить затраты на поддержание требуемой температуры, а во-вторых, на частном подворье и так достаточно всяких устройств.

Емкость можно взять готовую, или в вырытом котловане сделать из кирпича, бетона и т.д. Но придется в этом случае позаботиться о герметичности и непроходимости воздуха: процесс анаэробный — без доступа воздуха, потому необходимо создать непроницаемую для кислорода прослойку. Сооружение получается многослойным и изготовление такого бункера длительный и затратный процесс. Потому дешевле и проще закопать готовую емкость. Раньше это обязательно были металлические бочки, часто из нержавейки. Сегодня с появлением на рынке емкостей из ПВХ можно использовать их. Они химически нейтральны, имеют низкую теплопроводность, длительный срок эксплуатации, и стоят в разы дешевле нержавеек.

Биореактор не обязательно закапывать. Это очень неплохой вариант, и обслуживать его удобно. Но зимой придется еще дополнительные меры по утеплению принимать. А газ отводится в специальные мешки-газгольдеры

Но описанная выше биогазовая установка будет иметь малую производительность. Для активизации процесса переработки необходимо активное перемешивание массы, находящейся в бункере. В противном случае на поверхности или в толще субстрата образуется корка, которая замедляет процесс разложения, газа на выходе получается меньше. Перемешивание проводится любым доступным способом. Например, таким, как продемонстрировано в видео. Привод при этом можно сделать любой.

Есть еще один способ перемешивания слоев, но не механический — барбитация: вырабатываемый газ под давлением подают в нижнюю часть емкости с навозом. Поднимаясь вверх, пузырьки газа будут разбивать корку. Так как подается все тот же биогаз, то никаких изменений условий переработки не будет. Также этот газ нельзя считать расходом — он снова попадет в газгольдер.

Как говорилось выше, для хорошей производительности необходима повышенная температура. Чтобы не особенно тратиться на поддержание этой температуры необходимо позаботиться об утеплении. Какого типа теплоизолятор выбирать, конечно, дело ваше, но сегодня самый оптимальный — пенополистирол. Он не боится воды, не поражается грибками и грызунами, имеет длительный срок эксплуатации и отличные показатели по теплоизоляции.

Для увеличения температуры субстрата подойдет любая технология обогрева. Важно добиться требуемой температуры. От этого зависит эффективность установки

Формы биореактора могут быть разные, но чаще всего встречается цилиндрическая. Она неидеальна с точки зрения сложности перемешивания субстрата, но используется чаще, потому что у людей накоплен большой опыт построения подобных емкостей. А если такой цилиндр разделить перегородкой, то можно использовать их как два отдельных резервуара, в которых процесс смещен по времени. При этом в перегородку можно встроить нагревательный элемент, таким образом решив проблему поддержания температуры сразу в двух камерах.

Если обычный цилиндр разделить вертикальной перегородкой, получить можно две камеры для переработки

В самом простом варианте самодельные биогазовые установки — это прямоугольной формы яма, стенки которой сделаны из бетона, а для герметичности обработаны слоем стеклопластика и полиэфирной смолы. Такая емкость снабжается крышкой. Она крайне неудобна в эксплуатации: трудно реализуется и подогрев, перемешивание и отведение сбродившей массы, добиться полной переработки и высокой эффективности невозможно.

Биогазовая установка своими руками: чертежи установки траншейного типа

Чуть лучше обстоит дело с траншейными биогазовыми установками переработки навоза. Они имеют скошенные края, что облегчает загрузку свежего навоза. Если сделать дно под уклоном, то в одну сторону самотеком будет смещаться сбродившая масса и отбирать ее будет проще. В таких установках нужно предусмотреть теплоизоляцию не только стен, но и крышки. Подобная биогазовая установка своими руками реализуется несложно. Но полной переработки и максимального количества газа в ней не добиться. Даже при условии подогрева.

С основными техническими вопросами разбирались, и вы теперь знаете несколько способов того, как построить установку для получения биогаза из навоза. Остались технологические нюансы.

Уголь для создания биогаза

Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.

Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:

• в бочке;
• в яме;

Рассмотрим каждый способ по отдельности.  И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.

Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.

Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.

Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.

Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.

Рапсовое биотопливо

Из семян рапса поступивших в маслобойню получают масло и шрот. Далее, это масло поступает в специальную установку, где в результате различных химических реакций из рапсового масла получают метиловый эфир – биодизель.

Перед использованием, его необходимо профильтровать. Этот вид дизеля отличается лучшей воспламеняемостью по сравнению с обычным дизельным топливом.

Жжение древесного угля

Когда говорим – древесный уголь, то сразу представляем себе отдых на природе, шашлыки, барбекю. Приятный дымок, мерцающие огоньки в шашлычнице! Однако применение древесного угля не ограничивается только приготовлением мяса, он необходим в кузнечном деле, литейных работах, медицине, для фильтрации питьевой воды и даже для изготовления пороха и для домашних нужд.

Кому приходилось иметь дело с древесным углем, знают, что его покупка стоит немалых денег, и они частенько задумываются о том, как можно его получить самостоятельно в домашних или полевых условиях, собственноручно – своими, очень умелыми руками. Действительно, это возможно! Причем есть два наиболее распространенных способа – производство данного биотоплива в яме или в металлической бочке.

Способ изготовления угля в яме

Обычно жжение угля проводят в лесу, что удобнее, чем в домашних условиях, но в связи с повсеместными пожарами в лесах, о месте и времени проведения работ нужно хорошо подумать.

Выбирается место рядом с большим запасом сушняка или поваленным деревом, причем такое, чтобы не повредить окружающую растительность. Для того чтобы получить два мешка угля достаточно выкопать яму глубиной 50 см и диаметром 75-80 см с немного скошенными стенками. Это также несложно выполнить своими руками.

На уплотненном дне ямы руками разводится небольшой костер из сухой бересты и мелких веток, и когда огонь хорошо разгорится, на него укладываются заготовленные дрова небольшого размера, примерно до 30 см длиной. Если выбирать ветки диаметром около 7 см, то с распилом можно вполне справиться своими силами, без помощника. Дрова укладываются плотно и постепенно, по мере обжига каждого слоя. Хорошо обгоревшие дрова можно поправить длинной палкой.

Для полного выжига в таких условиях достаточно 3-х часов. Затем угли укрываются мхом, сухими листьями или травой и засыпаются землей, которую плотно утрамбовывают. Чтобы уголь достаточно остыл, потребуется еще двое суток, после чего твердое биотопливо будет готово. По истечении этого времени с ямы снимается слой земли, уголь выгребается, просеивается и упаковывается в мешки.

Если новая закладка дров не делается, то яма засыпается таким образом, чтобы плодородный слой земли оказался на поверхности, все также укрывается листвой. Конечно такое производство угля требует некоторых материальных и физических затрат, однако это намного дешевле стоимости его покупки, да еще присутствует моральный аспект – все достигнуто своими стараниями и сделано собственными руками.

Способ изготовления угля в бочке на собственной территории

Для того, чтобы получить твердое биотопливо в домашних условиях, а именно древесный уголь, используется толстостенная металлическая бочка емкостью 200 литров. Внизу необходимо сделать штуцер для принудительного нагнетания воздуха бытовым пылесосом.

Точно так же, как и в яме, на дне бочки разводится небольшой костер, а затем постепенно добавляются небольшие чурки. Для более плотной укладки дров бочку можно периодически потряхивать. После подачи воздуха дрова будут менее дымить и хорошо охватятся пламенем. Подачу воздуха снизу нужно начинать только после наполнения бочки дровами примерно наполовину. Также периодически нужно поправлять угли шестом и не забывать о технике безопасности, работая в «горячих» условиях.

Для продолжения процесса жжения угля без доступа воздуха следует укрыть бочку крышкой и замазать все щели раствором земли с водой. Если нет «родной» крышки, то ее следует сделать из какого-либо куска железа.

Нужно учесть, что при таком методе работы в домашних, зачастую неприспособленных условиях, образуется какое-то количество брака и золы, но в разумных пределах. После окончательного остывания бочки ее переворачивают, а готовый уголь просеивают и фасуют. Вот такое производство, которое можно осилить своими руками.

С первого раза может и не получится качественный уголь, но терпение и труд – все перетрут! Главное, чтобы с соседями не поругаться из-за сильного задымления.

В последнее время очень много ходит различных слухов или даже своеобразных «легенд» о том, что одним из наиболее перспективных и высокорентабельных видов малого бизнеса может стать производство топливных пеллет – особого вида биологического топлива.  Давайте внимательнее глянем на достоинства твердого гранулированного топлива и на процесс его получения.

Для чего и как производят топливные пеллеты

Лесозаготовки, деревообрабатывающие предприятия, сельскохозяйственные комплексы, некоторые другие производственные линии обязательно выдают, помимо основной продукции, очень большое количество древесных или иных растительных отходов, которые, казалось бы, уже не имеют никакой практической ценности. Еще не та дано они попросту сжигались, выбрасывая дым атмосферу, или даже бесхозяйственно разлагались огромными «терриконами». Но ведь в них заложен огромный энергетический потенциал! Если эти отходы привести в состояние, удобное для использования в виде топлива, то, наряду с решением проблемы утилизации, можно ещё и прибыль получить! Именно на этих принципах и базируется производство твердого биотоплива – пеллет.

По сути – это спрессованные гранулы цилиндрической формы, имеющие диаметр от 4 ÷ 5 и до 9 ÷ 10 мм, и длину примерно 15 ÷ 50 мм. Такая форма выпуска очень удобна – гранулы легко фасуются в мешки, их несложно транспортировать, они отлично подходят для автоматической подачи топлива в твёрдотопливные котлы, например, с помощью шнекового загрузчика.

Пеллеты прессуются и из отходов натуральной древесины, и из коры, веток, хвои, сухих листьев и других побочных продуктов лесозаготовок. Получают их из соломы, лузги, жмыха, а в некоторых случаях сырьем служит даже куриный помет. На производстве пеллет пускают торф – именно в такой форме у него достигается максимальная теплоотдача при сгорании.

Безусловно, разное сырьедает и различные характеристики получаемых пеллет – по их энергоотдаче, зольности (количеству остающегося несгораемого компонента), влажности, плотности, цене. Чем выше качество, тем меньше хлопот с отопительными приборами, тем выше КПД системы отопления.

Некоторые пеллеты можно использовать не только в виде топлива, но и как удобрение или состав для мульчирования почвы. Тем не менее основное их предназначение, безусловно – топливо для котлов, и здесь у них немало выраженных преимуществ перед другими видами твердого топлива. Так, например, это абсолютно чистый вид топлива с точки зрения экологии. В процессе производства пеллет не используется никаких химических добавок или формовочных смесей.

По своей удельной калорийности (в объемном отношении) пеллеты оставляют позади все виды дров и угля. Хранение же такого топлива не требует больших площадей или создания каких-либо особых условий. В спрессованной древесине, в отличие от опилок, никогда не начинается процессов гниения или прения, так что риска самовоспламенения такого биотоплива нет.

Теперь к вопросу производства пеллет. По сути, весь цикл просто и понятно изображен на схеме (показано сельскохозяйственное сырье, но в равной мере это относится и к любым древесным отходам):

В первую очередь отходы проходят стадию дробления (обычно до размеров щепы до 50 мм длиной и 2 ÷ 3 мм толщиной). Затем следует процедура сушки – необходимо, чтобы остаточная влажность не превышала 12%. Если есть необходимость, то щепу дробят в еще более мелкую фракцию, доводя ее состояние почти до уровня древесной муки. Оптимальным считается, если размер частиц, поступающих на линию прессования пеллет, будет в пределах 4 мм.

Прежде чем сырьепопадет в грануляторы, его слегка пропаривают или кратковременно погружают в воду. И, наконец, на линии прессовки пеллет эта «древесная мука» продавливается через калибровочные отверстия специальной матрицы, имеющие конусную форму. Такая конфигурация каналов способствует максимальному сжатию измельченной древесины с, естественно, резким ее нагревом. При этом имеющееся в любой целлюлозосодержащей структуре вещество лигнин надежно «склеивает» все мельчайшие частицы, создавая очень плотную и прочную гранулу.

На выходе из матрицы полученные «колбаски» срезаются специальным ножом, что дает цилиндрические гранулы нужной длины. Они поступают в бункер, а оттуда – в приемник готовых пеллет. По сути, осталось только охладить готовые гранулы и расфасовать по мешкам.

Матрицы могут быть цилиндрическими или плоскими. Первые — более производительные, используются в основном в мощных промышленных установках. На небольших грануляторах, которые чаще используются в индивидуальном хозяйстве, обычно устанавливаются плоские.

Как сделать биотопливо своими руками

Содержание статьи:

• 1 Биотопливо на практике
• 2 Плюсы и минусы использования самодельного биотоплива
  • 2.1 Преимущества
  • 2.2 Недостатки
• 3 Изготовление брикет
• 4 Преимущества биодизельного топлива
• 5 Что такое биотопливо
• 6 Тенденции развития мирового рынка биотоплива
• 7 Что собой представляет биогаз
• 8 Биотопливо из опилок или спирт как он есть
• 9 Как сделать своими руками
• 10 Критерии состава навозной массы
• 11 Получение древесного угля
• 12 Изготавливаем топливо для биокаминов
• 13 Непривычные, экзотические и забытые виды биотоплива
• 14 Биодизель в домашних условиях
  • 14. 1 Производство посредством установок
• 15 Что такое биодизель
  • 15.1 Использование устройства
• 16 Твердое биотопливо
• 17 Зеленые технологии. Биотопливо Видео
  • • 17.0.1 2.1.1. Биотопливо из навоза
  • 17.1 2.2. Биотопливо второго поколения
    • 17.1.1 2.2.1. Биотопливо из водорослей
• 18 Жидкое биотопливо
  • 18.1 Биоэтанол
  • 18.2 Биобутанол
  • 18.3 Биометанол
  • 18.4 Биодизель
• 19 О плюсах и минусах биодизеля
• 20 Что это такое, и из чего делают биотопливо
  • 20.1 Биотопливо первого поколения
  • 20.2 Второе поколение
  • 20.3 Третье поколение
• 21 Виды биотоплива
• 22 Способы изготовления своими руками
  • 22.1 Биотопливо из навоза
  • 22.2 Производство биогаза
    • 22.2.1 Уголь для создания биогаза
  • 22.3 Рапсовое биотопливо
• 23 В чем преимущества использования биологического топлива
• 24 Биотопливо доступный и неисчерпаемый ресурс
  • 24. 1 Твёрдое
  • 24.2 Жидкое
  • 24.3 Газообразное
• 25 Как производится дизельное биотопливо
• 26 Поколения альтернативного горючего
• 27 Можно ли сделать биологическое топливо своими руками
• 28 Производство биогаза в домашних условиях
• 29 Как получить биогаз в домашних условиях

Биотопливо на практике

Заливать этанол в чистом виде в баки автомобилей категорически нельзя, так как он является сильнейшим растворителем и окислителем. Использование чистого биоэтанола требует переделки автомобиля с установкой деталей на двигатель из нержавеющего металла или пластика.

В настоящее время в мире уже разработаны около 40 моделей автомобилей, так называемых Flexible-Fuel Vehicle (FFV), с совмещенной конструкцией заправки, в баки которых можно заливать бензин и этанол в любом соотношении.

Так, в США, на дорогах курсирует более 6 миллионов грузовых и легковых автомобилей, для которых на заправках реализуется специальная смесь Е85, состоящая из 85% биоэтанола и 15% бензина. Присутствие бензина в составе смеси необходимо только для того, чтобы двигатель хорошо заводился в холодное время года.

Швеция в продвижении биотоплива в своей стране, пошла еще дальше, так, смесь этанола с бензином должна быть в обязательном порядке на крупных автозаправках, а авто, работающие на этом виде топлива, имеют беспрепятственный бесплатный проезд в центр Стокгольма, при этом их владельцы освобождаются от оплаты за стоянку и платят сниженный автоналог.

На Западе используют смесь Е10, состоящую из 10% биоэтанола и 90% бензина в обычных двигателях, а в Бразилии – 20%, так как считается, что такая добавка не способна повредить двигатель и топливную систему автомобиля.

В настоящее время даже самолеты, выпускаемые бразильской компанией Embraer, летают именно на смеси самолетного топлива со спиртом. Чистый бензин продавать в стране для заправки авто запрещено.

Согласно статистическим данным, даже незначительная добавка биоспирта в бензин, эффективно влияет на его сгорание, повышает его октановое число, что существенно снижает токсичность выбросов в атмосферу, также уменьшает риск воспламенения топлива при повреждении топливной системы автомобилей.

