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

Электрокары и гибриды: светлое будущее или скрытая угроза?

Преимущества и недостатки

Парник на биотопливе в наше время довольно выгодное и экономичное предприятие.

Использование такого метода обогрева парников позволяет сэкономить на приобретении азотных и минеральных удобрений, значительно уменьшает количество поливов и орошений почвы, овощи и фрукты, которые выращиваются в таких теплицах, значительно быстрее растут и дают намного больший урожай. Но, кроме достоинств данного метода обогрева, есть и несколько его недостатков.

Среди наиболее значимых можно выделить следующие:

Расходы на приобретение и транспортировку органических соединений.
Овощи и фрукты, как считают некоторые специалисты, имеют характерный привкус.
Температура внутри помещения не держится на одном уровне на протяжении длительного времени. Для этого необходимо постоянно следить за температурным режимом в парнике.
Организация и наладка процесса разогрева биотоплива требует наличия трудовых ресурсов.

Даже с учетом всех минусов, можно с уверенностью утверждать, что использование биотоплива для обогрева парников – чрезвычайно экономично выгодно и дает свои положительные результаты.

Из чего делают биотопливо

Растительное сырьё, из которого производится биотопливо, подразделяется на три поколения. К первому относятся такие культуры как кукуруза, сою и рапс.

Большая часть биотоплива производится путем переработки кукурузы. Этанол, который получают из кукурузы, имеет хорошие устойчивые показатели. В конце производственной цепочки, остается продукт распада – зерновой дистиллят. Им разрешается кормить рогатый скот.

Это две аграрные культуры богатые маслами. В частности, их используют для производства биодизеля и топлива для реактивных двигателей. Их переработка не требует тяжелого технологического процесса, поэтому не является дорогостоящим процессом, и в скором времени, может получить статус производства в промышленных масштабах. Получаемое масло часто используют и в пищевой промышленности.

В производстве топлива сахарный тростник имеет неофициальное название «вторая кукуруза». Если в кукурузе на переработку идут семена, то в тростнике главный элемент — стебель. Так как сахарный тростник может расти только в тропическом поясе, есть очевидное региональное ограничение в его производстве.

Ко второму поколению сырья относится древесина и трава, а также непищевые остатки сельскохозяйственных культур. К третьему – водоросли.

Биотопливо из водорослей

Водоросли — это простые организмы, способные к быстрому росту в загрязненной либо соленой воде. Большим преимуществом водорослей является то, что они содержат в сотни раз больше масла в сравнении с сырьем 1-го поколения. Поэтому исследования в направлении производства топлива из водорослей считаются очень перспективными. В США ведутся разработки по генетической модификации этих растений с целью получения наилучших результатов.

К недостаткам можно отнести чувствительность водорослей к температурным скачкам. Поэтому выращивание водорослей довольно сложный процесс, требующий особого контроля.

Газ, бензин и дизель: умное управление топливом

Что такое биотопливо?

Биотопливо – это экологически чистый материал, производимый на основе биоэтанола. Представляет собой жидкость без цвета и резкого запаха. Обладает высокой горючестью. В процессе горения распадается на воду и углекислый газ, поэтому безопасен для использования в помещениях.

Свойства у биотоплива следующие:

Этанол, входящий в состав жидкости, в процессе горения распадается на пар, оксид углерода и сопровождается выделением энергии. Абсолютно безвреден для организма человека и не пахнет.
Отсутствуют твердые продукты распада (копоть, зола) в процессе работы экокамина.
КПД при горении достигает 95%.
В жидкостях с добавлением морской соли присутствует эффект потрескивания натуральных дров.
При горении топлива языки пламени похожи цветом и формой на огонь в классическом камине.

Основу биологического топлива составляет этанол, растительного происхождения. Получают его путем ферментации сахаров большинства растительных культур, таких как пшеница, свекла, картофель, сахарный тростник, бананы и другие. Однако в чистом виде этот вид топлива не продают, а обязуют проводить денатурацию спирта.

Для дополнительных эффектов в жидкость добавляются красители или морская соль.

