Андрей Смирнов
Время чтения: ~22 мин.
Просмотров: 0

Биотопливо в домашних условиях

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.

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:

Производство биодизеля из водорослей[править | править код]

Наиболее перспективным источником сырья для производства биодизеля являются водоросли. По оценкам Департамента Энергетики США с одного акра (4047 м² ~ 0,4 га) земли можно получить 255 литров соевого масла, или 2400 литров пальмового масла. С такой же площади водной поверхности можно производить до 3570 барреля бионефти (1 баррель = 159 литров). По оценкам компании Green Star Products, с 1 акра земли можно получить 48 галлонов соевого масла, 140 галлонов масла канолы и 10000 галлонов из водорослей.

Департамент Энергетики США с 1978 года по 1996 год исследовал водоросли с высоким содержанием масла и целлюлозы по программе «Aquatic Species Program». Исследователи пришли к выводу, что Калифорния, Гавайи и Нью-Мексико пригодны для промышленного производства водорослей в открытых прудах. В течение 6 лет водоросли выращивались в прудах площадью 1000 м². Пруд в Нью-Мексико показал высокую эффективность в усвоении СО2. Урожайность составила более 50 граммов водорослей с 1 м² в день. 200 тысяч гектаров прудов могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5 % автомобилей США. 200 тыс. гектаров — это менее 0,1 % земель США, пригодных для выращивания водорослей. У технологии ещё остаётся множество проблем. Например, водоросли любят высокую температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат, но требуется некая температурная регуляция при ночных перепадах температур. В конце 90-х годов технология не попала в промышленное производство из-за низкой стоимости нефти.

Кроме выращивания водорослей в открытых прудах существуют технологии выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи электростанций. Сбросное тепло ТЭЦ способно покрыть до 77 % потребностей в тепле, необходимом для выращивания водорослей. Эта технология не требует жаркого пустынного климата.

В 2006 году несколько компаний объявили о строительстве заводов по производству биодизеля из водорослей:

  • Aquaflow Bionomic Corporation (Новая Зеландия) — мощность производства 1 млн литров биодизеля в год.

Российские ученые из Объединенного института высоких температур (ОИВТ) РАН и МГУ разработали и успешно испытали установку для превращения биомассы микроводорослей в биобензин. Полученное топливо, перемешанное с обычным бензином, было испытано в двухтактном двигателе внутреннего сгорания. Новая разработка позволяет переработать сразу всю биомассу водорослей, без её высушивания. Ранее применявшиеся попытки получения биобензина из водорослей предусматривали стадию сушки, которая по энергозатратам превосходила энергоэффективность полученного топлива. Теперь эта проблема решена. Быстрорастущие микроводоросли гораздо более продуктивно перерабатывают энергию солнечного света и углекислого газа в биомассу и кислород, чем обычные наземные растения, поэтому получение биотоплива именно из них очень перспективно.

Что такое биотопливо

Свойства у биотоплива следующие:

  1. 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.
  2. Отсутствуют твердые продукты распада (копоть, зола) в процессе работы экокамина.
  3. КПД при горении достигает 95%.
  4. В жидкостях с добавлением морской соли присутствует эффект потрескивания натуральных дров.
  5. 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:

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

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

Различают следующие виды биотоплива:

  1. Биогаз – отходы мусора и производства подвергаются предварительной обработке и из них выделают газ, аналог природного.
  2. 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.
  3. 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:

  1. В процессе горения горючего не образуется дым, вредные газы, копоть и сажа.
  2. Интенсивность пламени и теплоотдачи при горении биотоплива можно регулировать.
  3. Легко поддаются очистке топливный блок и отдельные элементы конструкции.
  4. Для работы конструкции не требуется установка воздухоотводящих конструкций.
  5. Горючее для биокамина легко транспортировать и хранить.
  6. Отсутствие мусора при хранении, в отличие от твердого топлива.
  7. Не требуется устройство отдельного помещения для хранения большого количества горючего.
  8. Теплоотдача при горении топлива составляет 95%.
  9. Во время горения экотоплива воздух в помещении увлажняется благодаря выделению пара.
  10. Исключен возврат пламени.
  11. Благодаря устройству биокамина и особенности строения горелки с биотопливом конструкция пожаробезопасна.
  12. 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.

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

Свойства биотоплива

Во время денатурации этанол приобретает свойство нейтрального воздействия на окружающую среду. Он не наносит ущерба человеческому здоровью, так как во время горения выделяет тепло и немного окиси углерода. Использование биотоплива позволяет не только сохранить здоровье, но и получить красивые и ровные языки пламени при горении в камине.