Плюсы и минусы использования самодельного биотоплива

Большинство видов биологического топлива производится промышленным способом с использованием специального оборудования. Естественно, что попытка применить данные технологии жителю частного домовладения или начинающему фермеру может оказаться не под силу. При использовании других, на первый взгляд, более технически простых способов получения топлива из биоматериалов, возникают трудности с обеспечением пожарной безопасности, защиты от отравления ядовитыми, легковоспламеняющимися веществами при работе с сырьём для биотоплива. По этой причине жителям села, фермерам, дачникам начинать свою новаторскую деятельность желательно не с холодного ядерного синтеза, а с чего-то попроще. Например, уже есть рабочие модели получения биогаза, древесного угля, брикетирования отходов и опилок для каминов и биокаминов, работы двигателей внутреннего сгорания на древесном газе.

Самостоятельное производство и использование биотоплива имеет смысл при доступной дешёвой сырьевой базе, обладающей энергетической ценностью, но находящейся состоянии, непригодном для использования без предварительной переработки или подготовки. Если посмотреть на этот вопрос шире, то к данному типу можно отнести воду, опилки, силос, льяльные воды и т. д., которые, с одной стороны, обладают энергетической ценностью, но с другой — высвободить тепловую энергию при отсутствии специального оборудования затруднительно.

Преимущества

К очевидным положительным сторонам производства и использования самодельного биологического топлива с позиции частного лица относятся:

• доступность сырья
• дешевизна
• простота изготовления.

У некоторых видов биотоплива (биодизель, биогаз) присутствуют схожие с аналогичными промышленными образцами показатели удельной теплоёмкости, температуры сгорания, антидетонационные свойства, экологичность. Для жителя сельской местности, держащего хозяйство, фермера, плотника или столяра раздобыть опилки, силос, навоз намного проще и дешевле чем бензин, дизельное топливо, уголь или дрова. В большинстве случаев народные умельцы используют уже опробованные и достаточно безопасные технологии.

Недостатки

Использование биотоплива обладает следующими недостатками:

• некоторые минусы связаны непосредственно с производством самодельных видов биотоплива: отсутствие автоматических систем контроля за давлением и температурой предъявляет повышенные требования к используемому оборудованию и его установке
• само оборудование для производства биологического топлива не сертифицировано, изготавливается, как правило, кустарным способом местным «левшой»
• некоторые получаемые вещества (биометан, угарный газ) являются ядовитыми
• топливо обладает низкой плотностью, концентрацией, а потому подлежит немедленному использованию, так как по прошествии времени расслаивается и впитывает влагу, превращаясь в эмульсию.

Изготовление брикет

Наладить дома производство биотоплива из опилок, соломы и других отходов несколько проще. Из оборудования понадобится лишь ручной пресс, сделанный специально для этой цели. Его можно приобрести в готовом виде, заказать мастерам либо, при наличии соответствующих навыков, изготовить самостоятельно. Пресс заводской готовности стоит немало денег, поэтому последний вариант обойдется вам дешевле всего.

Производство брикет начинается с приготовления смеси. В качестве сырья используются опилки, шелуха семечек, солома и даже размоченная макулатура. Конечно, такое топливо может и так чудесно сгореть в печи или твердотопливном котле, но из-за низкой насыпной плотности придется слишком часто производить загрузку топки. Готовое твердое биотопливо из соломы или опилок будет гореть гораздо дольше.

Смесь состоит из сырья, воды и глины, служащей связующим веществом. Солому или бумагу необходимо предварительно измельчить, затем смешать с глиной в пропорции 10:1 (на 10 кг отходов 1 кг глины) и водой. Количество воды надо подбирать таким, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и способность смеси к формованию. Не стоит добавлять в раствор много глины, не забывайте, что она останется в вашем котле в виде золы.

Смесью наполняется специальная форма, потом она кладется под пресс. После прессования готовый брикет аккуратно вынимается и раскладывается сушиться на солнце. Увидеть операцию прессования можно на видео:

Преимущества биодизельного топлива

Самое главное преимущество – использование в качестве исходного сырья возобновляемых ресурсов, что в перспективе может обеспечить энергетическую безопасность всего мира. Несмотря на бурный рост популярности транспортных средств на электрической тяге, двигатель внутреннего сгорания еще очень долго будет играть решающую роль в мировой экономике. Да вряд ли крупные океанские корабли даже в отдаленной перспективе смогут быть переведены на электрическую тягу. Потенциальными производителями биодизельного топлива в нашей стране являются фермерские хозяйства и колхозы. Ведь обеспеченность топливо данных субъектов – чрезвычайно острый вопрос в преддверии посевных кампаний. Если оснастить хозяйства необходимым технологическим оборудованием и предоставить специалистов, то они вполне могли бы выйти на самообеспечение топливом. Это мероприятие положительно сказалось бы на динамике роста цен. В результате этого комплекса мер существенно возрастет конкурентоспособность предприятия.

Немаловажной особенностью биодизельного топлива является то, что оно производится из Причем взращивание этих культур не истощает землю, а положительно сказывается на ее плодородности. Так, для производства топлива могут использоваться арахисовое, рапсовое, горчичное, рапсовое, соевое и другие масла

Появляются сообщения о попытках производства биодизеля из животных жиров. Только вот пока не совсем понятно, насколько это экономически целесообразно.

Что такое биотопливо

Энергия, скрывающаяся в растительной массе, является практически неиссякаемой, ведь ее источником служит наше солнце. Растения умеют использовать энергию солнца, перерабатывая ее для своего роста. В свою очередь, животные и птицы получают энергию, питаясь биомассой, при этом производят продукты жизнедеятельности. По определению, биотопливо — это горючее, получаемое из сырья растительного или животного происхождения, а также отходов жизнедеятельности и различных производств, связанных с обработкой биомассы.

Современные технологии позволяют получать биотопливо в трех видах: твердом, жидком и газообразном. Твердое горючее мы встречаем в жизни наиболее часто в виде пеллет и различных брикетов, получаемых методом прессования. Жидкое топливо – биодизель – в странах постсоветского пространства пока еще редкость, это обусловлено наличием большого количества ископаемых углеводородов по приемлемой цене. В то время как получать жидкое биотопливо из растительного масла достаточно дорого и технологически сложно.

Производство горючего биогаза гораздо проще и дешевле, вследствие чего набирает все большую популярность. Владельцы животноводческих и птицеферм все чаще задумываются о приобретении биогазовой установки, ведь в их распоряжении имеется огромное количество помета и навоза, что как нельзя лучше подходят для этой цели.

Перечислять здесь все виды растительного сырья для переработки в топливо, его источники и технологию производства нет смысла. Нас интересуют только те виды биотоплива, которые можно успешно получать в домашних условиях, не вкладывая больших денежных средств. Вот они:

• биогаз, извлекаемый из продуктов жизнедеятельности домашних животных и птицы;
• брикеты из различных отходов растительного происхождения;
• древесный уголь.

Конечно, если очень постараться, то можно самостоятельно изготовить и пеллеты, и экодизель, и даже экобензин. Подобными вещами люди занимаются в качестве хобби, затрачивая на это годы своей жизни и зачастую немалые средства. Для широкого круга пользователей такие непростые технологии малодоступны, а потому рассматривать их мы не будем.

Тенденции развития мирового рынка биотоплива

Движущими факторами для распространения биотоплива являются угрозы, связанные с энергетической безопасностью, изменением климата и экономическим спадом. Распространение производства биотоплива по всему миру нацелено на увеличение доли потребления экологически чистого топлива, особенно на транспорте; снижение зависимости от импортируемой нефти для многих стран; снижение выбросов парниковых газов; развитие экономики. Биотопливо является альтернативой традиционным видам топлива, получаемым из нефти. Мировыми центрами производства биотоплива в 2014 являются США, Бразилия и Европейский Союз. Самый распространённый вид биотоплива – биоэтанол, его доля составляет 82% всего производимого в мире топлива из биологического сырья. Ведущими его производителями являются США и Бразилия. На 2-м месте находится биодизель. В Европейском Союзе сосредоточено 49% производства биодизеля. В долгосрочной перспективе постоянно растущий спрос на биотопливо со стороны наземного, воздушного и морского транспорта может сильно изменить сложившуюся ситуацию на мировом рынке энергоносителей. Использование сельскохозяйственного сырья для производства жидкого биотоплива и рост объёмов его производства обусловили спрос на сельскохозяйственную продукцию, что повлияло на цены продовольственных культур, используемых при производстве биотоплива. Объём производства биотоплива второго поколения продолжает расти, и к 2017 мировое производство биотоплива второго поколения должно составить 10 млрд. литров. Мировое производство биотоплива к 2017 должно увеличиться на 25% и составить ок. 140 млрд. литров. В Европейском Союзе основная часть производства биотоплива приходится на биодизель, производимый из семян масличных культур (рапса). По прогнозам, в странах Евросоюза будет расширяться производство биоэтанола из пшеницы и кукурузы, а также сахарной свёклы. В Бразилии, как ожидается, производство биоэтанола будет продолжать расти ускоренными темпами и достигнет к 2017 примерно 41 млрд. литров. В целом производство биоэтанола и биодизеля, согласно прогнозу, к 2017 будет возрастать быстрыми темпами и составит 125 и 25 млрд. литров соответственно. Начался быстрый рост производства биотоплива в Азии. По данным на 2014, Китай находится на третьем месте по производству биоэтанола, и ожидается, что это производство будет расти в течение следующих десяти лет более чем на 4% в год. В Индии производство биоэтанола из мелассы, согласно прогнозам, будет увеличиваться более чем на 7% в год. При этом расширяется производство биодизеля из новых культур, таких как ятрофа.

По прогнозам Мирового энергетического агентства (МЭА), нехватка нефти в 2025 будет оцениваться в 14%. По данным МЭА, если даже общий объём производства биотоплива (в том числе биоэтанола и биодизеля) к 2021 составит 220 млрд. литров, то его производство покроет лишь 7% мировой потребности в топливе. Темпы роста производства биотоплива намного отстают от темпов роста потребности в них. Происходит это из-за наличия дешёвого сырья и недостаточного финансирования. Массовое коммерческое использование биотоплива будет определяться достижением ценового равновесия с традиционными видами топлива, получаемыми из нефти. По прогнозам учёных, доля возобновляемых источников энергии к 2040 достигнет 47,7%, а биомассы – 23,8%.

При существующем уровне развития технологий производство биотоплива будет составлять небольшую часть глобальных поставок энергии, цены на энергию будут оказывать влияние на стоимость сельскохозяйственного сырья. Биотопливо может по-разному воздействовать на продовольственную безопасность – рост цен на сырьевые товары, обусловленный производством биотоплива, может нанести ущерб импортёрам продовольствия, с другой стороны, стимулировать внутреннее сельскохозяйственное производство мелкими фермерскими хозяйствами.

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

Биотопливо из опилок или спирт как он есть

Биотопливо подобного типа наиболее известно, и по-видимому, это один из первых вариантов горючего, которое потреблял двигатель. Среди различных его видов стоит отметить биоэтанол, биометанол и биобутанол.

1.Этанол или обычный спирт достаточно хорошо известен в истории автомобилестроения. Достаточно сказать, что в свое время Генри Форд организовывал строительство заводов по производству спирта, предназначенного на роль топлива. Сейчас его изготовление широко развернуто в Бразилии, по оценкам экспертов, сорок процентов автотранспорта этой страны используют этанол в чистом виде, шестьдесят процентов – в смеси с бензином.

Из чего сегодня делают этанол? Чаще всего сырьем служит сельскохозяйственная продукция, в той же Бразилии, чтобы сделать биоэтанол, применяют сахарный тростник, солому, древесные отходы и другое аналогичное сырье. Из опилок на гидролизном производстве так же можно получить этанол

Чем же он так хорош, что это вызывает его всеобщее использование?
Здесь надо обратить внимание на:

1. детонационную стойкость;
2. теплоту сгорания;
3. теплоту испарения.

Из чего бы ни пришлось сделать подобное биотопливо, из опилок или тростника, ему свойственны антидетонационные свойства, они выше, чем у обычного бензина. Благодаря этому можно повысить мощность, двигатель, работающий на этаноле, допускает увеличение степени сжатия. Теплота сгорания спиртовоздушной смеси незначительно отличается от характеристик традиционной топливовоздушной смеси, а за счет хорошей испаряемости спирта обеспечивается лучшее наполнение цилиндров и полное ее сгорание.

Из недостатков этанола стоит отметить его повышенную агрессивность по отношению к некоторым цветным металлам, пластмассам и резине, вследствие чего может возникнуть необходимость частично дорабатывать двигатель. Однако самым главным минусом такого горючего является его гигроскопичность, оно сильно поглощает воду, а затем смесь расслаивается в баке, в результате чего он окажется заполнен в основном водой. Одним из методов борьбы с этим является использование смесей спирта и бензина, до десяти процентов этанола, добавленного в обычный бензин, только улучшают его характеристики.

Дополнительно стоит отметить, что производство биоэтанола как топлива, хоть из тех же самых опилок, отличается от производства питьевого спирта. Топливный спирт не пригоден для питья, он имеет явно выраженный сивушный запах и повышенное содержание метанола.

2.Метанол, или метиловый спирт, при всех своих достоинствах ядовит. Хотя его можно сделать из отходов, из тех же самых опилок, обычно биометанол не используют в качестве горючего.
3.Биобутанол. Как биотопливо для автомобилей подходит даже в большей степени, чем биоэтанол. Может изготавливаться из биомассы, опилок, и при этом ничем не отличаться от бутанола, полученного по традиционной технологии.

Среди его достоинств необходимо отметить:

• большую энергетическую ценность;
• меньшую агрессивность;
• возможность смешиваться с бензином;
• возможность прямой и полной замены бензина без переделки автомобиля.

Рассматривая спирт как замену бензину, стоит отметить, что плюсы и минусы биотоплива подобного типа достаточно очевидны, и все недостатки при необходимости могут быть успешно устранены. Однако в настоящее время такое биотопливо чаще всего применяется в смеси с обычным бензином, хотя технологии его получения, например из опилок, позволяют полностью реализовывать используемую биомассу и исключить нефть из употребления.

Как сделать своими руками

Человек в повседневной жизни периодически пользуется биотопливом, это с полной уверенностью можно отнести к твердым видам топлива – дрова, опилки, солома и т. д. Для изготовления топливных брикетов не нужно специальных приспособлений и механизмов, это может сделать каждый, у кого есть продукты переработки дерева и желание.

Более сложный процесс, это получение биотоплива из навоза, являющимся продуктом жизнедеятельности сельскохозяйственных животных. В этом случае получается биогаз, который можно использовать для сжигания, тем самым нагревать воду в системах горячего водоснабжения или теплоноситель, в системах обогрева зданий и сооружений.

Вначале следует определиться с местом, где будет располагаться установка. Выбранный участок должен быть удален от жилых строений, дабы не создавать неудобства запахами, выделяющимися в процессе брожения биомассы.

На выбранном участке выкапывается яма, в которой делается гидроизоляция и сооружается емкость накопитель. Емкость может быть из железобетонных колец с герметизацией стыков, кирпичной с оклейкой гидроизоляцией, металлической. В верхней части устраивается люк и крышка. Монтируются трубопроводы для отвода образовавшегося газа.

В построенную емкость загружается навоз, картофельная ботва и прочие растительные отходы, после чего все заливается водой. В емкости начнется процесс брожения, и как следствие, начнет выделяться биогаз.

В состав получаемого таким образом газа будет входить — метан, углекислый газ и примеси других газов.

С 1 кг органического вещества можно получить около 0,5 кг биогаза.

Критерии состава навозной массы

Загружаемую массу навоза внутрь биореактора не следует рассматривать просто как сырьё, подходящее в любом качестве. Составляющая субстанции имеет принципиальное значение для процесса брожения. На практике отмечено, что уменьшение частичек субстрата сопровождается лучшей эффективностью процесса.

Выраженная волокнистость субстрата и увеличение площади взаимодействия бактерий – вот главные критерии, способствующие скорому разложению навозной массы. В таком состоянии навозное сырьё при подогреве и перемешивании не образует осадка или плёнки на поверхности, что существенно упрощает фильтрацию газовой смеси.