Экотопливо обладает следующими характеристиками:

В процессе сгорания не образует золы.
Не выделяет вредных газов.
Отличается экологической безвредностью.
Имеет длительный период горения.
Прост в использовании.

Экологически чистое топливо производится по всему миру. Лидирующие позиции по изготовлению этого горючего принадлежат ЮАР, Индия, Китай.

Различают следующие виды биотоплива:

Биогаз – отходы мусора и производства подвергаются предварительной обработке и из них выделают газ, аналог природного.
Биодизель – получают из природного масла и жиров биологического происхождения (животного, микробного, растительного). Основным сырьем для производства этого вида горючего служат отходы пищевой промышленности или масла пальмовое, кокосовое, рапсовое, соевое. Наибольшее распространение получило в Европе.
Биоэтанол – топливо на основе спирта, заменитель бензина. Этанол получают путем ферментации сахаров. Сырьем для производства служит целлюлозная биомасса.

К достоинствам экологически чистого топлива относятся следующие:

В процессе горения горючего не образуется дым, вредные газы, копоть и сажа.
Интенсивность пламени и теплоотдачи при горении биотоплива можно регулировать.
Легко поддаются очистке топливный блок и отдельные элементы конструкции.
Для работы конструкции не требуется установка воздухоотводящих конструкций.
Горючее для биокамина легко транспортировать и хранить.
Отсутствие мусора при хранении, в отличие от твердого топлива.
Не требуется устройство отдельного помещения для хранения большого количества горючего.
Теплоотдача при горении топлива составляет 95%.
Во время горения экотоплива воздух в помещении увлажняется благодаря выделению пара.
Исключен возврат пламени.
Благодаря устройству биокамина и особенности строения горелки с биотопливом конструкция пожаробезопасна.
Низкая стоимость топлива при небольшом расходе.

Использование экологически чистого горючего просто в быту. Используя гель, достаточно просто открыть банку с гелем и установить его в конструкции биокамина, спрятав в декоративных элементах или емкости. При применении жидкого топлива, достаточно налить его в топливный бак и зажечь. Однако, несмотря на все положительные качества, это вещество обладает несколькими минусами.

Запрещено хранение емкости с горючим вблизи открытого огня;
Нельзя доливать горючее во время работы биокамина; требуется потушить устройство и дождаться его полного остывания;
Разжигание камина разрешено только специальной зажигалкой или при помощи электроподжига.

Водород: неоправданные надежды

КОМАНДА «ГАЗЫ»

Устройство биокамина

Биокамин устроен довольно просто. Именно такая простота конструкции позволяет создавать камины из самых разных материалов и самых разнообразных форм.

Все остальные элементы можно отнести к декоративным, т. к. они меняют внешний вид устройства, но никак не влияют на его работу.

Так, для создания разных визуальных образов вокруг горелки размещаются различные негорючие материалы, имитирующие камни или дрова, натуральный песок или уголь.

Из огнестойких материалов (закаленное стекло, искусственный камень, металл) выполняется и рама биокамина.

Рама придает биокамину законченный образ и помогает вписывать его в тот или иной интерьер, придавая уникальность дизайнерскому решению.

Благодаря такому разнообразию материалов для производства биокамин может быть самых разных видов: напольным или вешаться на стену, биокамины можно ставить на стол или подвешивать к потолку.

Выбор вида биокамина зависит исключительно от того, какую функцию в интерьере он призван выполнять.

Так, интенсивность горения и количество производимого тепла с легкостью регулируются количеством используемого биотоплива, а огонь всегда можно быстро потушить.

У биокамина нет труб, он полностью мобилен: изделие можно перемещать по квартире в зависимости от настроения и необходимости.

Но самое главное в таком устройстве – это то, что позволяет ему выглядеть так, будто в нем действительно горит настоящий огонь, – биотопливо.

