Биотопливо что это: БИОТОПЛИВО • Большая российская энциклопедия

Что такое биотопливо и как его изготовить

Климатические изменения, которые наблюдаются на Земле все чаще, заставляют задуматься над сохранением природы. И особенно это касается топлива, которое прилично загрязняет атмосферу.

Так, во многих странах нашей Планеты инженеры начинают использовать специальное топливо, которое не имеет «побочных эффектов» в виде причинения вреда окружающей среде.

Кроме того, уголь и нефть невозможно добывать вечно – рано или поздно их запасы иссякнут. Это вторая глобальная причина поиска альтернативы привычному всем бензину, маслу и т.д.

Разберемся, что такое биотопливо и как его изготовить, а также почему именно на него стоит заменить нефтепродукты.

Биотопливо – что это

Вы наверняка слышали про него, но с 90% долей вероятности не знаете, из чего его изготавливают и как именно. Так, по сути, биотопливо – альтернатива обычному топливу, которая создается путем переработки биологически чистых отходов или такого же сырья.

Различают лишь 3 основных вида биологически чистого топлива:

1. Газообразное;
2. Жидкое;
3. Твердое.

Производить биотопливо можно из самых разнообразных природных продуктов: кукурузы, соломы, навоза и т.д. Рассмотрим подробнее все 3 разновидности.

Газообразное

Этот вариант представляет собой:

• Метан;
• Биогаз;
• Биоводород.

Эти разновидности можно получить путем брожения определенной биомассы. Чтобы добыть, к примеру, биогаз, необходимо подвергнуть биомассу воздействию специальных бактерий – метаногенов, которые вызывают разложение.

Причем, использоваться может практически любая биомасса, которая содержит в себе углекислый газ и метан.

Жидкое

Такое топливо чаще всего применяется для автотранспорта. К этой разновидности относятся:

• Биометанол;
• Биодизель;

Биоэтанол – уступает бензину по энергоплотности, но считается его лучшей альтернативой. Биобутанол – представляет собой прозрачную жидкость.

Эфир диметиловый – производится из угля, биомассы или природного газа.

Кроме всего вышеописанного существует еще и биотопливо второго поколения, которое изготавливается методов пиролиза биомассы.

Вкратце рассмотрим некоторые типы жидкого топлива.

Дизельное

Биодизель изготавливается из растительных масел. Чтобы получить такое биотопливо, необходимо уменьшить вязкость растительного масла, чего добиваются при помощи спирта. Вязкость маслу придает глицерин, и чтобы его вывести, необходимо запустить процесс трансэтерификации.

«На выходе» получается максимально чистое дизельное биотопливо. По цвету эта жидкость напоминает мед, и в ней не содержится никаких примесей. Если жидкость мутная, из нее нужно удалить примеси путем нагревания. Храниться дизельное биотопливо может не более 90 дней.

Соломенное

Нидерландский вариант жидкого биотоплива для автомобилей. Добывается путем нагрева соломы до определенной температуры с дальнейшим добавлением в нее специальных ферментов. В результате образовывается сахар, который можно преобразовать в этанол, используемый в качестве топлива.

Соломенное биотопливо самое экономичное. Согласно исследованиям ученых, после переработки 10 тонн соломы можно получить топлива, которого хватит минимум на 2 года. Кроме того, в процессе горения солома выделяет много энергии, которую также можно использовать в каких-либо целях.

Твердое

Это биотопливо как альтернативный источник энергии знакомо абсолютно всем, ведь в первую очередь к нему относятся дрова. Но, сегодня есть более эффективные, дешевые и легкие в изготовлении гранулированные пеллеты.

Их можно использовать буквально везде – для приготовления пищи, обогрева помещения любой площади, некоторых специальных транспортных средств и т.д. Основное преимущество пеллет – их можно изготовить буквально из любого природного вещества:

• Древесной коры;
• Соломы;
• Древесных опилок;
• Деревянных щепок;
• Подсолнечной лузги;
• Навоза;
• Ореховой скорлупы;
• И т. д.

Все вышеописанные вещества предварительно прессуются и принимают форму продолговатых цилиндров, имеющих длину в 1-3 см. и диаметр 0,6-1 см. Аграрные отходы, используемые в пеллетах, чаще всего применяются для обогрева помещений.

Примечательно, что при производстве таких пеллет сохраняется лес, чего не скажешь, например, об угле. Также, при горении этого биотоплива не выделяются какие-либо вредные вещества, который способны негативно сказаться на здоровье человека и окружающей среде.

Подробнее о пеллетах

Если хотите узнать, как изготовить пеллеты своими руками, читайте наше подробное руководство в материале «Что такое пеллеты: как их изготовить и где использовать».

На территории Украины и России пеллеты считают прекрасной альтернативой привычным видам топлива. Так, они способны заменить собой:

• Дрова;
• Бензин;
• Солярку;
• Уголь;
• Газ;
• И т.п.

Причем, главное отличие паллет от вышеописанных видов топлива заключается в том, что в процессе горения паллеты почти не дымят, а тепла выделяют наоборот – намного большее количество. Поэтому их и рекомендуют применять для обогрева самых разнообразных зданий.

Единственный конкурент пеллет – газ, который можно получить только путем подачи через трубопровод. Причем, если говорить о цене сырья, то сам газ будет стоить дешевле пеллет, но если пересчитать стоимость оборудования, необходимого для работы с газом, то пеллеты окажутся значительно дешевле.

По сути, пеллеты – твердая разновидность биотоплива, изготавливаемая из природных отходов. За границей пеллеты используются в качестве основного отопительного топлива как в частных домах, так и на промышленных предприятиях. Низкая цена – главный плюс пеллет и основная причина их огромной популярности.

Вот, что такое биотопливо – это высокая производительность, наряду с дешевизной и простотой использования.

Изготовление пеллет или как сделать биотопливо своими руками

Чтобы получить гранулы, необходимо измельчить сырье до размера частиц порядка 4-6 см., а затем тщательно просушить, чтобы его влажность составляла 16-17%. После этого, полученная масса отправляется на дробильный агрегат, который «на выходе» позволяет получить фракции размерами 2-3 мм.

Далее полученные фракции отправляются под пресс, после чего выходят пеллеты, имеющие влажность до 13%. Габариты и другие параметры гранул, при этом, зависят от конкретного гранулятора и его матрицы. Готовое биотопливо складируется в полиэтиленовые мешки или ящики, упаковываются, и отправляются конечному потребителю для использования.

Чтобы самому получить такой вид топлива, необходимо обзавестись следующими агрегатами:

1. Дробилка для измельчения древесины. В случае, когда роль сырья будут выполнять опилки, ветки, обрезки досок и т.д. Дробильный агрегат будет стоять на первом, подготовительном  этапе всей цепочки производства;
2. Сушилка (барабанного или аэродинамического типа). Сделать ее реально и самому из стальной бочки или приобрести готовую;
3. Мелкая дробилка. Будет измельчать крупное сырье;
4. Гранулятор. Пожалуй, самый главный компонент всей производственной цепочки. Он представляет собой плоскую конструкцию или имеет матрицу цилиндрической. С его помощью можно измельчать и прессовать сырье одновременно, получая одинаковы гранулы, которые уже готовы к использованию.

Увы, но у грануляторов может значительно падать производительность, если матрица выйдет из строя или сломается. Поэтому, такое оборудование нуждается в своевременном обследовании и ремонте.

К примеру, вы всегда можете приобрести матрицы гранулирования у нас (для этого перейдите по ссылке https://ekipagro.com/tehnika/restavratsiya-i-prodazha-matrits-ferotec/). Все предложения, содержащиеся на этой странице, отличаются высокой надежностью и долговечностью.

Наиболее эффективный вариант – приобретение матрицы плоского типа, которая легко и просто устанавливается, стоит недорого, и проста в использовании. Кроме того, если вы купите гранулятор, то дробилка с измельчителем вам вообще не понадобятся – всю работу будет выполнять один агрегат.

…Что такое биотопливо? | Вопрос-Ответ

23. 10.2012 14:18

Ирина Зверкова

Примерное время чтения: 4 минуты

4777

Категория:  Обслуживание Авто

Комментарий AиФ.ru: Биотопливо – топливо из биологического сырья, сходное по энергетическим характеристикам с обычными видами горючего. В отличие от органического топлива, которое получается из полезных ископаемых (нефти и газа), биотопливо получают в результате переработки зерновых и других крахмалосодержащих культур, масел и биологических отходов.

Какие бывают виды биотоплива?

Как и основные виды нефтесодержащего топлива, источники энергии растительного происхождения делятся на три вида.

Биоэтанол – спиртосодержащий заменитель бензина, производимый из зерновых культур, сахарной свеклы и маиса, соевых бобов и сахарного тростника. С его использованием производят несколько видов бензина. К примеру, E5 состоит из 95 % бензина и 5% биотоплива, E10 имеет пропорцию 90%/10% соответственно, а Е85 — 17 % бензина и 83% биотоплива. Е100 состоит из этанола (96,5 %) и воды (3,5 %).

Биодизель добывают из масел семян репса и пальмового масла. Существуют три категории дизельных смесей: B5, B7, B10, где число – процент содержания растительных масел.

Эти виды топлива относятся к так называемому «первому поколению биотоплива». Оно производится непосредственно из растений, поэтому считается возобновляемым ресурсом и, в некоторых регионах, — относительно дешевым и надежным источником энергии.

Биогаз – замена природного газа, получаемого из отходов животноводческих хозяйств и мусора, прошедших процесс разложение без кислорода с участием бактерий.

 

 

Биогаз и некоторые другие виды биотоплива относятся ко «второму поколению». Это синтетическое топливо, получаемое из биомассы, например из органических отходов жизнедеятельности, соломы или целлюлозы. По характеристикам оно больше похоже на ископаемое топливо. В чем плюсы такого вида топлива? Для его использования двигатели внутреннего сгорания практически не требуют изменений. Еще один плюс: на его производство уодят отходы, которые в противном случае просто разлагаются, вырабатывая вредный углекислый газ.

Зачем нужно биотопливо?

Биотопливо — это альтернативный источник энергии для транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Согласно современным исследованиям, использование биоэтанола позволяет снизить выбросы углекислого газа на 30–80% по сравнению с бензиновыми двигателями. Это происходит потому, что углекислый газ, возникающий при сгорании биоэтанола в двигателях автомобилей, может быть переработан растениями в процессе фотосинтеза. А эти растения, в свою очередь, используются при производстве возобновляемого топлива – биоэтанола. Так что данный процесс часто называют

«замкнутым углеродным циклом».

Лучшие виды биотоплива (например, этанол из сахарного тростника в Бразилии) могут выделять в 10 раз больше энергии, чем энергия, которая была задействована в их производстве, и при использовании выделяют лишь четверть того количества парниковых газов, которые бы выделились при использовании его ископаемого эквивалента. Худшие образцы биотоплива требует гораздо больше затрат энергии при производстве, более того, они выделяют много парниковых газов, вредных для природы. Так, для получения биодизеля из пальмового масла в Индонезии сжигают леса для расчистки сельскохозяйственных площадей.

Это интересно
Из одного бушеля (25,4 кг) кукурузы можно произвести 2,8 галлона (10,6 литра) биоэтанола.

Сколько стоит биотопливо?

Себестоимость производства биоэтанола и биодизеля в большинстве стран мира выше, чем себестоимость нефтепродуктов (в том числе импортируемых), а окупаемость биотопливного бизнеса уступает рентабельности переработки нефти. На биржах тонна дизеля без учета налогов стоит сейчас 550 долларов, то есть 33 цента за литр, литр биодизеля стоит около 1 евро. Стоимость биоэтанола — в пределах 0,5 – 1 доллар за литр, в зависимости от стоимости его производства.

Эксперты говорят: развитие биотопливного рынка (и производства, и потребления) экономически нецелесообразно без должного уровня государственной поддержки, которая реализуется в форме директивных или поощрительных мер.

 

Смотрите также:

• На сколько после Нового года в России подорожает молочная продукция? →
• Что такое биодизель и почему его не хотят производить в России? →
• …Молоко с загранпропиской? →

Следующий материал

Самое интересное в соцсетях

Новости СМИ2

биотопливо | Определение, типы, плюсы и минусы

биотопливо

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Патрисия А. Вёрц

Похожие темы:

древесина торф целлюлозный этанол метан биогаз

Просмотреть весь соответствующий контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

биотопливо , любое топливо, полученное из биомассы, то есть материала растений или водорослей или отходов животного происхождения. Поскольку такое сырье можно легко пополнить, биотопливо считается источником возобновляемой энергии, в отличие от ископаемого топлива, такого как нефть, уголь и природный газ. Биотопливо обычно пропагандируется как рентабельная и экологически безопасная альтернатива нефти и другим ископаемым видам топлива, особенно в контексте роста цен на нефть и растущей озабоченности по поводу вклада ископаемых видов топлива в глобальное потепление. Многие критики выражают озабоченность по поводу масштабов распространения некоторых видов биотоплива из-за экономических и экологических издержек, связанных с процессом переработки и потенциальным изъятием обширных площадей пахотных земель из производства продуктов питания.

Виды биотоплива

Некоторые давно эксплуатируемые виды биотоплива, такие как древесина, могут использоваться непосредственно в качестве сырья, которое сжигается для получения тепла. Тепло, в свою очередь, может быть использовано для запуска генераторов на электростанции для производства электроэнергии. Ряд существующих энергетических объектов сжигает траву, древесину или другие виды биомассы.

Узнайте о растущем производстве биотоплива на основе этанола в США и его недостатках

Просмотреть все видео к этой статье

Жидкое биотопливо представляет особый интерес из-за уже существующей обширной инфраструктуры для его использования, особенно для транспорта. Наиболее широко производимым жидким биотопливом является этанол (этиловый спирт), который производится путем ферментации крахмала или сахара. Бразилия и США являются одними из ведущих производителей этанола. В Соединенных Штатах биотопливо на основе этанола производится в основном из зерна кукурузы (кукурузы) и обычно смешивается с бензином для получения «газохола», топлива, состоящего из 10% этанола. В Бразилии биотопливо на основе этанола производится в основном из сахарного тростника и обычно используется в качестве топлива, состоящего из 100% этанола, или в бензиновых смесях, содержащих 85% этанола. В отличие от этанольного биотоплива «первого поколения», производимого из пищевых культур, целлюлозный этанол «второго поколения» получают из малоценной биомассы с высоким содержанием целлюлозы, включая древесную щепу, пожнивные остатки и городские отходы. Целлюлозный этанол обычно производится из жмыха сахарного тростника, отходов переработки сахара или из различных трав, которые можно выращивать на некачественной земле.

Учитывая, что степень конверсии ниже, чем у биотоплива первого поколения, в качестве добавки к бензину преимущественно используется целлюлозный этанол.

Изучите процесс производства биодизеля из рапсового масла

Просмотреть все видео к этой статье

Вторым наиболее распространенным жидким биотопливом является биодизель, который производится в основном из масличных растений (таких как соя или масличная пальма) и в меньшей степени из других жирные источники (такие как отходы кулинарного жира от жарки во фритюре в ресторане). Биодизель, получивший наибольшее распространение в Европе, используется в дизельных двигателях и обычно смешивается с нефтяным дизельным топливом в различных пропорциях. Использование водорослей и цианобактерий в качестве источника биодизеля «третьего поколения» многообещающе, но его трудно развивать экономически. Некоторые виды водорослей содержат до 40 процентов липидов по весу, которые могут быть преобразованы в биодизель или синтетическую нефть. По некоторым оценкам, водоросли и цианобактерии могут давать от 10 до 100 раз больше топлива на единицу площади, чем биотопливо второго поколения.

Другие виды биотоплива включают газообразный метан и биогаз, которые могут быть получены при разложении биомассы в отсутствие кислорода, а также метанол, бутанол и диметиловый эфир, которые находятся в разработке.

Экономические и экологические соображения

При оценке экономических преимуществ биотоплива необходимо учитывать энергию, необходимую для его производства. Например, процесс выращивания кукурузы для производства этанола требует использования ископаемого топлива в сельскохозяйственном оборудовании, производстве удобрений, транспортировке кукурузы и перегонке этанола. В этом отношении этанол, полученный из кукурузы, дает относительно небольшой выигрыш в энергии; прирост энергии от сахарного тростника больше, а от целлюлозного этанола или биодизеля из водорослей может быть еще больше.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Биотопливо также обеспечивает экологические преимущества, но, в зависимости от способа его производства, может также иметь серьезные экологические недостатки. В качестве возобновляемого источника энергии биотопливо на растительной основе в принципе вносит небольшой чистый вклад в глобальное потепление и изменение климата; углекислый газ (основной парниковый газ), который попадает в воздух во время горения, будет удален из воздуха раньше, когда растущие растения начнут фотосинтез. Такой материал называют «углеродно-нейтральным». Однако на практике промышленное производство сельскохозяйственного биотоплива может привести к дополнительным выбросам парниковых газов, которые могут свести на нет преимущества использования возобновляемого топлива. Эти выбросы включают двуокись углерода от сжигания ископаемого топлива в процессе производства и закись азота из почвы, обработанной азотными удобрениями. В этом отношении целлюлозная биомасса считается более выгодной.

Землепользование также является важным фактором при оценке преимуществ биотоплива. Использование обычного сырья, такого как кукуруза и соевые бобы, в качестве основного компонента биотоплива первого поколения вызвало дебаты «еда против топлива». Отвлекая пахотные земли и сырье от пищевой цепи человека, производство биотоплива может повлиять на экономику цен на продукты питания и их доступность. Кроме того, энергетические культуры, выращиваемые для производства биотоплива, могут конкурировать за мировую естественную среду обитания. Например, акцент на этаноле, получаемом из кукурузы, приводит к смещению пастбищ и зарослей кустарников под монокультуры кукурузы, а акцент на биодизеле приводит к вырубке древних тропических лесов, чтобы освободить место для плантаций масличной пальмы. Утрата естественной среды обитания может изменить гидрологию, усилить эрозию и в целом сократить биоразнообразие территорий дикой природы. Расчистка земли также может привести к внезапному выбросу большого количества углекислого газа, поскольку содержащиеся в нем растительные вещества сжигаются или разлагаются.

Некоторые из недостатков биотоплива относятся главным образом к источникам биотоплива с низким разнообразием — кукурузе, соевым бобам, сахарному тростнику, масличным пальмам — которые являются традиционными сельскохозяйственными культурами. Одна альтернатива предполагает использование очень разнообразных смесей видов, на примере североамериканских высокотравных прерий. Преобразование деградированных сельскохозяйственных земель, которые не используются, в такие источники биотоплива с высоким разнообразием может увеличить площадь дикой природы, уменьшить эрозию, очистить от переносимых водой загрязнителей, сохранить углекислый газ из воздуха в виде соединений углерода в почве и, в конечном итоге, восстановить плодородие деградированных земель. Такое биотопливо можно было бы сжигать непосредственно для выработки электроэнергии или превращать в жидкое топливо по мере развития технологий.

Надлежащий способ выращивания биотоплива для одновременного удовлетворения всех потребностей по-прежнему будет предметом многочисленных экспериментов и дискуссий, но быстрый рост производства биотоплива, вероятно, продолжится. В Соединенных Штатах Закон об энергетической независимости и безопасности от 2007 года предписывает к 2022 году ежегодно использовать 136 миллиардов литров (36 миллиардов галлонов) биотоплива, что более чем в шесть раз превышает уровень производства 2006 года. Законодательство также требует, с некоторыми оговорками, чтобы 79 миллиардов литров (21 миллиард галлонов) от общего количества составляли биотопливо, кроме этанола, полученного из кукурузы, и он продолжал определенные государственные субсидии и налоговые льготы для производства биотоплива.

Одним из отличительных перспектив биотоплива является то, что в сочетании с новой технологией, называемой улавливанием и хранением углерода, процесс производства и использования биотоплива может обеспечить постоянное удаление углекислого газа из атмосферы. В соответствии с этой идеей биотопливные культуры будут удалять углекислый газ из воздуха по мере их роста, а энергетические объекты будут улавливать углекислый газ, выделяемый при сжигании биотоплива для выработки электроэнергии. Захваченный углекислый газ может быть изолирован (храниться) в долгосрочных хранилищах, таких как геологические образования под землей, в отложениях глубокого океана или, возможно, в виде твердых веществ, таких как карбонаты. См. также секвестрация углерода.

Кларенс Леман

Алессандро Вольта | Биография, факты, батарея и изобретение

Алессандро Вольта

Смотреть все медиа

Дата рождения:

18 февраля 1745 г. Комо Италия

Умер:

5 марта 1827 г. (82 года) Комо Италия

Награды и награды:

Медаль Копли (1794)

Изобретения:

батарея вольтова столб

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Как Алессандро Вольта прославился?

Алессандро Вольта изобрел гальваническую батарею, первую электрическую батарею.

Какое наследие оставил Алессандро Вольта?

Батарейка Алессандро Вольта была простым и надежным источником электрического тока, что позволило ученым изучить электричество лучше, чем они могли с помощью предыдущих источников, таких как лейденская банка, и позволило разработать новые технологии, работающие от электричества.

Чем занимался Алессандро Вольта?

В 1800 году, когда Алессандро Вольта изобрел батарею, он был профессором физики в Павийском университете в Италии.

Что изобрел Алессандро Вольта?

Алессандро Вольта , полностью Конте Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта , (родился 18 февраля 1745, Комо, Ломбардия [Италия] — умер 5 марта 1827, Комо), итальянский физик, изобретатель электрической батареи предоставил первый источник постоянного тока.

Вольта стал профессором физики в Королевской школе Комо в 1774 году. В 1775 году его интерес к электричеству привел его к усовершенствованию электрофоруса, устройства, используемого для генерации статического электричества. Он открыл и выделил газообразный метан в 1776 году. Три года спустя он был назначен на кафедру физики в Университете Павии.

Викторина «Британника»

Наука: правда или вымысел?

Вас увлекает физика? Устали от геологии? С помощью этих вопросов отделите научный факт от вымысла.

В 1791 году друг Вольты Луиджи Гальвани объявил, что контакт двух разных металлов с мышцами ног снятой с кожи лягушки приводит к генерации электрического тока, заставляющего ногу дергаться. Гальвани интерпретировал это как новую форму электричества, обнаруженную в живых тканях, которую он назвал «животным электричеством». Вольта считал, что лягушка просто проводит ток между двумя металлами, который он назвал «металлическим электричеством». В 1792 году он начал экспериментировать только с металлами. (Он обнаруживал слабый поток электричества между дисками из разных металлов, помещая их на свой язык.) Вольта обнаружил, что для производства тока не нужны животные ткани. Это вызвало много споров между сторонниками животного электричества и сторонниками металлического электричества, но с его объявлением о первой электрической батарее в 1800 году победа Вольта была обеспечена.

Батарея Вольта, известная как гальванический столб или гальванический столб, состояла из чередующихся дисков из цинка и серебра (или меди и олова), разделенных бумагой или тканью, пропитанной либо соленой водой, либо гидроксидом натрия.