Подготовка навозной массы под загрузку в реактор

Этой процедуре уделяют не меньшее внимание, чем всему остальному, если есть желание получить значительный объём биотоплива за короткий отрезок времени

. Степенью измельчения сырья определяется длительность брожения, что в свою очередь оказывает влияние на объём получаемого газа

Таким образом, для уменьшения времени брожения необходимо хорошо измельчать сырьё: чем лучше качество измельчения, тем меньше период брожения.

Степенью измельчения сырья определяется длительность брожения, что в свою очередь оказывает влияние на объём получаемого газа. Таким образом, для уменьшения времени брожения необходимо хорошо измельчать сырьё: чем лучше качество измельчения, тем меньше период брожения.

Получение древесного угля

Древесные угли представляют интерес для домовладельцев как топливо, используемое в домашних мангалах и барбекю. Не секрет, что покупать подобный уголь в магазине достаточно дорого, в то время как дома его можно выжечь бесплатно, только затратив свое время. Кстати говоря, сжигать его в твердотопливных котлах или печах бессмысленно, гораздо проще заложить в топку обычные дрова.

Выжигают уголь из древесины 2 способами:

• в бочках;
• в ямах.

Для первого способа требуется обычная стальная бочка на 200 л и бытовой пылесос. Последний послужит для нагнетания воздуха, поэтому в нижней части бочки должен быть врезан патрубок для его подключения. На дне емкости разводят огонь, затем заполняют ее дровами до половины и включают пылесос. Затем древесины накладывают доверху, закрывают ее крышкой и замазывают глиной. Когда все прогорит и бочка остынет, производится сортировка с целью отделить древесные угли от золы.

Похожим образом древесина обжигается в яме. Последняя выкапывается 0.8 м  в диаметре и не более 0.6 м в глубину. Дно ямы утрамбовывается, после чего в ней разводят костер и послойно накладывают дрова длиной до 30 см. Наполнение происходит по мере обжигания предыдущего слоя, процесс длится около 3 часов. В конце яма накрывается ветками и мхом, а сверху присыпается землей. Через 2 дня покрытие можно снимать и выбирать угли.

Изготавливаем топливо для биокаминов

Основой для жидкого биотоплива становятся всевозможные масла органического происхождения. В них добавляются различные спиртосодержащие вещества, а для получения биодизеля еще и щелочи. Это достаточно сложный процесс. В домашних условиях проще всего изготовить жидкое биотопливо, предназначенное для камина. Так называемые биоустановки внешне совершенно не отличаются от традиционных приборов. Однако в них сгорает не древесина, а биотопливо, что гарантирует отсутствие угарного газа, копоти, сажи и золы.

Биокамины радуют своих владельцев экологической чистотой и удобством, ведь колоть дрова и чистить от золы такой прибор нет необходимости. При горении биотопливо разлагается на углекислый газ и воду, абсолютно безопасные для человека. При этом пламя лишено характерной желто-оранжевой окраски и выглядит бесцветным. Это существенно портит внешний вид камина, придавая ему неестественный вид. Поэтому в биотопливо обязательно добавляются специальные присадки, окрашивающие пламя.

Для изготовления такого топлива понадобится 96% этанол. Его можно приобрести в аптеке. В качестве окрашивающей пламя присадки можно взять бензин с высокой степенью очистки. Подойдет как качественный бытовой марки Б-70, так и фирменный для заправки зажигалок. Внешне такой бензин должен быть совершенно прозрачным, резкий специфический запах должен отсутствовать. На один литр спирта берется 50-100 г бензина. Полученная смесь очень хорошо перемешивается.

Экокамины — отличная замена традиционным приборам. Для их работы используется экологически чистое и безопасное биотопливо, которое можно изготовить самостоятельно

Нужно учитывать, что состав с течением времени расслоится, поэтому хранить его нежелательно. Лучше всего смешивать ингредиенты непосредственно перед заправкой камина. Полученный состав может использоваться в помещениях без вытяжек и дымоходов, однако проветривание, тем не менее, обязательно. В среднем, на час работы экокамина потребуется порядка 400-500 мл самодельного биотоплива. Кроме того, такой же состав можно использовать и в традиционных «керосинках». В результате получаем отлично светящуюся лампу без копоти, неприятных запахов и нагара.

Непривычные, экзотические и забытые виды биотоплива

Здесь стоит коснуться древесины, которая может выступать как биотопливо. В первую очередь надо упомянуть скипидарно-спиртовую смесь, которая ещё в 1826 году использовалась в роли топлива. А ведь скипидар получают при пиролизе древесины. Есть отдельные упоминания, что при так называемом «быстром» высокотемпературном пиролизе сконденсирована жидкость, по своим характеристикам алогичная нефти.

Стоит вспомнить и прямое применение древесины как горючего для моторов. При сгорании древесины образуется окись углерода, которая и служит в качестве топлива. Во время Второй Мировой, Германией достаточно широко использовались машины с такими моторами, в том числе и легковые. В Советском Союзе так же были созданы газогенераторные автомобили, ЗИС 21, ЗИС 13, а также ГАЗ 42.

Работали они на обычных дровяных чурочках. Правда, при замене бензина на газ мощность двигателя падала, скорость движения и грузоподъемность тоже, а одной заправки газогенераторной установки хватало на девяносто километров пробега, но в условиях военного времени при дефиците других видов топлива и в удаленных местах такие автомобили успешно работали. И даже в Москве в военное время ходили автобусы, оснащенные газогенераторными установками.

Биодизель в домашних условиях

Создать биодизель в домашних условиях возможно, хотя и достаточно трудно. Это может быть простым экспериментом либо же попыткой обеспечить себя недорогим топливом самостоятельно. Стоит лишь помнить, что работа ведется с метанолом и щелочью, что крайне опасно для здоровья. Поэтому необходимо соблюдать технику безопасности и использовать защитные средства.

Создание биодизеля заключается в следующих этапах:

1. Очистка масла.
2. Добавление щелочи.
3. Трансэтерификация.
4. Удаление глицерина.

Для производства биодизеля используется любое масло, а также щелочь (рекомендуется гидроксид калия или натрия). При готовке нужно использовать катализатор для старта процесса, в роли которого подойдет метанол.

Важно! Если применяется отработанное масло, то нужно устранить примеси посредством фильтрации.

Перед началом необходимо удалить всю воду из жидкости. Для этого нужно нагреть ее до 120°C, чтобы та выкипела. В процессе масло будет создавать брызги, поэтому важно проводить испарение в полупустом контейнере на расстоянии от огня.

Далее к маслу добавляется щелочь и этанол. Доля щелочи зависит от массы рабочего тела и составляет 1%. Так на литр растительного масла приходится около 3,5 грамм щелочи. В процессе этого проводится титрование, в котором определяется количество жирных кислот и необходимая доля щелочи.

Далее проводится трансэтерификация. В процессе этого смесь разогревается до 70°C, что необходимо для ускорения реакции. Допускается разогрев до 80°C, что существенно повышает скорость протекания реакции, но небезопасно для окружающих. Важно закрыть емкость для уменьшения испарения спирта, но обеспечить стравливание давления во избежание взрыва.

В результате сверху плавает биодизель, а под ним размещен глицерин. Различить их просто, ведь из-за разной плотности между ними имеется четкая грань. Глицерин куда темнее топлива и твердеет при температуре ниже 38°C. Удалить его можно дополнительным шлангом.

Полученное топливо не идеально чистое, оно содержит в себе растворенные остатки мыла, возникшие в процессе реакции. В оптимальных условиях при полном испарении воды мыло не возникает, но при самостоятельном приготовлении такая проблема регулярная. Устранить остатки можно несколькими способами, но наиболее эффективный — отстаивание полученного биодизеля. Достаточно оставить топливо на неделю, после чего все примеси опустятся на дно.

Проверить качество получившегося биодизеля можно посредством простого теста кислотности. Необходимо опустить лакмусовую бумажку в жидкость и определить состояние среды. Идеальным показателем является нейтральная кислотность в 7,0.

Производство посредством установок

Если выбирать биодизель как постоянное топливо для своего автомобиля, то для экономии и упрощения процесса производства можно приобрести специальную установку. Она позволяет создавать этот продукт в домашних условиях, максимально приближая их к промышленным. Такой вариант оптимален для длительной экономии, ведь производство топлива без соответствующего оборудования затруднительно, а стоимость решения невысока.

Полученный из таких установок биодизель имеет гораздо лучшие характеристики и чистоту, нежели произведенный в «кустарных» условиях. Он содержит меньшую долю воды, благодаря чему снижается вред двигателю в процессе эксплуатации. Такие установки получают все большую распространенность, считаясь оптимальным выбором при отсутствии доступа к биодизелю.

Здесь описывается производство топлива с отработанного масла и особенности этого процесса. Для лучшего понимания производства биодизеля и его особенностей рекомендуется посмотреть это видео:

• Чем отличается редукторный стартер от обычного
• Почему нет давления в системе охлаждения или оно избыточно
• Почему проскакивает бендикс стартера

Что такое биодизель

На первый взгляд, слово это вполне понятно, однако нельзя не обойтись без уточнения. Биодизелем называется метиловый эфир, который образуется в результате определённых химических реакций. В качестве источника используются растительные масла, а также животные жиры.

Нельзя не отметить того факта, что биодизель является экологически чистым топливом, так как он полностью распадается в течение месяца.

Использование устройства

Не менее интересной темой является и применение биодизеля. Следует отметить, что существует довольно большое количество способов использования этого топлива. Наиболее распространёнными из них являются:

• Замещение бензина. У такого метода использования этого топлива имеются существенные недостатки, которые связаны с тем, что оно обладает повышенной вязкостью, а это способно привести к появлению всевозможных отложений на кольцах, форсунках и поршнях. Кроме того, топливо не будет полностью сгорать.
• Смесь с дизельным топливом или керосином. Это направление использования биодизеля в смеси является одним из самых перспективных. Особенно активно используют такой вид топлива в США.

Твердое биотопливо

Дрова, как и столетия назад, продолжают использоваться для получения тепловой и электрической энергии. Примером крупнейшей в Европе электростанции, работающей на данной биомассе, является Австрийская ТЭЦ. Ее мощность — 66 МВт.

Не смотря на то, что в мире активно разрабатываются и финансируются проекты по созданию энергетических лесов, где выращивается древесная биомасса, все большее внимание привлекает к себе использование для получения биотоплива различных продуктов деревообрабатывающей промышленности. Такие предприятия уже достаточно хорошо развиты и активно поставляют на рынок свои продукты

К ним относятся топливные брикеты и топливные гранулы – пеллеты.

Для получения топливных брикетов различные биоотходы, такие как птичий помет и навоз, высушиваются и прессуются. Полученные брикеты используются для отопления жилых и производственных помещений.

Аналогично применяются и . Их вырабатывают из опилок, щепы, коры, некондиционной древесины, соломы, отходов сельского хозяйства (лузги подсолнечника, ореховой скорлупы). Для получения пеллет биомасса сначала измельчается в муку, затем поступает в сушилку, а из нее ─ в специальный пресс, где под действием давления и высокой температуры содержащийся в древесных отходах лигнин становится клейким. Он дает возможность получить на выходе готовые цилиндрики биотоплива. Отличительным качеством топливных гранул является их малая зольность — около 3 %.

Технология получения топливного торфа, используемого для отопления жилых домов, также проста. Непосредственно из места добычи сырье доставляется на торфоперерабатывающий завод, где торф очищается от посторонних включений (просеивается), высушивается и прессуется в брикеты.

Еще один вид биотоплива – древесная щепа – используется в Европе на крупных ТЭЦ мощностью от одного до нескольких мегаватт. Выработка древесной щепы производится непосредственно на лесозаготовках или на производстве при помощи специальных рубительных машин – шредеров. В качестве сырья обычно применяется тонкомерная древесина и остатки лесозаготовки – сучья, кора, пни и др.

Зеленые технологии. Биотопливо Видео

2.1.1. Биотопливо из навоза

Долгое время отходы сельскохозяйственной и пищевой промышленности использовались исключительно для производства удобрений, однако сегодня эти же отходы позволяют вырабатывать биологическое топливо. В качестве сырья для производства топлива можно использовать навоз скота и птиц, а также пивная дробина, отходы боен, послеспиртовая барда, канализационные стоки, свекольный жмых и так далее.

В результате переработки таких отходов получается газообразное биотопливо, которое получается в результате брожения. Полученный в итоге биогаз может быть использован для производства электроэнергии или в котельных, для отопления жилых домов. Кроме этого такое топливо используется в автомобилях.

Однако стоит отметить, что для получения газообразного биотоплива для автомобилей биогаз, полученный в результате брожения необходимо отчистить от СО2, после чего он преобразуется в метан.

2.2. Биотопливо второго поколения

Биотопливо второго поколения – это такой вид топлива, который производится из непищевого возобновляемого сырья, в отличие от этанола, метанола, биодизеля и так далее. В качестве сырья для производства биотоплива второго поколения может использоваться солома, водоросли, опилки и любая другая биомасса.

Огромный плюс данного типа топлива заключается в том, что оно изготавливается из продуктов, которые всегда доступны, и которые постоянно возобновляются. По мнению многих ученых именно биотопливо второго поколения сможет решить энергетический кризис.

2.2.1. Биотопливо из водорослей

На сегодняшний день ученые разработали специальную технологию получения биотоплива второго поколения из водорослей. Развитие этой технологии в дальнейшем произвести настоящую революцию в мире биотоплива, так как главное сырье (водоросли) не требуют особого ухода и не нуждаются в удобрениях (для роста требуется вода и солнечный свет). Более того, они растут в любой воде (грязной, чистой, соленой и пресной). Также водоросли способны помочь в чистке канализационных магистралей.

Еще один положительный момент производства биотоплива из водорослей заключается в том, что последние состоят из простых химических элементов, которые легко поддаются переработке и расщеплению. Таким образом, благодаря всем преимуществам технология производства биотоплива из водорослей имеет наибольший потенциал.

 

Жидкое биотопливо

Жидкое биотопливо становится все популярнее благодаря своей экологичности и безопасности. Основное применение находит в двигателях внутреннего сгорания. Этот вид топлива получают в результате переработки различного растительного сырья.

Различают основные виды жидкого биотоплива:

1. Биоэтанол
2. Биобутанол
3. Биометанол
4. Биодизель

Биоэтанол

Занимает лидирующую позицию в списке жидких биотоплив. Сфера его применения – обычные авто, также в последние годы он используется как биотопливо для домашних каминов. Биоэтанол в смеси с бензином как топливо обладает целым рядом преимуществ по сравнению с обычным бензином: он улучшает работу двигателя машины, увеличивает его мощность, не перегревает двигатель, не образует сажи, нагара и дыма.

Биоэтанол – отличная альтернатива для любителей каминов. Поскольку он не образует дыма, сажи и выделяет при горении малое количество углекислого газа. Может использоваться для отопления каминов даже в многоквартирных домах. При этом полностью отсутствуют потери тепла, как обычно бывает при эксплуатации обычных каминов с наличием дымоходной трубы.

Производится по технологии спиртового брожения из сырья, содержащего крахмал или сахар: кукуруза, зерновые, сахарный тростник, сахарная свекла. Экономически оправданным является получение этанола из сырья, содержащего целлюлозу.

Биобутанол

Как топливо для двигателей более предпочтителен, чем биоэтанол: он лучше смешивается с бензином, может использоваться и как отдельное топливо. Для его получения используют традиционные культуры: сахарный тростник, кукурузу, пшеницу, сахарную свеклу. Пока менее популярен, чем биоэтанол.

Биометанол

Технология его производства пока несовершенна и требует внедрения еще многих инновационных разработок. Предполагается получать его путем биохимического преобразования морского фитопланктона,  культивируемого в специальных водоемах. Но пока не удается наладить производство в промышленных масштабах. Сферы применения биометанола такие же, как и у обычного метанола. Это производство ряда веществ (формальдегида, метилметакрилата, метиламинов, уксусной кислоты и др.), в качестве растворителя и антифриза.

Биодизель

Используется в автомобильных двигателях как отдельно, так и в смеси с привычным дизельным топливом. Кроме отсутствия отрицательного воздействия биодизеля на окружающую среду, многочисленные исследования выделили и еще одно его преимущество. За счет содержания малого количества серы смазочные способности биодизеля лучше, что способствует продлению срока службы серийных двигателей. Сырьем для получения биодизеля могут быть как растения (хлопок, соя , рапс), так и жирные масла( пальмовое, рапсовое, кокосовое), водоросли.