Дрова:

Дрова сегодня считаются одним из самых популярных видов топлива биологического происхождения. Для получения больших объемов дров высаживаются энергетические лесные массивы, с которыми ассоциируются быстрорастущие леса, кустарники и травы (акация, тополь, кукуруза). Посадку биотехнологических культур, как правило, выполняют в шахматном порядке или квадратно-гнездовым способом. Нередко, практикуется высадка в междурядье деревьев других сельскохозяйственных быстрорастущих культур (комбинированный способ). От момента посадки до полного среза деревьев или растительных культур должно пройти не менее 4-6 лет. В развитых странах мира практикуется обслуживание целых плантаций быстрорастущего тополя и ивы. В Северной Индии выделены огромные площади для высадки эвкалипта и тополя. Главной целью данных мероприятий является получение больших объемов экологически чистого и энергоемкого топлива для обогрева жилищ и закрытых производственных площадок.

Плюсы и минусы биотоплива

Развитие биотехнологий решает проблему утилизации органических отходов, а также замены нефти и газа на альтернативные виды топлива. Но неразумное их использование может вызвать дополнительные проблемы с климатом, а также экосистемами. Рассмотрим несколько ключевых пунктов в развитии этой отрасли:

Биотопливо — это возобновляемый источник энергии с дешевым сырьем.
Технологии, основанные на переработке органических отходов, применимы везде, где есть люди и производственные комплексы.
Производство биологического топлива снижает уровень углекислого газа в атмосфере, а его применение вместо традиционного горючего уменьшает выработку углекислого газа.
Выращивание монокультур в больших масштабах (в качестве сырья для биотоплива) приводит к обеднению почвенного состава и снижению биоразнообразия, что оказывает влияние на климат.

Разумный подход к производству биологического топлива способен решить самые острые экологические проблемы окружающей среды.

Мобильность по сравнению с другими альтернативными источниками энергии

В настоящее время у более «радикальных» альтернативных энерготехнологий, таких как солнечная энергетика и ветроэнергетика, есть одна большая проблема — мобильность. Поскольку солнце и ветер не имеют постоянный характер, для обеспечения больших мощностей в таких энерготехнологиях приходится использовать относительно тяжелые аккумуляторные батареи (но с совершенствованием технологий эта проблема постепенно решается). С другой стороны — биотопливо, его довольно легко транспортировать, оно обладает стабильностью и довольно большой «энергоплотностью», его можно использовать с незначительными модификациями существующих технологий и инфраструктуры.

Снижение стоимости

В настоящее время на рынке биотопливо стоит столько же, сколько и бензин. Тем не менее, в использовании биотоплива больше преимуществ, поскольку это более чистый вид топлива, он производит меньше выбросов при сжигании. Биотопливо можно адаптировать к существующим конструкциям двигателей, которое будет хорошо использоваться в любых условиях. При этом такое топливо лучше для двигателей, оно снижает общие затраты на контроль за загрязнением двигателя и, следовательно, его использование требует меньше затрат на техническое обслуживание. С увеличением спроса на биотопливо есть вероятность, что в будущем оно станет дешевле. Таким образом, использование биотоплива будет менее тяжелым для кошелька.

Возобновляемые источники

Бензин получают из сырой нефти, которая не относится к возобновляемым ресурсам. Хотя современных запасов ископаемого топлива хватит еще на много лет, они в конечном счете когда-нибудь закончатся. Биотопливо изготавливается из различного сырья, такого как навоз, отходы сельскохозяйственных культур и растений, выращенных специально для топлива. Это возобновляемые ресурсы, которые, вероятно, не закончатся в ближайшее время.

Сокращение выбросов парниковых газов

При сжигании ископаемое топливо производит большое количество углекислого газа, который считается парниковым газом и причиной удержания солнечного тепла на планете. Сжигание угля и нефти повышает температуру и вызывает глобальное потепление. Чтобы уменьшить воздействие парниковых газов, можно использовать биотопливо. Исследования показывают, что биотопливо снижает выбросы парниковых газов до 65 процентов. Кроме того, при выращивании культур для биотоплива они частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой.

Экономическая безопасность для стран, не обладающих большими запасами топлива

Не каждая страна обладает большими запасами нефти. Импорт нефти оставляет существенную брешь в экономике страны. Если люди начнут склоняться в сторону использования биотоплива, то зависимость от импорта будет снижаться. Благодаря росту производства биотоплива создастся больше рабочих мест, что должно положительно отразиться на экономике страны.