Биотопливо абсолютно безопасно для здоровья и окружающей среды. Во время горения от него не образуются дым и копоть. Это позволяет возвести камин без вытяжки и дымохода. При горении выделяется много тепла, которое долго остается в доме. КПД у биотоплива достигает 95%. Если сравнить пламя от сжигания такого горючего и древесины, то отличий практически нет.

Еще один плюс в пользу использования биотоплива — это его форма выпуска. Оно поставляется в виде геля, который очень удобно использовать и хранить. В его состав входит еще морская соль. Она позволяет добиться потрескивания, как у обычных дров, во время горения.

Биотопливо абсолютно безопасно для здоровья людей, животных и окружающей среды

При этом очертания огня достаточно колоритные, языки пламени ровные, яркие, насыщенные цветом. Цвет пламени, конечно, немного отличается от обычного, он не такой оранжевый, поскольку сжигание этанола выделяет углекислый газ и воду. Чтобы получить более натуральный огонь, в жидкое топливо для каминов добавляют натуральные экологически чистые присадки, раскрашивающие огонь в нужный оранжевый цвет.

Но что еще лучше, тепло, вырабатываемое при горении, не теряется, а полностью поступает в помещение. Таким образом кпд подобной установки достигает 95-100%. При этом по виду пламени экотопливо для каминов мало чем отличается от обычных дров, что позволяет лицезреть настоящий огонь. Гель для камина созданный на основе этанола с добавлением морской соли, позволяет создать полную иллюзию горения настоящих дров, поскольку кроме похожего огня, появится и характерное звуковое оформление в виде потрескивания.

Камин на биотопливе в процессе своей работы, как мы уже сказали, практически не выделяет копоти и сажи. Специалисты сравнивают его выбросы в атмосферу помещения с горением одной обычной свечи. При этом жидкость для биокамина во время сгорания не выделяет угарного газа, который в больших объемах может быть опасен.

Биоэтанол используемый для каминов, можно залить и в обычную керосиновую лампу. В этом случае во время горения не будет выделяться копоти и запаха, как при сгорании керосина, а свой первоначальный функционал прибор будет выполнять отлично, освещая помещение.

Особенности биокаминов

Какие особенности имеет камин с биотопливом? В чем его преимущества, есть ли у него существенные недостатки?

Достоинства

  • То, что камину не требуется дымоход — огромное достоинство. Не нужна ни доработка вентканала, ни многочисленные согласования в том случае, если вы живете в многоквартирном доме.
  • Большая часть промышленно производящихся каминов мобильна. Масса самых тяжелых моделей не превышает ста килограммов.
  • Пожарная безопасность не страдает. Нет, причиной пожара наш камин вполне может стать; но для этого нужны довольно специфичные условия. Камин представляет собой, в сущности, обычную большую спиртовку; ее можно разве что опрокинуть, но при его солидном весе сделать это случайно трудно.

Недостатки

Биокамин выполняет сугубо эстетические функции. В качестве инструмента для обогрева он практически бесполезен: его тепловая мощность недостаточна для того, чтобы согреть даже небольшую комнатку.

Камин выполняет только эстетические функции. Для обогрева жилья он бесполезен.

  • Как бы продавцы не уверяли, что сгорание спирта не влияет на состав атмосферы — требования к вентиляции благодаря отсутствию дымохода довольно жесткие. В замкнутом помещении падение уровня кислорода и избыточная влажность быстро сделают воздух непригодным для дыхания.
  • Стоимость эксплуатации прибора не назовешь символической. Биотопливо для биокаминов продается далеко не на каждом углу, да и цена литра начинается от двухсот рублей у самых скромных продавцов.

Биотопливо и экология

Все чаще ученые говорят о сохранении экологии, а также об отказе от угля, нефти и газа. И это не спроста, ведь крупные города уже сегодня сильно страдают от загрязнения, а парниковый эффект уже сегодня создает сильные климатические сдвиги. Первое с чем пытаются бороться защитники экологии – это сжигание горючих продуктов, полученных из нефти. По их словам, переход от угля на твердое биотопливо позволит существенно снизить вредные выбросы.

Кроме этого уже несколько лет ведутся споры о вредных выбросах автомобилей. Безусловно, автомобили наносят сильный вред экологии, даже самые экономичные. Именно поэтому ведутся серьезные разработки альтернативных видов топлива специально для автомобилей.

Альтернативное биологическое топливо для машин позволит не только решить проблему с вредными выбросами в атмосферу, но и избежать грядущего нефтяного кризиса.