О плюсах и минусах биодизеля

Основная масса достоинств этого вида горючего относится к снижению выбросов в окружающую среду. Если смотреть на вопрос глобально, то количество углекислого газа, образовавшегося при сгорании топлива, теоретически равняется тому объему, что потребили из воздуха масличные культуры. Можно считать, что выдерживается баланс, но только при сжигании биодизеля в котлах, их КПД довольно высок. А вот эффективность ДВС – всего 60%, там помимо углекислого образуется и угарный газ, загрязняющий атмосферу.

В составе топлива очень мало серы, из-за чего использование биодизеля наносит куда меньший вред окружающей среде. При попадании в воду горючее не загрязняет ее, а постепенно разлагается микроорганизмами. Ну и двигатель на растительной солярке работает лучше, ибо его цетановое число (51) выше, чем нефтяного топлива (42—45). Из минусов стоит отметить:

• более высокую стоимость по сравнению с традиционным горючим;
• невозможность длительного хранения, спустя 3 месяца начинается процесс его разложения;
• большие посевные площади для выращивания сырья.

При производстве своими руками образуются технологические отходы биодизеля в виде глицериновой фазы, которые невозможно переработать в домашних условиях. Да и само топливо, добытое дома, не сравнится по качеству с заводским и может создать много проблем во время эксплуатации ДВС. Поэтому умельцам, занимающимся этим делом, можно посоветовать как можно тщательнее фильтровать масло перед загрузкой в бак, это касается и конечного продукта.

Что это такое, и из чего делают биотопливо

Все ресурсы, которые есть на Земле, условно можно поделить на возобновляемые и не возобновляемые. Уголь, нефть, металл, в природе не восстанавливаются, а вот дрова, кукуруза, навоз могут быть получены вновь и вновь. Все, что растет или является отходами переработки такого сырья – источники возобновляемой энергии. Вот из этих биоресурсов люди ещё с давних пор получали нужное для своего существования, в том числе и биотопливо.

Биотопливо первого поколения

Однако и между собой отдельные его виды различаются, скажем так, по значимости источников сырья для биотоплива. Связано это с используемыми ресурсами. Например, чтобы получить биотопливо из рапса, его надо сначала вырастить, а уж потом отправить семена на переработку. Для выращивания такой культуры занимается посевная площадь, и фактически речь идет о выборе приоритетов – а чего мы хотим иметь, продукты питания или биотопливо. Кроме того, получение биомассы, идущей на производство биотоплива, связано с использованием специализированных удобрений, что наносит определённый вред земле и окружающей природе. Такой вид сырья относится к первому поколению.

Второе поколение

Однако биотопливо можно получить из иных источников, таких как отходы других производств. Его делают, например, из опилок, а также остатков стеблей, шелухи, остающейся после обработки зерновых, и многого другого. Все это дает так называемое биотопливо второго поколения, для которого не требуется специально выращивать сырье, а сделать его можно из отходов других производств.

Третье поколение

Следующим этапом развития стало биотопливо третьего поколения. Его источником являются водоросли. Существуют определённые их сорта, содержащие значительное количество растительных жиров, из которых можно сделать тот же самый биодизель. Конечно, чтобы получить биотопливо из водорослей, их надо выращивать, но для этого совсем не требуется занимать посевные площади. Водоросли могут расти в прудах, биореакторах, на морском дне или в специально устроенных заливах, т.е. занимают те участки земной поверхности и морского дна, которые не задействованы в производстве продуктов питания. Так что, биотопливо третьего поколения, хотя и находится еще в стадии отработки технологии производства, надо признать наиболее перспективным.

Виды биотоплива

Дрова используются с того момента, как человек освоил огонь

Самым первым биотопливом, использовавшимся людьми (хотя люди вряд ли знали само слово «биотопливо», когда только начинали использовать этот ресурс) были… обычные дрова.

Да, как ни парадоксально звучит, но одной из нынешних перспектив развития биоэнергетики является возврат к самым истокам. В свое время, от дров как массового вида топлива отказались по двум причинам:

• Во-первых, энергетическая ценность дров сравнительно невелика. При обычном сжигании в горении участвует только часть массы дров, остальное оседает в виде сажи. Это, помимо прочего, делает необходимым периодическую чистку топки нагревательного прибора, использующего дрова в качестве топлива. Первая причина отказа от дров во многом решается использованием принципа двухступенчатого сжигания или пиролиза.

В ходе первого этапа, твердое биотопливо (дрова, опилки, пеллеты и т.д.) сначала подвергаются термическом воздействию с малым доступом кислорода – пиролизу. В ходе пиролиза топливо выделяет горючий газ. Вторым этапом осуществляется обычное сжигание газа при достаточном притоке кислорода, обычно с принудительным нагнетанием.

Двухступенчатый пиролиз позволяет сжигать топливо практически полностью, извлекая из топлива максимум энергии, что также решало проблему чистки топки. А вот со вторым пунктом все гораздо сложнее.

• Во-вторых, дрова обладают длительным временем восполнения. Конечно, на восполнение древесины не нужно миллионов лет, но для динамичной современной энергетики 5-10 лет, которые требуются для превращения семени во взрослое дерево, все равно являются недопустимо длительным сроком. Поэтому поиски биотоплива, подходящего для промышленного использования, пришлось продолжить.

Способы изготовления своими руками

Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.

Содержание:

• Биотопливо из навоза ↓
• Производство биогаза ↓
• Рапсовое биотопливо ↓
• Разновидности и преимущества ↓
• Жидкое биотопливо ↓
• Твердое ↓
• Газообразное топливо ↓
• Преимущества ↓
• Использование ↓
• Биотопливо для каминов ↓
• Биотопливо для парников ↓
• Биотопливо для автомобилей ↓
• ↓

Биотопливо из навоза

Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.

Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.

Производство биогаза

Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.

Для получения газа из этого сырья используется:

• навоз;
• птичий помет;
• стоки туалета;
• пищевые отходы;
• растительная масса;

Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.

Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.

Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.

Уголь для создания биогаза

Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.

Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:

• в бочке;
• в яме;

Рассмотрим каждый способ по отдельности.  И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.

Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.

Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.

Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.

Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.

Рапсовое биотопливо

Из семян рапса поступивших в маслобойню получают масло и шрот. Далее, это масло поступает в специальную установку, где в результате различных химических реакций из рапсового масла получают метиловый эфир – биодизель.

Перед использованием, его необходимо профильтровать. Этот вид дизеля отличается лучшей воспламеняемостью по сравнению с обычным дизельным топливом.

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.

Биотопливо доступный и неисчерпаемый ресурс

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

Для производства биотоплива подходят как возобновляемые природные ресурсы, так и отходы, образующиеся в результате деятельности деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и потребления человека.

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 растительных жиров, содержащихся в водорослях.

Как производится дизельное биотопливо

Сырьем для этого вида топлива могут служить любые культуры, из которых получают большое количество растительного масла. Чаще всего это рапс и соя, их переработка дает максимальный выход сырья и, соответственно, конечного продукта в виде биодизеля.

В дело идут и животные жиры, являющиеся отходами мясокомбинатов, кожевенных заводов и других предприятий. Также годятся перегоревшие растительные масла из ресторанов и прочих заведений общественного питания.

Следует отметить, что биодизель из масла растительного и животного происхождения производится по относительно простой технологии. Основные этапы технологического процесса выглядят следующим образом:

• грубая и тонкая очистка сырья (масла) от мельчайших примесей;
• смешивание масла и метилового спирта с добавлением щелочного катализатора в реакторе. Пропорции сырья и метанола – 9 : 1, катализатором служит гидроксид натрия или калия;
• нагрев до 60 °С и перемешивание при этой температуре в течении примерно 2 часов. Этап носит название этерификации;
• полученная субстанция отстаивается в отдельной емкости и расслаивается на 2 вещества – глицериновая фракция и собственно биодизель;
• вещества разделяются в сепараторе, после чего горючее проходит термическую обработку с целью выпаривания из него воды.

Примечание. Глицериновая фаза – это еще не чистый глицерин, для его выделения субстанцию надо дополнительно переработать. Так что схема полного цикла выглядит куда сложнее:

Технологическое оборудование для производства биодизеля тоже не отличается высокой сложностью и представляет собой несколько емкостей, соединенных между собой трубопроводами, а также насосы – главный и несколько дозирующих. Поскольку на предприятиях все этапы автоматизированы, то реактор и другие резервуары оборудованы датчиками температуры и уровня, а насосами управляет контроллер. Все данные о протекающем процессе выводятся на дисплей оператора.

Поколения альтернативного горючего

Широкий ассортимент растительного сырья, используемого для биомассы, принято разделять на несколько поколений.

К первому поколению относятся сельскохозяйственные культуры, в которых содержится высокий процент крахмала, сахаров, жиров. Это такие популярные растения, как кукуруза, сахарная свекла, рапс, соя. Поскольку выращивание этих культур наносит ущерб климату, а их изъятие с рынка влияет на ценообразование продуктов, ученые пытаются заменить их на другие виды биомассы.

Из сельскохозяйственных растений, относящихся к первому поколению сырья, в настоящее время вырабатываются почти все виды современного жидкого топлива (биодизель, этанол)

В группу второго поколения биомассы входит древесина, трава, сельскохозяйственные отходы (скорлупа, шелуха). Получение биотоплива из такого сырья требует больших затрат, однако позволяет решить вопрос утилизации не пищевых остатков с одновременным производством горючих материалов.

Особенностью культур, входящих в эту разновидность, является присутствие в них лигнина и целлюлозы. Благодаря им биомассу можно сжигать и газифицировать, а также подвергать пиролизу, получая жидкое топливо. Главным недостатком биомассы второго поколения считается недостаточная отдача с единицы площади, из-за чего под такие культуры приходится отводить значительные земельные ресурсы.

Сырьем для производства биотоплива третьего поколения служат водоросли, которые выращиваются в промышленных масштабах, например, в открытых водоемах.

Наиболее перспективным вариантом считается биотопливо, получаемое из одноклеточных водорослей. Такие растения быстро набирают массу, при этом для их выращивания не требуется плодородных земель

Подобная практика имеет большие перспективы, однако в настоящее время такие технологии только разрабатываются. Ученые также ведут исследования по созданию методик, позволяющих получить биотопливо четвертого и даже пятого поколения.

Можно ли сделать биологическое топливо своими руками

Содержание

• 1 Можно ли сделать биологическое топливо своими руками
• 2 Биологическое топливо своими руками
• 3 Биологическое топливо получение дома

Опираясь на тот факт, что вскоре возникнет кризис-топливо, пришло время задуматься о поиске новых источников. Может именно эти источники, помогут нам спасти себя? Однако стоит задуматься, заменит ли что-нибудь нефть или газ? На сегодняшний день, предоставлены некие перспективные варианты. Среди данных вариантов рассматриваются солнечные, ветровые и другие виды энергетики.

Как утверждают ученые, можно эффективно использовать биотопливо. Данное средство можно произвести из разнообразного сырья. И он считается наиболее бюджетным вариантом. Сегодня в данной статье, мы рассмотрим вариант получения биотоплива из навоза. И это сделать можно самостоятельно.

Производство биогаза в домашних условиях

1. Выкапываем яму для резервуара. Стены резервуара могут быть из любого материла, главное, чтобы он был герметичным. Объем резервуара зависит от ваших нужд (из одного килограмма биологических отходов, выделяется пол килограмма биогаза).
2. Наполняем резервуар био мусором (растительные и животные отходы), заливаем водой и герметично закрываем крышкой (не забывая проделать канал, через который газ будет попадать в емкость для хранения.
3. Через металлическую трубу соединяем резервуар для брожения биомусора с емкостью для хранения.
4. Подсоединяем систему к газовому котлу для обогрева. Не забываем про регуляторы давления. Этот этап лучше доверить специалисту! Неправильная эксплуатация системы может привести к утечке газа и взрыву.

Как получить биогаз в домашних условиях

Биогазом называют смесь газов, которая получается в результате перепревания органики. При этом доступ воздуха к сырью должен быть прекращен. Исходным материалом для получения газообразного биотоплива может быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз. Основу биогаза составляют углекислый газ и метан. Удельная часть последнего может достигать 70%. К этой смеси в различных пропорциях примешаны другие газы, например, сероводород.

В среднем один килограмм органики дает порядка 500 г газа. На эффективность производства биогаза влияет несколько факторов. Наиболее важными из них считаются:

• Температура окружающей среды. Чем она выше, тем более интенсивно происходит процесс разложения органики и выделение биогаза. Не случайно первые установки, производящие биогаз, действовали в теплых регионах. Однако при достаточном утеплении установок и использовании в их работе горячей воды системы можно обустраивать и в областях с холодным климатом.
• Качество сырья. Оно должно достаточно легко разлагаться. При этом в его состав должно входить достаточное количество воды, без включений антибиотиков, моющих средств и других подобных им веществ, которые могут замедлить процесс ферментации.

Простейшее устройство для получения биогаза в домашних условиях выглядит таким образом. На участке выкапывается большая яма. Внутрь нее укладываются бетонные кольца. Таким образом, чтобы получилась герметичная емкость. Поверх нее устанавливается металлический купол. Из емкости на поверхность выводятся трубы для отвода биогаза. Яма заполняется органикой. Проверенный на практике рецепт органического материала: смешать 3-4 тонны растительных отходов и 1,5-2 тонны навоза. Все это заливается водой до получения смеси 60-70% влажности.

Биогаз — смесь газов полученных в результате перепревания органики без доступа кислорода. Его достаточно легко получить в домашних условиях. На снимке достаточно производительная установка по производству биогаза

Вот еще несколько вариантов смесей для получения биогаза:

• Коровий и конский навоз, смешанные в пропорциях 1:1.
• Конский навоз, перемешанный с соломой или торфом.
• Любой навоз с добавлением льняной костры в соотношении 7:3.
• Коровий навоз, перемешанный с опилками в пропорции 7:3.
• Конский навоз с добавлением любой листвы в соотношении 7:3.
• Любой навоз с добавлением домашних отходов в пропорции 4:6.

Подготовленное сырье укладывается в емкость. При помощи змеевика его прогревают до температуры порядка 35С. В таких условиях без доступа воздуха запускается процесс брожения, за счет которого происходит дальнейший нагрев смеси и выделение биогаза. Газ по трубопроводу отводится из резервуара и поступает в накопитель. Такое биотопливо может использоваться для отопления, приготовления еды и других хозяйственных нужд.

Установки для производства биогаза достаточно просты. На рисунке представлены схемы двух очень простых, но, тем не менее, эффективных систем

из навоза, химия для камина, пеллеты

Наступающий топливный кризис заставил человечество задуматься о поисках принципиально новых источников энергии, которые смогли бы заменить традиционные газ и нефть. Появилось несколько достаточно перспективных вариантов. Среди них – солнечная, ветровая и другие виды энергетики. Одним из самых эффективных признано использование биотоплива, которое не только дает хороший результат, но и относится к числу максимально бюджетных вариантов. Производится такое топливо из разного сырья. Можно получить даже биотопливо из навоза своими руками это сделать достаточно просто.

Биотопливо получается при биологической либо термохимической обработке биомассы. Для биологического процесса используются различные бактерии. В качестве биомассы используются разные виды животного или растительного сырья, а так же отходы жизнедеятельности животных или органические остатки производства. Достаточно часто используются отходы древесины и растения. Различают несколько видов биотоплива:

• Твердое.  К этому виду относятся: торф, топливные гранулы и брикеты, древесина, древесная щепа.
• Жидкое. Это биобутанол, биодизель, биоэтанол и биобутанол.
• Газообразное. Биоводород и биогаз.

Самостоятельно можно получить почти любой из вышеперечисленных видов топлива. Однако получение некоторых связано с определенными проблемами. Например, сырьем для жидкого биотоплива является растительное масло, получить которое в больших количествах достаточно сложно и дорого. Кроме того, при производстве биодизеля приходится работать с ядовитыми веществами, например, с метанолом. Даже небольшой недочет в технологическом процессе приводит к потере качества производимого биотоплива. Наиболее простой вариант для самостоятельного производства – биогаз.

К твердым видам биотоплива относятся топливные пеллеты. Лучшие по качеству гранулы получаются из отходов деревообрабатывающего и лесозаготовительного производства

Содержание

• 1 Как получить биогаз в домашних условиях?

• 2 Изготавливаем топливо для биокаминов

• 3 Как самостоятельно изготовить топливные пеллеты?

  • 3. 1 Шаг #1 — выбираем сырье

  • 3.2 Шаг #2 — подбираем оборудование

Как получить биогаз в домашних условиях?

Биогазом называют смесь газов, которая получается в результате перепревания органики. При этом доступ воздуха к сырью должен быть прекращен. Исходным материалом для получения газообразного биотоплива может быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз. Основу биогаза составляют углекислый газ и метан. Удельная часть последнего может достигать 70%. К этой смеси в различных пропорциях примешаны другие газы, например, сероводород.

В среднем один килограмм органики дает порядка 500 г газа. На эффективность производства биогаза влияет несколько факторов. Наиболее важными из них считаются:

• Температура окружающей среды. Чем она выше, тем более интенсивно происходит процесс разложения органики и выделение биогаза. Не случайно первые установки, производящие биогаз, действовали в теплых регионах. Однако при достаточном утеплении установок и использовании в их работе горячей воды системы можно обустраивать и в областях с холодным климатом.
• Качество сырья. Оно должно достаточно легко разлагаться. При этом в его состав должно входить достаточное количество воды, без включений антибиотиков, моющих средств и других подобных им веществ, которые могут замедлить процесс ферментации.

Простейшее устройство для получения биогаза в домашних условиях выглядит таким образом. На участке выкапывается большая яма. Внутрь нее укладываются бетонные кольца. Таким образом, чтобы получилась герметичная емкость. Поверх нее устанавливается металлический купол. Из емкости на поверхность выводятся трубы для отвода биогаза. Яма заполняется органикой. Проверенный на практике рецепт органического материала: смешать 3-4 тонны растительных отходов и 1,5-2 тонны навоза. Все это заливается водой до получения смеси 60-70% влажности.

Соорудить биореактор для биогаза поможет следующий материал: https://aqua-rmnt. com/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html

Биогаз — смесь газов полученных в результате перепревания органики без доступа кислорода. Его достаточно легко получить в домашних условиях. На снимке достаточно производительная установка по производству биогаза

Вот еще несколько вариантов смесей для получения биогаза:

• Коровий и конский навоз, смешанные в пропорциях 1:1.
• Конский навоз, перемешанный с соломой или торфом.
• Любой навоз с добавлением льняной костры в соотношении 7:3.
• Коровий навоз, перемешанный с опилками в пропорции 7:3.
• Конский навоз с добавлением любой листвы в соотношении 7:3.
• Любой навоз с добавлением домашних отходов в пропорции 4:6.

Подготовленное сырье укладывается в емкость. При помощи змеевика его прогревают до температуры порядка 35С. В таких условиях без доступа воздуха запускается процесс брожения, за счет которого происходит дальнейший нагрев смеси и выделение биогаза. Газ по трубопроводу отводится из резервуара и поступает в накопитель. Такое биотопливо может использоваться для отопления, приготовления еды и других хозяйственных нужд.

Брикеты из отходов производства с каждым годом становятся всё популярнее. Подробнее об их технологии изготовления можно прочитать здесь: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/brikety-dlya-otopleniya.html

Установки для производства биогаза достаточно просты. На рисунке представлены схемы двух очень простых, но, тем не менее, эффективных систем

Изготавливаем топливо для биокаминов

Основой для жидкого биотоплива становятся всевозможные масла органического происхождения. В них добавляются различные спиртосодержащие вещества, а для получения биодизеля еще и щелочи. Это достаточно сложный процесс. В домашних условиях проще всего изготовить жидкое биотопливо, предназначенное для камина. Так называемые биоустановки внешне совершенно не отличаются от традиционных приборов. Однако в них сгорает не древесина, а биотопливо, что гарантирует отсутствие угарного газа, копоти, сажи и золы.

Биокамины радуют своих владельцев экологической чистотой и удобством, ведь колоть дрова и чистить от золы такой прибор нет необходимости. При горении биотопливо разлагается на углекислый газ и воду, абсолютно безопасные для человека. При этом пламя лишено характерной желто-оранжевой окраски и выглядит бесцветным. Это существенно портит внешний вид камина, придавая ему неестественный вид. Поэтому в биотопливо обязательно добавляются специальные присадки, окрашивающие пламя.

Для изготовления такого топлива понадобится 96% этанол. Его можно приобрести в аптеке. В качестве окрашивающей пламя присадки можно взять бензин с высокой степенью очистки. Подойдет как качественный бытовой марки Б-70, так и фирменный для заправки зажигалок. Внешне такой бензин должен быть совершенно прозрачным, резкий специфический запах должен отсутствовать. На один литр спирта берется 50-100 г бензина. Полученная смесь очень хорошо перемешивается.

Экокамины — отличная замена традиционным приборам. Для их работы используется экологически чистое и безопасное биотопливо, которое можно изготовить самостоятельно

Нужно учитывать, что состав с течением времени расслоится, поэтому хранить его нежелательно. Лучше всего смешивать ингредиенты непосредственно перед заправкой камина. Полученный состав может использоваться в помещениях без вытяжек и дымоходов, однако проветривание, тем не менее, обязательно. В среднем, на час работы экокамина потребуется порядка 400-500 мл самодельного биотоплива. Кроме того, такой же состав можно использовать и в традиционных «керосинках». В результате получаем отлично светящуюся лампу без копоти, неприятных запахов и нагара.

Для того чтобы не замёрзнуть зимой возле печи, необходимо научиться её топить. Инструкцию по правильной топке печи можно найти в следующей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/topim-pech-pravilno.html

Как самостоятельно изготовить топливные пеллеты?

Многие владельцы автономных систем отопления уже успели по достоинству оценить пеллеты. Так называют гранулы, полученные в результате переработки природного топлива, отходов сельского хозяйства или древесного производства. При желании такое биотопливо можно изготовить самостоятельно.

Промышленное производство гранул предполагает несколько технологических этапов. Их нужно несколько адаптировать для домашнего производства:

• Крупное дробление. В ходе процесса сырье измельчается до небольших частичек, которые легко сушатся. Используется крупная дробилка.
• Сушка материала. Показатель влажности сырья не должен превышать 15%. Если влажность будет выше, оно будет плохо прессоваться.
• Повторное дробление. Материал измельчается до частичек размером не больше 1,5-2 мм. Для процедуры используется дробилка. Щепа, волокнистая стружка и опилки измельчаются молотковой мельницей.
• Перемешивание. На этом этапе замеряется уровень влажности сырья. В идеале он должен составлять 12%. Если влажность продукта менее 8%, следует обработать его паром. Для сырья из мягких хвойных пород можно просто добавить воды в смеситель.
• Прессование. Заключается в пропускании подготовленного сырья через пресс с цилиндрической или плоской матрицей. В продаже можно найти такое оборудование, предназначенное для работы в домашних условиях.
• Сушка и охлаждение продукции. Готовые пеллеты охлаждаются, после чего их можно упаковывать в холщовые или же бумажные мешки и укладывать на хранение.

Вот как это выглядит:

Шаг #1 — выбираем сырье

Для изготовления топливных пеллет можно использовать:

• солому;
• куриный помет;
• торф;
• отходы деревообработки;
• лузгу подсолнечника;
• некачественную древесину;
• отходы крупяного производства.

Перечисленные компоненты можно использовать как в чистом виде, так и в виде разнообразных смесей. Однако лучшим сырьем для пеллет считаются сельскохозяйственные отходы, а так же отходы деревообрабатывающих и лесозаготовительных производств: опилки, щепа и кора. Причем наиболее качественные гранулы получаются из хвойных пород.

Для производства топливных пеллет используется гранулятор. На фотографии — наиболее простая модель с диск-матрицей и специальными шестернями. Такое оборудование при желании можно изготовить своими руками

Шаг #2 — подбираем оборудование

Главная сложность производства пеллет заключается в необходимости приобретения или изготовления специального оборудования. Для работы понадобится:

• Дробилка. Такой аппарат можно приобрести или изготовить самостоятельно. Как вариант для дробления можно использовать обычную циркулярную пилу. На нее нужно будет установить режущий вал, оснащенный лепестковыми фрезами. Опилки и мелкие стружки можно не дробить.
• Сито. Предназначено для отделения крупных частичек из опилок. Для его изготовления понадобится собрать деревянный каркас и оббить его металлической мелкой сеткой.
• Сушилка. Простой самодельный вариант представляет собой трубу, сваренную из бочек с удаленным дном. Получившийся корпус закрепляется на станине и быстро вращается с помощью электродвигателя. При этом внутрь конструкции подается горячий воздух, который высушивает опилки.
• Гранулятор. Чаще всего приобретается готовая установка, поскольку устройство достаточно сложно в изготовлении.

При желании гранулятор может быть собран самостоятельно. Проще всего изготовить систему с плоской матрицей. Собственно, мастеру придется приобрести основные узлы и самостоятельно собрать из них оборудование. Для гранулятора закупают такие модули:

• электродвигатель;
• исполнительный механизм;
• редуктор;
• трансмиссия.

Остальные узлы можно сделать самостоятельно. Начинают, обычно, с рамы. Оборудование должно быть закреплено на жесткой прочной основе. Это может быть конструкция, сваренная из профильного проката: уголка, двутавра или швеллера. Установка может быть мобильной, тогда в углах рамы нужно будет приварить проушины, предназначенные для закрепления колес. Рабочий узел гранулятора так же может быть изготовлен самостоятельно. Собственно исполнительный механизм выполняется в виде двухсекционной цилиндрической емкости.

Принцип работы гранулятора для производства пеллет очень прост: подготовленное сырье засыпается в оборудование, после чего под высоким давлением продавливается через отверстие в матрице. На выходе получаются гранулы заданного размера

В первой на общем валу закрепляется матрица-диск и две специальные шестеренки. С помощью цепной трансмиссии емкость через редуктор соединяется с электродвигателем. Для изготовления матрицы понадобится металлический лист, толщина которого составляет 8-10 см. В нем выполняются конусообразные отверстия, меньший диаметр которых должен соответствовать диаметру готовых пеллет. Шпоночным соединением матрица закрепляется на вертикальном валу редуктора. Для создания рабочего давления в цилиндре устанавливается червячная пара.

Как показывает опыт и практика, биотопливо можно изготовить самому. Это экономически выгодное решение, несмотря на определенные затраты, которые придется понести при налаживании производства. Особенно эффективно такое решение при наличии большого количества сырья. Возобновляемые источники, невысокая стоимость, хорошая замена традиционной энергетике – вот далеко не полный список достоинств биотоплива. Рачительные хозяева давно уже используют его в своем хозяйстве. Их опытом обязательно нужно воспользоваться.

• Автор: Инна
• Распечатать

Оцените статью:

(4 голоса, среднее: 1.5 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Сделай свое собственное топливо! Основы алкогольного топлива – Новости Матери-Земли

Что, если бы существовало топливо, которое было бы доступным, возобновляемым и производилось прямо в вашем районе? Если бы вы жили 100 лет назад, вы бы знали все о таком топливе. Это называлось спиртом, и это была легко горящая жидкость, которую обычно продавали в качестве топлива для ламп. Только недавно мы по-новому взглянули на спиртовое топливо — теперь более известное как этанол — и на его потенциал в качестве отечественного топлива для транспорта.

Я здесь не для того, чтобы рассказывать вам о планах агропромышленного комплекса по производству этанола в больших масштабах. Я собираюсь рассказать вам, как сделать собственное топливо для вашего автомобиля или других газовых двигателей, таких как мотоцикл, культиватор или садовый трактор. Вы можете модифицировать эти газовые двигатели для работы на чистом спирте (подробнее о модификациях двигателей в разделе «Запуск автомобиля на этаноле» ниже).

Если его производить в небольших масштабах, этанол можно производить из зерна, которое вы выращиваете сами? Или из широкого спектра других местных и устойчивых видов сырья, включая пищевые отходы и отходы сельскохозяйственных культур. Имея небольшое специализированное оборудование и ноу-хау, вы можете превратить эти материалы в спиртовое топливо, и это будет стоить меньше, чем вы заплатили бы на заправке за бензин или промышленный этанол.

Вы можете производить этанол самостоятельно при текущих затратах менее 2 долларов за галлон. Если вы выращиваете собственную кукурузу, вы можете получить более 300 галлонов этанола из 1 акра кукурузы. Если вы проезжаете менее 10 000 миль в год, вы можете производить все топливо для себя с 2 акров кукурузы — и, конечно, с большим трудом. Короче говоря, когда я говорю об этаноле, я говорю о самодельном топливе и практической самообеспеченности в индивидуальном и общественном масштабе.

Почему выбирают спиртовое топливо?

Одним из самых сильных аргументов в пользу этанолового топлива является то, что мы можем производить его сами, не завися от иностранных ресурсов. В 1925 году Генри Форд сказал репортеру New York Times , что «в годовом урожае с акра картофеля достаточно спирта, чтобы привести в действие машины, необходимые для обработки полей в течение ста лет». Этот бизнесмен, добившийся собственного успеха, осознал ценность американской фермы и, в частности, важность отечественных материалов. Он представлял фермы по всей стране, производящие урожай, необходимый для производства топлива и продуктов питания.

Еще одна причина, по которой этанол является таким привлекательным топливом, заключается в том, что он представляет собой жидкую энергию. Этанол — это прозрачная жидкость, которая упаковывает много энергии в пригодную для использования, хранения и транспортировки форму — только нефть может конкурировать с этанолом по энергии на единицу объема. Но у этанола есть дополнительное преимущество в том, что он насыщен кислородом, то есть имеет кислород в своей молекулярной структуре, что приводит к более чистому горению. По сравнению с бензином этанол выбрасывает примерно на 20 процентов меньше выбросов? углеводороды и окись углерода.

Производство этанола — легально

Потенциальные производители топлива должны обращаться за разрешением на производство собственного топлива, но после энергетического кризиса 1970-х годов федеральное правительство существенно упростило процесс получения разрешений. Признавая разницу между напитками и горючими спиртными напитками, Министерство финансов разработало упрощенную заявку на получение разрешения на производство алкогольного топлива (форма 5110.74), в котором мелким производителем считается тот, кто может производить до 10 000 пробных галлонов топлива в год. год. (Пустой галлон — это один галлон жидкого спирта, который содержит 50 процентов спирта при температуре 60 градусов по Фаренгейту.) Этого достаточно, чтобы изготовить 5 263 галлона 190-доказательство топлива этанола. В каждом штате есть свои требования к разрешению, обычно основанные на федеральных правилах. Вам нужно будет изучить налоги и любые применимые государственные и местные правила. В любом случае топливный спирт должен быть «денатурирован» или сделан непригодным для питья путем добавления не менее 2 процентов по объему керосина или неэтилированного бензина.

Производство этанола — это естественный процесс, происходящий в результате ферментации углеводов — органических соединений, содержащих углерод, водород и кислород. Растения и сельскохозяйственные культуры производят углеводы в виде крахмалов, сахаров и целлюлозы. Связи в молекулярной структуре целлюлозы трудно разорвать, но большинство растительных крахмалов и сахаров легко расщепляются до простых сахаров при добавлении тепла, воды и ферментов. Как только простые сахара установлены, добавляются дрожжи, чтобы полакомиться сахаром, воспроизвести и в процессе вытеснить углекислый газ и алкоголь.

Важным фактором является выбор сырья. Культуры с высоким содержанием сахара или крахмала идеальны, но почти любой отбракованный или излишек урожая может работать (если использовать его до наступления порчи), поэтому вы можете выбрать наиболее экономичные и экологически чистые материалы, доступные вам. Яблоки и другие мелкие фрукты, картофель, бобы, пшеница, рожь и зерна сорго — все это потенциальные кандидаты, как и сырная сыворотка, молочный сахар, оставшийся после переработки. Отходы пищевой промышленности от производства напитков, выпечки, закусок и кондитерских изделий, как известно, содержат большое количество сахара (или крахмала) и могут стать альтернативой сырью, полученному непосредственно с полей.

После завершения брожения этанол необходимо отогнать от воды. Лучше всего это достигается с помощью дефлегматора, оснащенного дистилляционной колонной. В колонне используется ряд перфорированных тарелок или насадочных отсеков для удаления воды в процессе, называемом фракционированием. По мере того, как нагретые пары воды и спирта поднимаются по каждой ступени, создаются все более крепкие пары спирта. Во время дистилляции необходимо контролировать температуру колонны, чтобы использовать преимущества разных температур кипения двух жидкостей. Пары спирта поднимаются вверх, в то время как вода конденсируется и снова падает обратно, снова и снова вводясь в виде смеси паров.

Пары наиболее сильнодействующих спиртов выходят в верхней части колонны, охлаждаются водяным конденсатором и собираются в виде этанола с пробой 192 (чистота 96 процентов). Хотя эти последние 4 процента можно выжать из смеси, это требует дополнительного оборудования и обычно непомерно дорого для мелкого оператора. Кроме того, небольшое количество воды не влияет на работу двигателя.

Заправляйте машину этанолом

Автомобильные двигатели должны быть модифицированы для работы на чистом этаноле. Простейшие модификации двигателя включают в себя увеличение угла опережения зажигания на несколько градусов, повторное впрыскивание основного топливного контура карбюратора для увеличения диаметра жиклера на 30–35 процентов по площади, а также регулировку или увеличение контура холостого хода для обеспечения большего расхода топлива. В двигателях с впрыском топлива можно заменить форсунки для увеличения расхода или увеличить давление топлива.

Существуют также комплекты вторичного рынка, разработанные для того, чтобы обмануть микропроцессорный блок управления двигателем, заставив его дольше удерживать топливный импульс открытым или компенсировать искусственно обедненное состояние путем обогащения воздушно-топливной смеси. Двигатели могут быть дополнительно оптимизированы для работы с этанолом путем предварительного подогрева топлива и воздуха, изменения теплового диапазона свечей зажигания и повышения степени сжатия.

Ваш собственный аппарат

Итак, что нужно, чтобы создать небольшую винокурню? Это зависит от того, насколько мала операция, которую вы хотите. Простую партию еще можно сделать из старого водонагревателя и отрезка трубы длиной 3 дюйма и отапливать дровами или природным газом. Перегонный куб такого размера будет производить около 1 1/2 галлона топливного этанола в час. Вложив менее 100 долларов, вы можете использовать газонный трактор или небольшой мотоцикл на полностью возобновляемом самодельном топливе.

В более практическом масштабе создание 6-дюймовой колонны по-прежнему позволит вам достичь уровня производительности 6 галлонов в час — значительный выход, но связанный с дополнительными затратами. При таком размере вам лучше всего подойдет молотковая мельница или мельница для подготовки исходного сырья, отдельные резервуары для варки и брожения, сосуд для хранения барды или отработанного пива с остатками (вместе с прессом для отделения товарного зерна дистиллятора) и хранилище для самого этанола. Центробежные насосы, водопровод и клапаны также являются необходимой частью плана, наряду с ареометром, несколькими термометрами и инструментами для измерения pH и сахара. Колонна диаметром 6 дюймов, соединенная с резервуаром емкостью от 500 до 1200 галлонов, обеспечивает обработку партии за четыре-семь часов.

Если вы используете мягкую сталь, вы сможете сварить компоненты и построить свою колонну без каких-либо специальных навыков или оборудования, хотя металл со временем окислится. Нержавеющая сталь — лучший выбор, но, вероятно, она будет ограничена чанами и резервуарами для хранения, если у вас нет значительного бюджета, чтобы заплатить за профессиональное изготовление. Бывшие в употреблении дистилляционные колонны иногда можно приобрести у дилеров на сельскохозяйственных и промышленных аукционах.

Заработок на этаноле

Стоимость производства этанола будет зависеть от того, сколько усилий вы вложите в процесс. Даже использование выбракованного сырья не гарантирует получение экономичного продукта, если вы тратите энергию во время производства. Источник, продолжительность и степень подвода тепла являются важными факторами, которые можно уменьшить за счет использования эффективных ферментов и конструкций с рекуперацией тепла. Использование устойчивых к спирту дрожжей с питательными веществами также повышает эффективность конверсии, а максимальное использование полезных побочных продуктов (например, барды с высоким содержанием белка) увеличивает итоговую прибыль.

Если вы находитесь в сельской местности и решили выделить акр или более пахотных земель для производства этанола, вам нужно будет определить, какая культура, подходящая для местных условий, обеспечит наилучший баланс между выносливостью, водостойкостью, усилиями по сбору урожая и алкоголем (сахар и крахмала) выход. Сбраживаемый процент обычных зерен и корнеплодов резко колеблется от 16 до почти 80 процентов. Вероятно, более важным является выход спирта на акр, который может варьироваться от примерно 300 галлонов для полевой кукурузы до 400 галлонов для сахарной свеклы и почти 600 галлонов для сахарного тростника, сорго и топинамбура. Другие культуры могут иметь более низкие урожаи, но предлагают преимущества в переработке, хранении или переработке. В таблице ниже представлена ​​разбивка репрезентативных затрат и возмещения для небольшой операции, которая зависит от вашей конкретной ситуации.

И имейте в виду: можете ли вы сегодня производить этанол в небольших масштабах дешевле, чем стоимость бензина, — это не единственный вопрос. Вы также знаете, что используете экологически чистое топливо, произведенное экологически чистым способом, и что независимо от того, насколько высокими будут цены на газ в будущем, вы сможете производить его самостоятельно по разумной цене.

---

Основные сведения о производстве этанола

• Самостоятельное производство этанола является законным. Все, что вам нужно, это разрешение.
• Вы можете производить топливо из собственных культур. Из акра кукурузы можно произвести 300 галлонов этанола.
• Для производства спиртового топлива можно использовать множество других культур, включая яблоки, картофель, рожь и пшеницу. Пищевые отходы — еще один хороший вариант, как и отходы урожая.
• При производстве этанола можно получать полезные побочные продукты, включая корм для скота.
• Можно найти бывшее в употреблении оборудование для перегонки этанола, а если сварить, то можно сделать самому.

---

Ричард Фройденбергер руководил исследовательским центром НОВОСТИ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ с 19с 80 по 1990 год и в это время координировал нашу программу «Алкогольное топливо». В настоящее время он живет в Хендерсонвилле, Северная Каролина, и является издателем и техническим редактором журнала BackHome Magazine. Он также является автором книги  Спиртовое топливо: производство и использование этанола в качестве возобновляемого топлива. Первоначально опубликовано как « Сделай сам газ! Основы спиртового топлива » в выпуске MOTHER EARTH NEWS за апрель/май 2010 года.

Производство биоэтанола — Makebiofuel

Кажется, что биодизель в последнее время привлекает все внимание прессы, оставляя биоэтанол в значительной степени необъяснимым и чувствуя себя несколько забытым. Я нахожу отсутствие подробностей о биотаноле весьма тревожным. Поэтому после вопроса, который был размещен на нашем форуме, я решил посвятить страницу объяснению производства и использования биоэтанола.

Что такое биоэтанол
Основным топливом, используемым в качестве заменителя нефти, является биоэтанол. Биоэтанол в основном производится в процессе ферментации сахара, хотя его также можно получить в результате химического процесса реакции этилена с паром. Основным источником сахара, необходимого для производства этанола, являются топливные или энергетические культуры. Эти топливные культуры обычно выращивают специально для использования в качестве энергии и включают кукурузу, кукурузу и пшеницу, отходы соломы, иву, опилки, тростниковую канареечную траву, шнуровые травы, топинамбур, мискантус и растения сорго. Также ведутся исследования и разработки по использованию твердых бытовых отходов для производства этанолового топлива.

На Бразилию и США приходится более 70 процентов всего производства этанола в мире сегодня, при этом США производят около 6 500 миллионов галлонов в год

[ad]

Преимущества биоэтанола
Цена на биоэтанол / бензин будет поддерживаться на низком уровне благодаря государственным субсидиям и более низким налоговым ставкам. Было показано, что это поощряет использование более чистого топлива, если предположить, что общественный интерес достаточен для создания значительного рынка автомобилей с альтернативным топливом, биоэтанолом и алкоголем.

Окружающая среда
Биоэтанол производит только углекислый газ и воду в качестве отходов при сжигании, а углекислый газ, выделяемый во время ферментации и сгорания, равен количеству, удаляемому из атмосферы во время выращивания урожая.

Как используется биоэтанол / Смеси биоэтанола
Этанол чаще всего используется для приведения в действие автомобилей, хотя он также используется для приведения в действие других транспортных средств, таких как тракторы, самолеты и лодки. Как и в случае с биодизелем, запуск двигателя может быть затруднен при использовании в автомобилях топливных смесей с высоким содержанием биоэтанола. Рынки ЕС приняли E85 (85 процентов этанола / 15 процентов бензина) в качестве максимальной смеси, которую можно использовать, и это общий стандарт, которого придерживаются производители, когда заставляют свои автомобили работать на биоэтаноле или «гибком топливе». В более холодном климате рекомендуется использовать смесь E70.

Новый тип топлива SP95-E10 (Sans Plomb с октановым числом 95, этанол 10% = не содержащий свинца октановый число 95, содержащий 10% этанола) теперь продается по всей Франции.

Это топливо не подходит для использования во всех автомобилях, и перед его использованием следует уточнить совместимость у производителя вашего автомобиля. В случае сомнений используйте стандартное неэтилированное топливо с октановым числом SP95 или SP98, которое по-прежнему доступно вместе с новым топливом.

Как производится биоэтанол
Основные этапы крупномасштабного производства этанола: ферментация сахаров, дистилляция, дегидратация и денатурация (по желанию). Перед ферментацией некоторые культуры требуют осахаривания или гидролиза углеводов, таких как целлюлоза и крахмал, в сахара. Осахаривание целлюлозы называется целлюлозолизом (см. Целлюлозный этанол). Ферменты используются для превращения крахмала в сахар.

Ферментация
Этанол получают путем микробной ферментации сахара. Микробная ферментация в настоящее время работает только непосредственно с сахарами. Два основных компонента растений, крахмал и целлюлоза, состоят из сахаров и в принципе могут быть преобразованы в сахара для ферментации. В настоящее время экономически целесообразно перерабатывать только части сахара (например, сахарного тростника) и крахмала (например, кукурузы). Тем не менее, существует большая активность в области целлюлозного этанола, где целлюлозная часть растения расщепляется до сахаров и впоследствии превращается в этанол.

Перегонка
Чтобы этанол можно было использовать в качестве топлива, необходимо удалить воду. Большая часть воды удаляется дистилляцией. Чистота ограничена 95-96% из-за образования низкокипящего азеотропа вода-этанол. Его можно использовать в качестве топлива отдельно, но в отличие от безводного этанола он не смешивается с бензином, что означает, что его нельзя смешивать, например, E85. Водная фракция обычно удаляется при дальнейшей обработке для сжигания вместе с бензином в бензиновых двигателях.

Дегидратация
В настоящее время наиболее широко используемым методом очистки является процесс физической абсорбции с использованием молекулярного сита, например, ZEOCHEM Z3-03 (специальное молекулярное сито 3А для дегидратации EtOH). Другой метод, азеотропная перегонка, достигается путем добавления углеводородного бензола, который также денатурирует этанол (чтобы сделать его непригодным для питья для служебных целей). Третий метод включает использование оксида кальция в качестве осушителя.

Могу ли я производить биоэтанол в домашних условиях?
Многие люди производят биоэтанол в домашних условиях для собственного потребления. Многие люди выбирают самодельный перегонный аппарат для производственного процесса, однако получение стабильной пробы может быть очень сложным для большинства неопытных производителей

Рынок переработчиков биотанола не похож на высококонкурентный рынок биодизеля, тот факт, что многие современные автомобили по-прежнему не могут работать на смеси биоэтанола, т. е. E85, для повседневного использования.

Биоэтанол из водорослей

Исследователи недавно выступили с предложением выращивать большое количество морских водорослей или водорослей. Они утверждают, что проект может занять около десяти тысяч километров фермы по выращиванию морских водорослей, и, по их оценкам, ферма сможет производить биоэтанол из водорослей в объеме до 20 миллионов килолитров или 5,3 миллиарда галлонов биоэтанола в год. Эта сумма равна трети годового потребления топлива японцами.

Уже доказано, что морские водоросли могут стать альтернативным вариантом для производства биотоплива. Большая часть биотоплива сегодня производится из продовольственного сырья, что имеет свой недостаток и не сбалансировано соотношение урожая и количества производимого этанола. Некоторые предполагают, что использование продуктов питания для производства биоэтанола привело к росту цен на продукты питания.

Затем это будет обработано плавучими биореакторами. Установки, которые будут использовать ферменты для расщепления водорослей на сахар, который затем будет перерабатываться и превращаться в этанол. Этот процесс будет происходить в море, а затем транспортироваться на сушу танкерами.

Каковы преимущества использования водорослей/водорослей для производства биоэтанола?

• Не нуждается в почве, пресной воде и других веществах-продуцентах. Это происходит естественным образом в море, и не будет никакого дисбаланса, который произойдет, когда он будет собран.
• Мы могли бы избежать скачка цен на продовольствие, если бы использовали эту новую технологию, потому что мы больше не будем отбирать земли для выращивания сельскохозяйственных культур.
• Водоросли / морские водоросли растут невероятно быстрее. Примерно в 10 раз быстрее, чем сахарный тростник. На самом деле это самая быстрорастущая культура, известная человеку.

 

Биоэтанол e-NRG Топливо: Биотопливо для безвентиляционного камина

Биоэтанол e-NRG Топливо: Биотопливо для безвентилируемого камина

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Соединенные Штаты

• Дизайн-группа MAD
• EcoSmart Fire
• Дизайн жалюзи
• Нагреватели для теплоскопов
• B2B-портал

Соединенные Штаты

• Дизайн-группа MAD
• EcoSmart Fire
• Дизайн жалюзи
• Нагреватели для теплоскопов
• B2B-портал

Действия

Корзина

• Предметы 0
• Промежуточный итог 0,000 долларов США
• Перевозки $000
• Общий 0

• ЭкоСмарт Огонь Этанол Камины

• Браун Джордан Файрс Наружные Камины

• Жидкостная технология Бетонные технологии

Версия

Портал B2B

• Обучение
• Магазин
• Контакт

• Корзина
  • Предметы 0
  • Промежуточный итог 0,000 долларов США
  • Перевозки $000
  • Общий 0

  • ЭкоСмарт Огонь Этанол Камины

  • Браун Джордан Файрс Наружные Камины

  • Жидкостная технология Бетонные технологии

• Счет

Биоэтанол e-NRG Топливо представляет собой смесь чистого спирта
этанола и изопропила. Бесплатная, бесконтактная доставка!

Бесплатная доставка* для топлива на биоэтаноле. Аляска и Гавайи указаны по индивидуальному заказу.

Биоэтанол Топливо

Поставляется в литровых бутылках.

Предупреждение Prop 65 для потребителей в Калифорнии. Учить больше

Почему e-NRG?

Биоэтанол e-NRG представляет собой чистую спиртовую смесь
этанол (этиловый) и изопропиловый.

• Лучшее пламя

  Биоэтанол e-NRG производит самое яркое оранжевое пламя на рынке.

• Максимальное время горения

  e-NRG был протестирован на множестве формул этанола, и было доказано, что он обеспечивает самое длительное время горения.

• На растительной основе

  Биоэтанол e-NRG производится путем ферментации крахмала и сахаров в растениях, таких как кукуруза или сахарный тростник.

• Самый слабый запах

  Мы поставляем только самые качественные ингредиенты для самого чистого доступного спиртового топлива.

• Чистое сжигание

  Топливо на основе биоэтанола защищает ваш дом от вредных выбросов, не образуя дыма, копоти и пепла.

• Экологичный и устойчивый

  Биоэтаноловый спирт выделяет тепло, углекислый газ (то же самое, что мы выдыхаем) и пар. Выделившийся углекислый газ реабсорбируется растениями.

• Безопасность превыше всего

  Наш адаптер для бутылок и безопасный наконечник обеспечивают более безопасный, быстрый и простой процесс заправки. Все баллоны снабжены пламегасителем.

• Быстрая и бесплатная бесконтактная доставка

  Закажите e-NRG онлайн для быстрой и бесплатной доставки большинства заказов. Будьте в безопасности с бесконтактной доставкой!

Вдохновение

Вдохновляющие идеи дизайнерских решений мебели из бетона
, которые помогут вам реализовать свое видение.

Открыть галерею

Открыть галерею

Открыть галерею

Открыть галерею

Открыть галерею

Доверено

Заведения мирового класса полагаются на e-NRG, чтобы днем ​​и ночью питать свои биоэтаноловые камины
.

Наш EcoSmart Fire был единственным источником тепла, который мы могли использовать во время урагана Сэнди, чтобы пациенты могли согреться, и биоэтанол e-NRG был надежно доставлен к нам во время этой чрезвычайной ситуации.

Доктор Леонард Фарбер Основатель Центра радиационной онкологии Фарбера

На мой взгляд, ваш биоэтанол дольше хранится, медленнее горит и выделяет больше тепла.

Дайан Ритч Счастливый клиент

Отчет о глобальном рынке биоэтанола транспортного класса за 2022–2031 годы: основное внимание уделяется сырью, топливной смеси, конечному использованию, региональному анализу и прогнозам — ResearchAndMarkets.com Глобальный и региональный анализ: в центре внимания сырье, топливная смесь, конечное использование и регион – анализ и прогноз, 2022–2031 г.»0085 Предложение

ResearchAndMarkets.com.

Ожидается, что рынок биоэтанола для транспортных средств будет расти высокими темпами, поскольку многие страны обязали использовать топливные смеси на основе биоэтанола для сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) и повышения топливной эффективности транспортных средств.

Например, Канадский стандарт чистого топлива требует, чтобы поставщики жидкого топлива постепенно снижали содержание углерода в топливе, которое они производят и продают в Канаде. Это приводит к сокращению выбросов CO2 примерно до 13% от объема жидкого топлива, используемого в Канаде к 2030 году.

Кроме того, к 2025 году Индия намерена смешивать 20% этанола с бензином. В Европе обязательными директивами, поддерживающими потребление биоэтанола, являются Директива о возобновляемых источниках энергии 2009/28/EC (RED), Директива о качестве топлива (2009/30) и Директива о биотопливе (2003/30). Таким образом, эти инициативы и директивы влияют на размер мирового рынка биоэтанола.

Кроме того, по данным Международной организации производителей автомобилей (OICA), мировое производство автомобилей увеличилось на 3% в 2021 году по сравнению с 2020 годом, что еще больше дополняет рынок жидкого биотоплива, включая рынок биоэтанола и биодизеля.

Северная Америка лидировала на рынке биоэтанола для транспортных средств в 2021 г. , и ожидается, что она сохранит свое доминирующее положение в течение всего прогнозируемого периода (2022–2031 гг.) благодаря наличию крупных игроков, таких как Archer-Daniels-Midland Company, POET LLC, BlueFire Renewables Inc. ., Aemetic, Inc и другие.

Этап жизненного цикла рынка

Биоэтанол получают из биологических материалов, таких как растительные масла, кукуруза и сахарный тростник. Они в основном используются в качестве заменителя ископаемого топлива, количество которого быстро сокращается. Однако в некоторых странах рынок биотоплива все еще находится на начальной стадии, что требует государственной поддержки в виде снижения налогов и других стимулов для зарождающейся отрасли.

Поскольку сырье для производства биотоплива добывается в сельском хозяйстве, чрезвычайно важно обеспечить адекватные стимулы для фермеров выращивать биотопливные культуры, сохраняя при этом продовольственную безопасность. В некоторых странах и регионах, в том числе в США, Бразилии, Филиппинах, Китае и Европейском союзе (ЕС), действует политика в отношении биотоплива, которая влияет на все: от выращивания биотопливных культур на фермах до их преобразования в биотопливо для транспортных средств.

Для разработки новых технологий предпринимается все больше инициатив в области исследований и разработок, которые развиваются в ответ на растущую озабоченность общественности и правительственные ограничения на выбросы углерода и охрану окружающей среды. Например, в настоящее время исследователи сосредоточены на расширенном синтезе биоэтанола с использованием лигноцеллюлозных материалов. Этот процесс включает предварительную обработку биомассы для извлечения гемицеллюлозы и целлюлозы, гидролиз для извлечения ферментируемых 5- и 6-углеродных сахаров, отделение негидролизованной целлюлозы и твердых остатков и дистилляцию.

Более того, рынок биоэтанола для транспортных средств может оказать существенное влияние, снизив глобальную зависимость от ископаемого топлива и способствуя сокращению выбросов парниковых газов.

Удар

Переход к зеленым, экологически чистым, устойчивым технологиям открывает значительные возможности для продаж и финансирования, при этом все большее внимание во всем мире уделяется достижению нулевых выбросов углерода. Этот сдвиг особенно заметен в таких регионах, как Северная Америка, Европа и некоторые азиатские страны.

Воздействие COVID-19

Вспышка COVID-19 нанесла серьезный ущерб жизни людей по всему миру. Потребности в топливе были снижены, поскольку правительства призывают людей оставаться дома для борьбы с эпидемией COVID-19. Пандемия снизила потребление бензина и отодвинула на второй план топливо на основе кукурузы, в то время как несколько заводов по производству этанола сократили или прекратили производство по всему миру. Это негативно сказалось на продажах компаний, работающих на рынке биоэтанола и биодизеля.

Ключевые игроки рынка и конкуренция. Краткий обзор

Профильные компании были выбраны на основе информации, полученной от основных экспертов, и анализа охвата компании, портфеля продуктов, проникновения на рынок.

Биоэтанол для транспортировки в основном производится из сахарного тростника. Меласса сахарного тростника является побочным продуктом продуктов сахарного тростника, используемых для производства биоэтанола. Рынок биоэтанола для транспортных средств сегментирован по сырью, а именно сахарному тростнику, кукурузе, пшенице и другим. В настоящее время на рынке лидирует сахарный тростник, который занимает около 60% рынка.

Некоторые известные имена, зарекомендовавшие себя на этом рынке:

• КропЭнерджис АГ
• Кристал Юнион
• Компания Арчер-Дэниелс-Мидленд
• Петробрас
• Тереос С.А.
• Алкогрупп С.А.
• Виверго Фьюэлз Лимитед
• BlueFire Renewables Inc.
• Паннония Био Зрт.
• Аеметис, Инк.
• BP plc.
• ПОЭТ, ООО
• Грин Плейнс Инк.
• Валеро Энергетическая Корпорация
• Райзен С.А.
• ГранБио
• Вертекс Биоэнергетика
• Бета Возобновляемые С.п.А.
• Тезким
• Альмагест

Ключевые темы:

1 Рынки

1.1 Обзор отрасли

1. 1.1 Тенденции: текущие и будущие

1.1.1.1 Переход от биоэтанола первого поколения к биоэтанолу второго поколения

1.1.1.2 Достижения в технологиях производства биоэтанола

1.1.1.3 Рост цен на ископаемое топливо из-за конфликта между Россией и Украиной

1.1.2 Анализ цепочки поставок

1.1.3 Экосистема/текущие программы

1.1.3.1 Консорциумы и ассоциации

1.1.3.2 Регулирующие органы

1.1.3.3 Государственные программы

1.1.3.4 Программы исследовательских институтов и университетов

1.1.4 Влияние COVID-19 на рынок биоэтанола для транспортных средств

1.2 Бизнес-динамика

1.2.1 Бизнес-факторы

1.2.1.1 Повышение осведомленности потребителей и повышение их предпочтения экологически безопасных продуктов

1.2.1.2 Увеличение инвестиций в производство биоэтанола для транспортных средств

1.2.1.3 Строгие правила и положения, касающиеся выбросов углерода

1.2. 1.4 Растущая автомобильная промышленность

1.2.2 Проблемы бизнеса

1.2.2.1 Высокая стоимость целлюлозного этанола по сравнению с биоэтанолом первого поколения

1.2.2.2 Комплексный производственный процесс

1.2.2.3 Доступность заменителей

1.2.3 Бизнес-стратегии

1.2.3.1 Разработка продукта

1.2.3.2 Развитие рынка

1.2.4 Корпоративные стратегии

1.2.4.1 Слияния и поглощения

1.2.4.2 Партнерства и совместные предприятия

1.2.4.3 Сотрудничество и альянсы

1.2.4.4 Сотрудничество и альянсы, 2019–2022 гг.

1.2.5 Деловые возможности

1.2.5.1 Расширение использования биотоплива в авиационной промышленности

1.2.5.2 Технологические достижения и расширение исследований и разработок для производства биоэтанола из водорослей

1.3 Стартовый ландшафт

1.3.1 Ключевые стартапы в экосистеме

2 Заявка

2.1 Рынок биоэтанола транспортного класса — приложения и спецификации

2. 1.1 Рынок биоэтанола транспортного класса (по конечному использованию)

2.1.1.1 Легковые автомобили

2.1.1.2 Легкие коммерческие автомобили

2.1.1.3 Средние и тяжелые коммерческие автомобили

2.1.1.4 Авиация

2.2 Анализ спроса на рынке биоэтанола транспортного класса (по конечному использованию), данные о стоимости и объеме

3 Товары

3.1 Рынок биоэтанола транспортного класса — продукты и характеристики

3.1.1 Рынок биоэтанола транспортного класса (по сырью)

3.1.1.1 Сахарный тростник

3.1.1.2 Кукуруза

3.1.1.3 Пшеница

3.1.1.4 Прочее

3.2 Анализ спроса на рынке биоэтанола транспортного класса (по сырью), данные о стоимости и объеме

3.3 Рынок биоэтанола транспортного качества (по топливной смеси)

3.3.1 Рынок биоэтанола транспортного качества (по топливной смеси)

3.3.1.1 Е5

3.3.1.2 Е10

3.3.1.3 от Е15 до Е75

3. 3.1.4 от Е85 до Е100

3.4 Анализ спроса на рынке биоэтанола транспортного класса (по топливной смеси), данные о стоимости и объеме

3.5 Сравнительный анализ продуктов: темпы роста — матрица доли рынка, 2021 г.

3.6 Патентный анализ

3.6.1 Патентный анализ (по статусу)

3.6.2 Патентный анализ (по организациям)

3.7 Глобальный и региональный уровень: анализ среднего ценообразования

4 региона

5 Рынки — Сравнительный анализ конкурентов и профили компаний

5.1 Сравнительный анализ конкурентов

5.1.1 Матрица конкурентных позиций

5.1.2 Матрица продуктов для ключевых компаний

5.1.3 Анализ доли рынка ключевых компаний

5.2 Профили компаний

Для получения дополнительной информации об этом отчете посетите https://www.researchandmarkets.com/r/58i496.

Что такое топливо на основе биоэтанола? – Современные камины на этаноле

Как следует из названия, биоэтаноловое топливо относится к этанолу или спирту, изготовленному из природных материалов, обычно побочных продуктов растений. Биоэтанол может быть получен химическим путем путем взаимодействия этилена с водяным паром. Однако в основном он производится путем ферментации сахара, а основным источником сахара, используемого при производстве этанола, являются топливные или энергетические культуры. Эти энергетические культуры обычно выращивают специально для получения энергии и обычно содержат много крахмала. К ним относятся такие культуры, как кукуруза, просо, кукуруза и пшеница. Его также можно производить из таких материалов, как солома, опилки, ива и травы, такие как тростниковая канареечник, вьюнок и многие другие растения. Также продолжаются исследования по производству этанола из твердых отходов. Рассмотрим процесс переработки этого сырья в биоэтанол, который можно использовать для этаноловых каминов.



Как производится биоэтанол?

Весь процесс производства биоэтанола можно разделить на 3 основных этапа. Эти этапы

• Ферментация,
• Дистилляция и,
• Дегидратация и денатурация (опционально)

Однако для некоторых культур, прежде чем начнется ферментация, требуется скарификация или гидролиз присутствующих углеводов, таких как целлюлоза и крахмал, в сахара. Для осуществления этого процесса обычно используются ферменты.

• Ферментация: с помощью ферментов или микробов сахар ферментируется. В настоящее время эта ферментация будет работать только непосредственно с сахарами. Растения содержат два основных компонента; крахмал и целлюлоза, которые могут быть преобразованы в сахара для ферментации. На данный момент, однако, только части сахара, такие как присутствуют в сахарном тростнике, и части крахмала, такие как в кукурузе, могут быть преобразованы экономично.
• Дистилляция: после ферментации в смеси остается большое количество воды и других примесей, которые вряд ли можно использовать в качестве топлива. Смесь необходимо перегнать, чтобы избавиться от большей части воды. Смесь нагревают до температуры, при которой испаряется только этанол, а затем снова охлаждают до жидкого состояния. Однако чистота производимого этанола по-прежнему ограничена 9.5-97% на этом уровне. Однако этанол может быть очищен еще больше путем его дальнейшего обезвоживания, что приводит нас к следующему этапу
.
• Дегидратация и денатурация: примесь; который на данный момент относится к азеотропу вода-этанол, удаляют в процессе физической абсорбции с использованием молекулярного сита. Другой метод включает азеотропную перегонку с добавлением бензола, который также денатурирует этанол. В третьем методе этанол осушается с помощью оксида кальция в качестве осушителя.

Можно ли производить биоэтанол в домашних условиях?

Да. Многие люди производят биоэтанол для собственного использования в домашних условиях. Многие используют самодельный перегонный аппарат для производства этанола, однако качество производимого спирта представляет проблему для большинства неопытных производителей.

Преимущества биотоплива.

Некоторые из причин, по которым биотопливо, такое как этанол, привлекает внимание, изложены ниже:

• Цена. Цена на это биотопливо останется низкой из-за государственных субсидий и низких налоговых ставок. Это способствует использованию биоэтанола в качестве топлива не только для каминов, работающих на этаноле, но и для многих других целей.
• Окружение. Высококачественный биоэтанол при сгорании образует в качестве отходов только углекислый газ и воду. Количество выделяемого углекислого газа равно количеству, которое было удалено из атмосферы во время роста урожая. Кроме того, поскольку этанол в основном производится из побочных продуктов производства энергетических культур, это исключает необходимость вырубки деревьев для использования в качестве дров.

Почему биоэтанол предпочтительнее дров для каминов?

Несмотря на то, что многие люди наслаждаются привычным видом, ощущением и даже запахом обычного дровяного огня, этот вариант камина создает некоторые серьезные проблемы. Одной из таких проблем является проблема с дымоходом. Для дров требуется дымоход для вентиляции, но из-за такой конструкции они теряют тепло через дымоход и поэтому не полностью эффективны. Кроме того, высококачественная древесина для каминов может быть довольно дорогой в зависимости от того, откуда вы ее получаете. Кроме того, из-за высокого содержания углерода в древесине во время сгорания количество выделяющихся частиц может быть очень вредным для вашего здоровья, будь то в долгосрочной перспективе, а иногда даже сразу.

Преимущества этаноловых каминов или этаноловых каминных топок по сравнению с дровяным огнём и причины, по которым люди выбирают этаноловые каминные топки вместо дровяных каминов, включают тот факт, что это гораздо более экологично и эффективно. При возгорании этанола не образуется дым и загрязняющие частицы, и, как следствие, не требуются дымоходы для удаления воздуха. А так как эти камины на этаноле не требуют дымоходов, 100% тепла, выделяемого при нагреве биоэтанола, остается в помещении. Это обеспечивает более равномерное распределение тепла, и это приведет к гораздо более эффективной конструкции отопления.

Меры предосторожности при использовании биоэтанола в этаноловых каминах.

Так как это топливо находится в жидком состоянии и легко испаряется, оно легко воспламеняется. В отличие от дерева, для горения которого требуется время, в присутствии достаточного количества кислорода биоэтанол воспламеняется практически мгновенно. В связи с этим следует соблюдать осторожность при использовании его в качестве топлива.

• Храните биоэтанол в закрытой таре, вдали от всех источников тепла и в недоступном для детей месте.
• Используйте только высококачественное топливо, специально предназначенное для розжига этаноловых каминов.
• Перед тем, как зажечь камин, уберите все пролитые жидкости и подождите, пока они испарятся.
• Никогда не пытайтесь заправлять камин, который все еще горит или не полностью остыл, так как это может привести к пожару или травме
• Подождите не менее 15 минут, пока камин полностью остынет, прежде чем

Заключение

Нет сомнений в том, что камины на этаноле сегодня набирают популярность среди многих людей. Это стало возможным благодаря биоэтанолу. При правильном использовании и в соответствии со всеми мерами предосторожности результаты могут обеспечить бесперебойную работу ваших каминных топок на этаноле. Поэтому крайне важно, чтобы вы знали, как и когда следует использовать биоэтанол, чтобы обеспечить вашу безопасность

 

7.3b Как перерабатывается кукуруза для получения этанола

7.3b Как перерабатывается кукуруза для получения этанола

Процесс превращения кукурузы в этанол представляет собой многоэтапный процесс. Первым шагом является измельчение кукурузы. Это может быть сделано путем сухого помола или мокрого помола. На рисунках 7.10а и 7.10б показаны этапы процесса для каждого мокрого и сухого помола. Для мокрого помола зерна кукурузы расщепляются на крахмал, волокна, зародыши кукурузы и белок путем нагревания в растворе сернистой кислоты в течение 2 дней. Крахмал отделяется и может производить этанол, кукурузный сироп или пищевой крахмал. Как показано на рис. 7.10а, в процессе мокрого помола также производятся дополнительные продукты, включая корма, кукурузное масло, глютеновую муку и глютеновый корм. Сухой помол — более простой процесс, чем мокрый помол, но при этом получается меньше продуктов. Основными продуктами сухого помола являются этанол, СО ₂ и сушеная барда с растворимыми веществами (DDGS). Давайте пройдемся по каждому из этапов процесса сухой шлифовки. Пять этапов: 1) измельчение, 2) варка и сжижение, 3) осахаривание, 4) ферментация и 5) дистилляция.

Рисунок 7.10a: Процесс мокрого помола.

Щелкните здесь, чтобы увидеть текст, альтернативный рисунку 7.10a

Схема процесса мокрого помола

Кредит: Ассоциация возобновляемых источников топлива

Рисунок 7.10b: Процесс сухого помола этанола.

Щелкните здесь, чтобы увидеть текстовую альтернативу рисунку 7.10b

Сначала кукуруза измельчается, варится, сжижается и осахаривается. После осахаривания он проходит ферментацию, в результате которой образуется CO ₂ . После ферментации он поступает на перегонку, в результате которой образуется этанол. Затем его центрифугируют и выпаривают, в результате чего получают барды с растворимыми веществами.

Авторы и права: Кэролайн Клиффорд

Измельчение

Для сухого помола кукурузы используется молотковая мельница или вальцовая мельница. На рис. 7.11 представлена ​​схема молотковой мельницы, через которую пропускают кукурузу. Молотки прикреплены к стержням, которые вращают ротор. Когда ротор вращается, корм (в данном случае кукуруза) ударяется о стенку. Сетка в нижней части позволяет частицам, которые достаточно малы, покинуть установку и удерживать более крупные частицы, которые продолжают измельчаться до тех пор, пока весь материал не достигнет нужного размера. Измельчение помогает разрушить жесткие внешние оболочки кукурузных зерен, что увеличивает площадь поверхности крахмала. После того, как кукуруза разбита, ее перемешивают/ суспендировали с нагретой водой с образованием затора или суспензии .

Рисунок 7.11: Молотковая мельница для сухого измельчения кукурузы.

Предоставлено: Feed Machinery

Приготовление и разжижение

После того, как кукурузная каша (пюре) приготовлена, она проходит варку и разжижение. Этап приготовления также называется желатинизацией . Вода взаимодействует с гранулами крахмала в кукурузе при температуре >60°С и образует вязкую суспензию. Вы когда-нибудь готовили из кукурузного крахмала густую подливу? На рис. 7.12 показано, как крахмал, смешанный с водой, выливается в нагретый соус во время его приготовления. Он загустеет от тепла.

Рисунок 7.12: Кукурузный крахмал, смешанный с водой, выливается в соусную смесь; по мере нагревания он загустеет, превратившись в соус или подливку.

Авторы и права: I Want to Cook Blog

Стадия сжижения на самом деле представляет собой частичный гидролиз, снижающий вязкость. По сути, это разбивание более длинных цепочек крахмала на более мелкие. Один из способов измерить это — посмотреть эквиваленты декстрозы (DE) или меру количества восстанавливающих сахаров, присутствующих в сахарном продукте, по отношению к глюкозе, выраженную в процентах на сухую основу. Декстроза также известна как глюкоза, а декстрозный эквивалент — это количество расщепленных связей по сравнению с исходным количеством связей. Уравнение:

Уравнение 1: 100×количество расщепленных связейчисло исходных связей

Чистая глюкоза (декстроза): DE = 100

Мальтоза: DE = 50

Крахмал: DE = 0

Декстрины: 2 0003 = 1 DE Декстрины представляют собой группу низкомолекулярных углеводов, образующихся путем гидролиза крахмала или гликогена. Декстрины представляют собой смеси полимеров звеньев D-глюкозы, связанных α (1,4) или α (1,6) гликозидными связями. Декстрины используются в клеях и могут быть усилителями хрусткости при переработке пищевых продуктов.

Мальтодекстрин: DE = от 3 до 20

Мальтодекстрин добавляют в пиво.

Напомним, что гидролиз крахмала — это реакция воды с сахаром, расщепляющая сахар и образующая глюкозу. Вода распадается на ионы H+ и OH-, которые взаимодействуют с крахмалом по мере его распада.

Чтобы осуществить сжижение, реакция должна происходить при определенных условиях. рН браги поддерживают в пределах 5,9-6,2, для поддержания рН в бак добавляют аммиак и серную кислоту. Около одной трети требуемого типа фермента, α-амилазы, можно добавить в затор перед варкой в ​​струе (2-7 минут при 105-120°C) для улучшения сыпучести затора. Струйная варка служит этапом стерилизации, чтобы избежать бактериального заражения на этапе ферментации позже. На этом этапе образуются более короткие декстрины, но они еще не являются глюкозой.

Для сжижения можно использовать три типа процессов. На рис. 7.13 показаны три варианта. Процесс 1 включает добавление α-амилазы и инкубацию материала при 85-95°C. В процессе 2 затор проходит в струйном варочном аппарате при 105-120ºC в течение 2-7 минут, затем перетекает в расширительный бак при 90°C. Через три часа добавляют α-амилазу. Третий вариант, процесс 3, включает добавление α-амилазы, нагревание в струйном варочном аппарате при 150°C, после чего поток поступает в расширительный бак при 90°C и добавляется дополнительное количество α-амилазы.

Рисунок 7.13: Три варианта обработки кукурузной мезги сжижением.

Щелкните здесь, чтобы увидеть текстовую альтернативу рисунку 7.13

Три процесса

Тип процесса 1

            Добавлена ​​α-амилаза; инкубация при 85–95ºC

Тип процесса 2

            Струйная варка 105–120ºC в течение 2–7 минут

            Расширительный резервуар до 90ºC; добавить α-амилазу на 3 часа

Тип процесса 3

            Добавлена ​​α-амилаза

            Нагрев/варка на струе при 150ºC

            Расширительный бак до 90ºC ; добавить больше α-амилаза

Кредит: модуль BEEMS B5

α-амилаза для разжижения действует на внутренние α (1,4) гликозидные связи с образованием декстринов и мальтозы (димеров глюкозы). Тип α-амилазы существует в слюне человека; другая α-амилаза используется поджелудочной железой. На рис. 7.14а показан один тип α-амилазы. α-амилаза работает немного быстрее, чем β-амилаза, а β-амилаза работает на второй α (1,4) гликозидной связи, так что образуется мальтоза (см. рис. 7.14b). β-амилаза участвует в процессе созревания фруктов, увеличивая их сладость по мере созревания.

Рисунок 7.14a: Схема α-амилазы.

Щелкните здесь, чтобы перейти к текстовой альтернативе рисунку 7.14a

Предоставлено: Амилаза: с Wikipedia.org

Рисунок 7.14b: Схема β-амилазы.

Авторы и права: Амилаза: взято с Wikipedia.org

Осахаривание

Следующим шагом в процессе производства этанола является осахаривание. Осахаривание – это процесс дальнейшего гидролиза до мономеров глюкозы. Используется другой фермент, называемый глюкоамилазой (также известный под более длинным названием амилоглюкозидаза). Он расщепляет как α (1,4), так и α (1,6) гликозидные связи с концов декстрина с образованием глюкозы. Оптимальные условия отличаются от предыдущего этапа и находятся при рН 4,5 и температуре 55-65°С. На рис. 7.14в схематически показана глюкоамилаза, которую также называют ϒ-амилазой. Существует широкий спектр доступных ферментов амилазы, полученных из бактерий и грибов. В таблице 7.2 показаны различные ферменты, их источник и действие каждого из них.

Рис. 7.14c: Схема глюкоамилазы (она же ϒ-амилаза).

Кредит: Global Healing Center

Таблица 7.2: Различные ферменты, используемые при деполимеризации крахмала. (Источник: М. Ф. Чаплин и К. Бак, Enzyme Technology, Cambridge University Press, 1990)

Фермент	Источник	Действие
α-Амилаза	Bacillus amyloliquefaciens	Только звенья α-1,4-олигосахаридов расщепляются с образованием α-декстринов и преимущественно олигосахаридов мальтозы (G2), G3, G6 и G7
	В. licheniformis	Только звенья α-1,4-олигосахаридов расщепляются с образованием α-декстринов и преимущественно мальтозы, олигосахаридов G3, G4 и G5
	Aspergillus oryzae , A. niger	Только звенья олигосахаридов α-1,4 расщепляются с образованием α-декстринов и преимущественно олигосахаридов мальтозы и G3
Осахаривание α-амилазы	B. subtilis ( амилосахаритикус )	Только звенья α-1,4-олигосахаридов расщепляются с образованием α-декстринов с мальтозой, G3, G4 и до 50% (масс./масс.) глюкозы
β-амилаза	Ячменный солод	Только α-1,4-связи отщепляются от нередуцирующих концов с образованием предельных декстринов и b-мальтозы
Глюкоамилаза	А. нигер	α-1,4 и α-1,6-связи отщепляются от нередуцирующих концов с образованием β-глюкозы
Пуллуланаза	B. acidopullulyticus	Только α-1,6-связи расщепляются с образованием мальтодекстринов с прямой цепью

Некоторые из недавно разработанных ферментов (ферменты для гидролиза гранулированного крахмала – GSHE) позволяют пропустить стадию разжижения путем гидролиза крахмала при низких температурах с варкой. Преимущества включают в себя: 1) снижение потребления тепла/энергии, 2) сокращение эксплуатации агрегата (снижение капитальных и эксплуатационных затрат), 3) снижение выбросов и 4) более высокий уровень DDGS. Они работают, «вживляясь» в гранулы крахмала напрямую без набухания/вливания воды. Недостатки включают: 1) ферменты стоят дороже и 2) риски загрязнения.

Ферментация

Последним химическим этапом производства этанола из крахмала является ферментация. Химическая реакция брожения состоит в том, что 1 моль глюкозы дает 2 моля этанола и 2 моля углекислого газа. Реакция показана в уравнении 2 ниже:

C6h22O6→2C2H6OH + 2 CO2

Чтобы вызвать ферментацию, добавляют дрожжи. Обычно используют дрожжи saccharomyces cerevisiae , которые представляют собой одноклеточный гриб. Реакция протекает при 30-32°С в течение 2-3 дней в периодическом режиме. Дополнительный азот добавляют в виде сульфата аммония ((NH ₄ ) ₂ SO ₄ ) или мочевина. Протеазу можно использовать для превращения белков в аминокислоты для добавления в качестве дополнительного питательного вещества для дрожжей. Вирджиниамицин и пенициллин часто используются для предотвращения бактериального заражения. Образующийся углекислый газ также снижает pH, что снижает риск загрязнения. Около 90-95% глюкозы превращается в этанол.

Можно проводить осахаривание и ферментацию в один этап. Это называется одновременным осахариванием и ферментацией (SSF), и глюкоамилаза и дрожжи добавляются вместе. Это делается при более низкой температуре, чем осахаривание (32-35°C), что замедляет гидролиз в глюкозу. По мере образования глюкозы она ферментируется, что снижает ингибирование ферментных продуктов. Он снижает начальную концентрацию глюкозы, снижает риск загрязнения, снижает потребность в энергии и дает более высокий выход этанола. Поскольку SSF выполняется в одном блоке, это может снизить капитальные затраты и сэкономить время проживания.

Перегонка и повышение концентрации этанола

Последним этапом производства этанола является обработка этанола для увеличения концентрации этанола. После ферментеров концентрация этанола составляет 12-15% этанола в воде (это означает, что в вашем растворе содержится 85-88% воды!). Перегонка упоминалась в предыдущем уроке; сырая нефть должна быть перегнана на различные кипящие фракции, чтобы разделить нефть на пригодные для использования продукты. Дистилляция — это процесс разделения компонентов с использованием тепла и специально сконструированных башен, чтобы жидкость текла вниз, а образующиеся пары — вверх. Вода кипит при 100°С, этанол кипит при 78°С. Однако, поскольку вода и этанол испаряются при более низкой температуре, чем их температуры кипения, и поскольку они оба имеют функциональные группы ОН, которые притягиваются друг к другу, молекулы этанола и воды прочно связаны друг с другом и вместе образуют азеотроп. Это просто означает, что вы не можете полностью отделить этанол от воды — фракция этанола будет содержать около 5% воды и 95% этанола, когда вы дойдете до конца процесса дистилляции. На рис. 7.15 показана схема дистилляционной установки. Вам не нужна вода в бензине во время вождения, потому что она препятствует эффективному сгоранию. Вам нужна вода в вашем этаноле, если вы используете его в качестве топлива?

Рисунок 7.15: Дистилляционная установка для повышения концентрации этанола.

Авторы и права: Newcastle

Нет, поэтому вы должны использовать дополнительный метод для удаления всей воды из этанола. Метод называется обезвоживание . Используемый блок называется молекулярным ситом, а используемый в нем материал — цеолитом. В этих условиях цеолит поглощает в себя воду, но этанол в цеолит не переходит. Они используют так называемую адсорбционную установку с переменным давлением. Устройство рассчитано на работу в двух режимах. При высоком давлении этанол обезвоживается в блоке 1, а при низком давлении безводный этанол подается для удаления воды из блока 2 (рис. 7.16а). Когда цеолитовое сито поглотит всю воду, блок 1 переключается на регенерирующий слой низкого давления, а блок 2 становится блоком высокого давления (рис. 7.16b). Время пребывания для процесса составляет 3-10 минут. Цеолит для этого процесса представляет собой высокоупорядоченный алюмосиликат с четко определенными размерами пор, которые формируются в виде шариков или включаются в мембрану. Цеолиты притягивают как воду, так и этанол, но размеры пор слишком малы для проникновения этанола. Как показано на рис. 7.17, размер пор цеолитовой мембраны составляет 0,30 нм, размер молекулы воды — 0,28 нм, а этанола — 0,44 нм. В зависимости от типа установки мембрану или гранулы можно регенерировать с использованием тепла и вакуума или путем пропускания чистого этанола через установку, как описано выше.

Рисунок 7.16a: Первый блок представляет собой осушитель для удаления воды, а второй блок удаляет воду.

Щелкните здесь, чтобы увидеть текстовую альтернативу рисунку 7.16a

На диаграмме показано, как пар 95% EtOH после перегонки поступает в блок 1: обезвоживающий слой высокого давления. Из них 60-85% EtOH идет на конечный продукт, а 15-40% EtOH поступает на блок 2, вакуумный регенерирующий слой низкого давления. Из него влажный пар этанола возвращается на перегонку.

Кредит: Модуль BEEMS B5

Рисунок 7.16b: Блоки меняются местами, потому что второй слой цеолита был удален из влаги и теперь действует как осушитель.

Авторы и права: Модуль BEEMS B5

Рисунок 7.17: Как работает сито, удерживая воду и не пропуская этанол.

Предоставлено: Модуль BEEMS B5

Итак, после ферментации материала в этанол, он проходит ряд процессов, чтобы получить продукты в той форме, в которой мы их хотим. На рис. 7.18а представлена ​​схема извлечения продукта, а на рис. 7.18б показаны определения некоторых терминов.

Рисунок 7.18a: Диаграмма извлечения этанола и других продуктов.

Нажмите здесь, чтобы увидеть текст, альтернативный рисунку 7.18a

Диаграмма регенерации этанола и других продуктов. В результате ферментации CO ₂ извлекается вместе с пивом: 12-13% этанола. Оттуда происходит дистилляция. Это извлекает 95% этанола, который проходит через молекулярное сито, чтобы стать 100% этанолом, и поступает в хранилище денатурированного этанола с бензином. При перегонке также извлекается вся барда. Это идет на сепарацию/центрифугирование и дает тонкую барду и WDG. Тонкая барда либо перерабатывается, либо идет в испаритель и превращается в сироп. WDG и сироп объединяются, чтобы стать WDGS. WDGS переходит в сухую и становится DDGS.

Кредит: Модуль BEEMS B5

Рисунок 7.18b: Терминология разделения/извлечения продукта.

Нажмите здесь, чтобы увидеть текст, альтернативный рисунку 7.18b

Изображение определяет терминологию.

Цельная барда (отработанная жидкость после дистилляции) направляется на центрифуги или фильтр-прессы.

Жидкая барда (жидкость из центрифуги) перерабатывается или выпаривается для получения

Сироп (растворимый), который добавляется к

WDG (мокрая барда), которую затем сушат для получения

DDGS (высушенное зерно с растворимыми веществами)

Кредит: модуль BEEMS B5

Подводя итог, кукуруза содержит 62% крахмала, 19% белка, 4% масла и 15% воды.

No related posts.