Влияние использования топлива биологического происхождения на экологию:

Во многих странах мира возрастает спрос на топливо биологического происхождения. В погоне за выгодой большинство поставщиков деревянных гранул наращивают объемы торговли, тем самым способствуя вырубке лесов и других зеленых насаждений.

Интригой до сих пор остается вопрос углеродной нейтральности биоэнергетики – ученые спорят, существует ли риск добавления СО₂ в атмосферу или доля таких выбросов не повлияет на природный баланс.

В некоторых странах Азии из-за непродуманных действий правительства, в связи с изъятием сельскохозяйственных земель из оборота, и выделением их под энергетические культуры ощущается острая нехватка продовольствия.

Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Ознакомиться с концепциейНовинки технологийФорумТаблица Менделеева

биотопливо для камина купить своими руками в домашних условиях альтернативная энергия для биокаминов цена как сделать примеры презентациявиды ооо производство переработка поколения технология установка минусы плюсы использование получение биотоплива заводы в россии москва из отходов для автомобилей из водорослейальтернативное твердое жидкое биотопливо спб домашних без дымохода как источник энергии

Коэффициент востребованности

comments powered by HyperComments

Недостатки и выбор места для взращивания продукта

Однако не следует забывать о недостатках горючего. Главными минусами природного ресурса считают:

Климат. Некоторые климатические зоны не подходят для выращивания растительного топлива. Природный источник не растет в недрах тундры или на пустыне.
Взращивание биомассы нарушает экосистему. Зачистка территории для посадки растений губит микросистему лесов и других местностей.
Натуральный ресурс потребляет много воды. Поэтому разведение сельскохозяйственной биомассы в засушливых территориях является невозможным.
Растительные культуры, используемые как топливо, в момент произрастания нуждаются в дополнительной подпитке. Некоторые удобрения для таких растений вредят экосистеме.
Агрессивное поведение растений для топлива пагубно сказывается на аутентичной флоре и на благополучии всей экосистемы определенного региона.

Выбирать территорию для посадки растительной биомассы следует осторожно. Учитывают климатические условия местности, доступность к водным ресурсам, а также возможности регулярного удобрения посаженого сырья

В противном случае растение станет непригодным для дальнейшей переработки.

Биологическое топливо используют в разных областях жизни. Для работы транспортного средства, обогрева жилых комплексов и приготовления пищи. Несмотря на явные минусы биологический материал по сей день является востребованным и интересным для ученых источником энергетики.

2.Запах от биокамина? Аромат или вонь?

«Вот накупим мы биотоплива, а потом задохнемся от удушающих паров…» — очень распространённое заблуждение среди покупателей биокаминов. Наша компания Kronco тщательно подошла к освещению этого вопроса и протестировала каждый образец, как говорится, на себе. Более подробно вы можете посмотреть в нашем видеоролике, где мы все наглядно представили.

А сейчас коротко расскажем, что запах, покупаемого топлива зависит исключительно от состава, от примесей, которые добавлены. Но, так или иначе, все это спирт, соответственно и запах присутствует спирта. При записи нашего обзора было установлено, что у образцов №1 «ZeFire» и №4 «Профит» имеется специфический аромат, схожий с текилой. Остальные же представленные варианты носят запах чистого спирта.

«А можно ли изготовить биотопливо своими руками?»

Виды биотоплива

Как и другие вещества, биотопливо имеет три разновидности по своему агрегатному состоянию:

Твердый тип производится на основе отходов сельского хозяйства либо деревообработки.
Жидкий тип представлен биобутанолом, биоэтанолом, диметиловым эфиром, биодизелем.
Газообразный тип: биоводород, биометан, биогаз.

Все три разновидности имеют свои специфические особенности, которые рассмотрены ниже.

Твердое биологическое топливо

Самый традиционный пример твердого биотоплива — дрова. С их помощью обогревают жилища уже несколько тысяч лет. Но это далеко не самый экологичный вид топлива, поскольку древесному фонду для возобновления требуются десятки лет.