Еще одно преимущество биотоплива заключается в том, что для производства биогаза используются биомассы. Другими словами — это отходы сельскохозяйственной промышленности, такие как навоз скота и помет птиц, солома, даже канализационные стоки можно перерабатывать в биогаз. Это означает, что люди смогу избавиться от отходов, при этом извлечь из этого максимум выгоды.

Экологические аспекты применения и производства[править | править код]

Заправочная станция, продающая биодизель, Испания

Применениеправить | править код

Биодизель, как показали опыты, при попадании в воду не причиняет вреда растениям и животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99 % биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озёр.

Сокращение выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьём для производства масла, за весь период его жизни. Биодизель в сравнении с обычным дизельным топливом почти не содержит серы. Это хорошо с точки зрения экологии. (Однако в расчётах не учитывается объём углекислого газа, выделенного в процессе переработки сырья в биодизель.)

Высокая температура воспламенения. Точка воспламенения для биодизеля превышает 100 °С, что позволяет назвать биотопливо относительно безопасным веществом.

Производствоправить | править код

Под производство сырья для биодизеля отчуждаются большие земельные площади, на которых нередко используют повышенные дозы средств защиты растений. Это приводит к биодеградации грунтов и снижению качества почв.

С другой стороны, жмых, получаемый в процессе производства растительного масла, используется в качестве корма для скота, что позволяет более полно утилизировать биомассу растения.

Производство биодизеля позволяет ввести в оборот неиспользуемые сельскохозяйственные земли, создать новые рабочие места в сельском хозяйстве, машиностроении, строительстве и т. д. Например, в России с по  год посевные площади сократились на 25,06 млн. гектаров. США на свободных землях ежегодно могут выращивать 1,3 млрд тонн биомассы.

При производстве биодизеля в результате реакции этерификации получается смесь, которой дают отстояться. Легкие верхние фракции продукта и являются рапсовым метил-эфиром, или биодизельным топливом. Нижние фракции являются так называемой глицериновой фазой, которую часто неправильно называют глицерином. На самом деле до чистого глицерина её ещё нужно «довести», без чего её хранение и утилизация представляют серьёзную проблему из-за повышенной щелочности и содержания метанола. Те же проблемы возникают при использовании для этерификации этанола. Впрочем, биодизель на этаноле производить менее выгодно из-за большей плотности.

Многие публикации энтузиастов альтернативных видов топлива посвящены производству биодизеля кустарным способом — буквально в гараже. Но такие технологии, кроме проблемы вышеупомянутой глицериновой фазы, не могут также гарантировать надлежащего качества топлива, а, следовательно, и сохранности двигателя. Это объясняется недостаточным очищением такого топлива от различных примесей, которые просто забивают мотор. Кроме того, в случае кустарного производства проблематично закупать метанол, который производят немногие крупные химзаводы. Метанол производится из природного газа, поэтому цена одного из ингредиентов для производства биотоплива оказывается жестко привязанной к ценам на газ, хотя сырьем для метанола может служить также шахтный газ (метан), биогаз и даже водород.

Biodiesel is made from a variety of materials

Biodiesel can be made from nearly any feedstock (raw material) that contains adequate free fatty acids. Most of U.S. biodiesel production uses raw vegetable oils, used cooking oils, yellow grease, and animal fats as feedstocks for transesterification. Vegetable oils are the main feedstocks for U.S. biodiesel production. Other feedstocks for biodiesel production include waste animal fats from processing plants and used/recycled cooking oil and yellow grease from restaurants.

Vegetable oil in a bottle

Rapeseed oil, sunflower oil, and palm oil are major feedstocks for biodiesel production in other countries. Algae is also a potential source for biodiesel production. Algae contain fat pockets that help keep them afloat. This fat can be collected and processed into biodiesel.

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.

Преимущества биотоплива

  • Возобновляемые источники. Используется навоз и отходы. Выше были приведены самые лучшие смеси для производства топлива. Но вполне можно использовать и другие отходы. А ведь они есть постоянно и никогда не заканчиваются.
  • Невысокая цена. Затраты на оборудование окупается и топливо становится бесплатным. Конечно, в его масштабном производстве с использованием специального оборудования, может потребоваться электроэнергия для работы вентиляторов, но все равно, затраты нельзя сопоставить с затратами на традиционные энергоносители.
  • Независимость от поставок. Если есть свое хозяйство, то для простейшего производства биотоплива не потребуется ничего дополнительного, даже электричества. Отходы забрасываются в яму, и из них получается газ.

Очевидно, что у такого вида топлива есть масса преимуществ. От использования для декоративного камина в городской квартире, до отопления домов и теплиц в фермерском хозяйстве. Возможно, стоит более пристально приглядеться к такой альтернативе.

Что это такое биотопливо и его виды

Само слово биотопливо у многих людей на слуху, но что это конкретно, мало кто знает, тем более мало кто сможет объяснить, как и из чего его производят.

Биотопливо – это источник альтернативной энергии, который производится из биологического сырья.

Существует несколько видов подобного топлива, которые отличаются по своему физическому состоянию, это:

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

Твердое биотопливо

Более широкое распространение в жизни человека получило твердое биотопливо. Этот вид топлива известен людям с древних времен – это обыкновенные дрова. В связи с развитием технологий и совершенствованием процессов обработки древесины, в данном сегменте твердого биотоплива появились новые участники, это топливные брикеты и топливные гранулы (паллеты), которые, по сути своей, похожи, отличаются лишь в технологии производства и способам использования.

Кроме древесных отходов, для изготовления брикетов и гранул используют отходы сельского хозяйства (солому, шелухи ветки и т.д.) и продукты жизнедеятельности животных (навоз, помет и т.д.).

Жидкое биотопливо

Данный вид биотоплива менее распространен, из-за малого производимого количества и необходимости конструктивных изменений в агрегатах, привычно работающих на бензине и дизельном топливе.

Существует несколько видов жидкого биотоплива, полученных путем переработки растительного сырья, это:

  • Биоэтанол – этиловый спирт;
  • Биометанол – метиловый спирт;
  • Биобутанол – бутиловый спирт;
  • Диметиловый эфир – простой эфир;
  • Дизельное биотопливо — жидкое моторное топливо для дизельных двигателей, состоит из смеси эфиров жирных кислот.

Газообразное биотопливо

Оно также пока не получило широкого распространения, к данному виду относятся:

  • Биогаз – газ, получаемый в результате брожения веществ растительного или животного происхождения. Процесс брожения, в этом случае, происходит под воздействием бактерий;
  • Биоводород – это водород, полученный из биомассы;
  • Метан – газ из семейства углеводородов.

Как сделать дизельное топливо своими руками

В качестве сырья используются растительные или животные жиры, которые представляют собой смесь эфиров, соединённых с молекулами глицерин-трёхатомного спирта.

Биотопливо (в данном случае метиловый эфир) можно получить заменой глицерина, входящего в состав масла, спиртом. Процесс этот называется трансэтерификацией. Из одной тонны растительного масла и 110 кг метилового или этилового спирта в присутствии 12 кг катализатора в виде щёлочи NaOH можно получить 970 кг биодизеля и 150 кг глицерина. Последнее вещество используют в производстве мыла и косметических средств.

В процессе изготовления растительное масло подогревают до 50 ºС и тщательно очищают многократной фильтрацией от механических примесей или остатков пищи. Щёлочь соединяют с метанолом и образовавшийся в результате реакции метоксид добавляют в тёплое (для ускорения реакции) растительное масло, Туда же выливают основной объём метилового спирта.

Смесь тщательно перемешивают и дают отстояться в течение 4-8 часов при температуре от 55 до 70 ºС. Она расслаивается на глицерин в нижней части, биодизель (эфир) в верхней части и мыльный слой в середине. Глицерин сливают через нижний шланг, удаляют также мыльную прослойку, а дизтопливо тщательно очищают промывкой водой с последующим осушением (нагревают до 65 ºС).

Чем хорош и чем плох биодизель

Он считается хорошим топливом, поскольку не содержит серы, а при сгорании выделяет намного меньше загрязнителей атмосферы, чем его минеральный аналог (ДТ). Он обладает отличными смазывающими свойствами, что увеличивает ресурс двигателяля. При попадании на почву или в водоёмы не представляет опасности — в условиях природы разлагается за 28 дней.

Есть у биодизеля и недостатки:

  1. Высокая температура предельной фильтруемости. В некоторых видах биодизеля образование парафиновых агломератов начинается уже при +15 ºС, в других, например, в изготовленном из рапсового масла, — при нескольких градусах минусовой температуры. Поэтому применять биодизель в холодном климате можно только с устройством подогрева топлива, которое увеличивает расходы автовладельца на покупку и установку подогревателя.
  2. Биодизель нельзя хранить более 3 месяцев.
  3. Стоимость промышленного биодизеля пока высока.

Для чего нужно изготавливать дизель топливо своими руками?

Из описания процесса очевидно, что топливо для дизельных двигателей вполне может изготовить своими руками каждый технически грамотный человек. Сложное оборудование не требуется, дело можно организовать и в гараже.