Альтернативой дровам становятся пеллеты, которые производятся из некондиционной древесины — коры, веток, опилок, обрезков, а также щепы. Сырье перемалывается, затем из него под воздействием высокого давления и высокой температуры формируются мелкие цилиндрики или брикеты. Из-за правильной формы их удобно хранить. Кроме того, это прекрасный способ утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности.

Помимо древесной массы для изготовления твердого топлива используют солому, ореховую шелуху, внешние оболочки растений. Такое сырье прессуется и гранулируется.

Не менее часто пеллеты изготавливают из навоза. Современные технологии позволяют устранить неприятный запах из такого вида топлива. Это хороший способ использования отходов жизнедеятельности животных. Кроме того, это дешевое сырье очень быстро возобновляется.

Жидкое биологическое топливо

Жидкое топливо служит альтернативой бензину, либо дополнением к традиционному автомобильному топливу. Различают пять основных видов жидкого биотоплива:

Биометанол. В качестве сырья для его производства служат одноклеточные водоросли. Разведение таких водорослей не требует ни пресной воды, ни земельных площадей, а потому это одно из наиболее перспективных направлений развития биотехнологий.
Биодизель — основан на смешивании эфиров жирных кислот. Он абсолютно безопасен, хранится три месяца, разлагается за четыре недели. Применяется как альтернативное автомобильное горючее либо как добавка к традиционному топливу.

Биобутанол, является аналогом бутанола, но производится из растений: кукурузы, пшеницы, маниока и свеклы. Это вещество способно заменить традиционное автомобильное горючее.
Биоэтанол получают из сырья, содержащего сахара и крахмал, путем спиртового брожения. Применяется для топки каминов, поскольку обладает высокой теплоотдачей и не образует побочных продуктов горения. Может использоваться в качестве добавки к автомобильному топливу, поскольку защищает мотор и снижает количество выбросов.
Диметиловый эфир производится из отходов бумажного производства. Может применяться для изготовления автомобильного топлива для машин с LPG-двигателями.

Газообразное биологическое топливо

Основными типами газообразного биотоплива являются:

Биоводород — аналог водорода. Получают его из органического сырья двумя способами — термохимическим (нагрев до 800 градусов без доступа кислорода) и биохимическим (легкий подогрев и микроорганизмы). Преимущество этого вида топлива — его возобновляемость. Для сырьевой массы используются органические отходы; бактерии, участвующие в переработке сырья, можно использовать неоднократно.
Биогаз является аналогом природного газа. В его состав входит метан, углекислый газ, а также малое количество примесей (водород и сероводород). Если этот газ очистить от углекислоты, то получится биологический метан. Биогаз получается в результате метанового либо водородного брожения. Метановое брожение включает три этапа биологической обработки сырьевой массы: при помощи гидролизных бактерий, а также кислотообразующих и метанообразующих микроорганизмов. В качестве сырья служат отходы жизнедеятельности животных, водоросли, бытовые отходы. Сфера применения такая же, как у природного газа.

Биоэтанол

Биоэтанол, который по-нашему мы называем спиртом, производится в основном из кукурузы или сахарного тростника. Наиболее распространен в Бразилии, США, Швеции. Применяется не в чистом виде, а в смеси с бензином в разных пропорциях. Смесь Е-10 содержит 10% биоэтанола, Е-85, соответственно, 85%. Десятипроцентным топливом без переделок можно заправлять любой современный автомобиль, применение 85- процентного требует переделки двигателя и системы питания. Существуют и так называемые Flex-Fuel (FFV) автомобили, которые могут работать и на бензине, и на его смеси с этанолом в любом соотношении.

Биодизель

Биодизель является продуктом переработки растительного масла, сырьем для которого чаще всего служат рапс, соя или подсолнечник. Так же, как и биоэтанол, биодизель применяется в автомобилях не в чистом виде, а в смеси с дизтопливом. Например: В-20 – 20% биодизеля, 80% обычного дизтоплива. В отличие от биоэтанола применение биодизеля не требует доработки двигателя и топливной системы.

И биоэтанол, и биодизель обеспечивают выхлоп, позволяющий с запасом укладываться в экологические нормы. Но так как их энергетическая эффективность ниже, чем у чистого бензина или солярки, то мощность двигателя снижается, а расход топлива возрастает. А самое главное, что широкое использование этих видов биотоплива создает продовольственные проблемы, так как пищевые сельскохозяйственные культуры используются не по прямому назначению, а для производства топлива для автомобилей.

Битоплива второго поколения

Решить эту проблему призваны биотоплива второго поколения. Главное их отличие в том, что сырьем для их производства служит биомасса, то есть разного рода отходы: остаточные непищевые части растений (стебли, листья, шелуха), древесная стружка, солома, кожура и мякоть от прессовки фруктов, навоз и т.п. Одним из представителей биотоплива второго поколения является биогаз, который еще называют «канализационный» газ. Состоит биогаз из метана и углекислого газа. Для применения в автомобилях его предварительно очищают от углекислого газа и получают биометан. По своим свойствам это аналог природного метана, разница лишь в происхождении. Также из биомассы можно получать и этанол, и дизель.

Биотопливо третьего поколения

Биотопливо третьего поколения вырабатывается из водорослей, но до его практического применения пока еще далеко. В отличие от сырья для первого и второго поколений, водоросли можно выращивать на землях и в водоемах, непригодных для сельского хозяйства или. Также для их выращивания могут использоваться и закрытые фитобиореакторы. По мере роста водоросли накапливают жиры и биомасла, имеющие молекулярную структуру, аналогичную традиционной нефти.

Причем рост происходит посредством естественного фотосинтеза, для которого требуется солнечный свет, вода и углекислый газ, а также питательные вещества. Растущие водоросли потребляют углекислый газ, обеспечивая снижение объемов парниковых газов в атмосфере. Водоросли вырабатывают больший объем биотоплива с одного акра (0,4 га) занимаемых площадей, чем источники биотоплива на базе сельскохозяйственных культур. Водоросли могут вырабатывать более 2000 галлонов топлива с акра занимаемых площадей в год. Примерный выход топлива, получаемого из других источников, намного ниже: пальма – 650 галлонов, сахарный тростник – 450 галлонов, кукуруза – 250 галлонов, соя – 50 галлонов.

Перспективы биотоплива

Каковы перспективы использования биотоплива? Если еще не так давно они были довольно радужными, то с началом массового производства биодизеля и биоэтанола возникли социальные, экономические и даже экологические проблемы. Основные из них — рост цен на продовольствие; истощение почв энергетическими культурами; вырубка лесов с целью создания новых посевных площадей для «топливных» культур, и, как следствие, изменение климата; продвижение генномодифицированных культур как сырья для биотоплива.

Все сказанное относится, главным образом, к биотопливам первого поколения. Производство топлива второго поколения еще не набрало достаточных промышленных масштабов и поэтому судить о возможных рисках еще рано. В любом случае ясно, что человечество не перейдет в мировом масштабе на биотопливо, а его доля в общей структуре потребления вряд ли превысит 5%.

Правила пользования и меры предосторожности

Биоэтанол, входящий в состав биотоплива, относится к особогорючим веществам, и при его использовании требуется руководствоваться и соблюдать некоторые меры безопасности:

Никогда не добавлять горючее в открытое пламя или не остывший топливный бак. Перед дозаправкой необходимо потушить устройство и дождаться его остывания ( около 15-20 минут).
Для розжига биотоплива запрещено использовать солому, бумагу, древесину и другие горючие материалы. Разрешено использование только специальной длинной металлической зажигалки, электророзжига или длинной спички.
Запрещено хранение канистры с топливом вблизи с горящим камином или другим источником открытого огня.
Хранить биотопливо рекомендуется в месте недоступном для детей.
Если в процессе заправки биокамина горючее было разлито, необходимо тщательно его вытереть салфеткой из впитывающей ткани.

Общие правила эксплуатации:

Хранить емкость с биотопливом необходимо в месте отдаленном от открытого огня и отопительных приборов.
Розжиг биотоплива в горелке следует выполнять специальной зажигалкой.
При попадании биотоплива на поверхность биокамина, пол или любые другие поверхности необходимо тщательно протереть капли сухой впитывающей тканью.
Доливать биотопливо можно только в потушенный и остывший экокамин.