Есть ли смысл в таком домашнем производстве? Если сырьё приобретать по реальным розничным ценам, биодизель получится намного более дорогим, чем приобретаемое ДТ на АЗС. Если же ингредиенты достаются дёшево или вовсе бесплатно, то остаются вопросы: стоят ли эти хлопоты результата и оправданно ли подвергать опасности себя и окружающих в гараже, частном доме или другом месте.

Покупка и продажа оборудования для бизнеса

Покупка и продажа оборудования для бизнеса

  • Главная
  • Бизнес-идеи для малого бизнеса
  • Производственный бизнес
  • Как из растительного масла получить дизтопливо
  • Управление предприятием
  • Политика портала
  • Обратная связь
  • О проекте
  • Новости компаний
  • Обзор рынков

2000 — 2020 «Гипер-Пресс»Equipnet.ru — «Оборудование для бизнеса»

Все материалы данного сайта, авторские права на которые принадлежат EquipNet.ru, не могут быть скопированы.

  • Вход
  • Регистрация

Если вы не зарегистрированы на портале, заполните форму Регистрации

После регистрации вы сможете бесплатно добавить в каталоги:

Технология производства

Образец биодизеля

Процесс получения биодизельного топлива происходит в ходе химической реакции переэтерификации. В этой реакции растительное масло или любой другой источник триглицеридов в присутствии катализатора вступает в реакцию с одноатомными спиртами, образуя моноалкильные эфиры жирных кислот (биодизель) и глицерин. От переработки моноалкиловых сложных эфиров жирных кислот получаются продукты метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) и глицерин. Для идентификаций биодизеля от нефтяного дизеля полученных от битуминозных пород нужно определить содержание метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) анализ моноалкиловых сложных эфиров жирных кислот не даст точного содержания биодизеля в дизельном топливе.

Триглицериды переэтерифицируется метанолом, реже этанолом или изопропиловым спиртом (приблизительно в пропорции на 1 т масла 200 кг метанола + гидроксид калия или натрия) при температуре 60°С и нормальном давлении.

Для получения качественного продукта необходимо выдержать ряд требований:

  1. После прохождения реакции переэтерификации содержание метиловых эфиров должно быть выше 96 %.
  2. Для быстрой и полной переэтерификации метанол берется с избытком, поэтому метиловые эфиры необходимо очистить от него.
  3. Использовать метиловые эфиры в качестве топлива для дизельной техники без предварительной очистки от продуктов омыления недопустимо. Мыло засорит фильтр и образует нагар, смолы в камере сгорания. При этом сепарации и центрифугирования недостаточно. Для очистки необходима вода или сорбент.
  4. Заключительный этап — сушка метиловых эфиров жирных кислот. Так как вода приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, вызывающих коррозию металлических деталей.
  5. Хранить биодизель более трёх месяцев не рекомендуется из за его разложения.

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.

Разновидности биотоплива и их особенности

Приставка «био» в названии горючего определяет его экологичность. Ведь в изготовлении этого вида топлива задействованы возобновляемые природные ресурсы. В качестве основных компонентов, использующихся в производстве экологического горючего, выступают зерновые и травянистые культуры с высоким содержанием сахара и крахмала. Так, тростник и кукуруза являются наиболее подходящим сырьем для создания биотоплива.

Биогорючее для биокаминов, производимое из натуральных компонентов, по своим энергетическим характеристикам не уступает следующим менее экологичным аналогам:

  • биогаз, являющийся продуктом специфической переработки различных мусорных отходов, подобно природному газу используется для создания тепловой и механической энергии;
  • биоэтанол, практически полностью состоящий из спирта, может заменить бензин;
  • биодизель изготавливается из растительного масла для заправки автомобилей и прочих целей.

Для растопки биокаминов отдается предпочтение биоэтанолу – бесцветной и не имеющей запаха жидкости. Среди его преимуществ отмечают следующее:

  1. Экологичность обусловлена полным отсутствием выработки угарного газа, копоти и сажи.
  2. Легкость очистки горелок.
  3. Высокая пожаробезопасность и надежность использования топлива за счет термоизоляции корпуса камина.
  4. Отсутствие необходимости в монтаже вентиляционных приборов.
  5. Удобство транспортировки самого топлива и простота установки устройства.
  6. Возможность регулировки интенсивности горения.
  7. Высокая теплоотдача.
  8. Не требуются заготовка дров и уборка возле камина грязи, мусора и пепла.
  9. Пары, выделяющиеся при нагревании этилового спирта, способствуют нормализации уровня влажности в помещении. 

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.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации