Биотопливо

Биотопливо – это источник энергии, который получается из растительного или животного сырья. Бывает в жидком, твердом и газообразном состояниях.

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.

Распространение данного вида энергоресурсов

В настоящее время биотопливо, во всех своих состояниях, разве лишь за исключением твердых видов, не нашло широкого распространения в повседневной жизни. Но в связи с тем, что запасы привычных видов энергии постоянно сокращаются, а запасы биомассы, которая может послужить сырьем для получения жидкого и газообразного видов биотоплива, колоссальны, то и работы по применению в повседневной жизни этих видов топлива, продолжаются.

Биотопливо, кроме различия по физическим свойствам, различаются еще по двум типам, это:

  1. Биотопливо первого поколения – производится из сельскохозяйственных культур (кукуруза, сахарный тростник, рапс, соя и т.д.),что создает конкуренцию прочим сельскохозяйственным культурам, используемых для пищи человека.
  2. Биотопливо второго поколения – в этом случае используется сырье, которое не используется человеком в качестве пищи. Это отработанные жиры и масла, деревья, трава.

Распространение данных видов топлива напрямую связано с использованием биодизеля и биоэтанола, который является хоть ине в полной мере, но все же заменителем бензина.

В настоящее время объемы биомассы, которые могут быть переработаны, используются лишь на 5 – 6%, это обусловлено

финансовыми тратами для внедрения существующих технологий, инвестиций в эти исследования и технологии.

Разработчики проекта «Стратегии развития топливно-энергетического комплекса России до 2020 года» учли существующий потенциал нашей страны, который состоит из двух составляющих, это:

  • Технический потенциал, который характеризуется приростом биомассы;
  • Экономический потенциал, целесообразный объем сбора биомассы.

В рамках стратегии развития страны, разработки новых технологий и способах их внедрения, роста цен на традиционныеэнергоносители, привлекательность биотоплива неукоснительно растет и процесс внедрения этих технологий будет продолжаться.

Применение биотоплива для автомобилей

Как уже выше писалось, для современного топлива автомобилей есть замена в виде биотоплива, это:

  • Для дизельных двигателей – биодизель;
  • Для двигателей внутреннего сгорания – биоэтанол.

Биодизель получают из растительных масел (рапсовое, соевое, пальмовое) и метанола.
Биодизель второго поколения производят из микроводорослей и масленичных культур. Отдельный вид биодизеля – грин-дизель, который является смесью углеводородов и представляется на рынке, как улучшающая добавка к обычному топливу.
Как правило, биодизель для заправки автомобилей используют в смеси с обычным дизельным топливом (соляркой) в соотношении 20/80%, где биодизеля 20%. Недостаток такого смешивания – повышенный расход топлива и снижение мощности.

Биоэтанол в чистом виде для заправки автомобиля использовать нельзя, т.к. это окислитель и растворитель. Для егоиспользования требуется реконструкция авто с заменой элементов топливной системы на узлы, изготовленные из нержавеющей стали и стойкого пластика.

В мире созданы автомобили с двигателями внутреннего сгорания, которые работают на смеси биоэтанола и бензина в соотношении:

  • 85/15% — в США;
  • 10/90% — в странах Европы;
  • 20/80% — в Бразилии,

Считается, что при данных пропорциях (кроме США, там автомобили были реконструированы), такое соотношение топлива не вредит системам автомобиля, что позволяет использовать биоэтанол уже при существующих технологиях.

Биотопливо для камина

По общепринятому мнению – лучшим топливом для камина являются спиртосодержащие жидкости. В связи с этим можно с уверенность сказать, что в качестве биотоплива для камина можно использовать:

  • Биоэтанол – этиловый спирт;
  • Биометанол – метиловый спирт;
  • Биобутанол – бутиловый спирт;
  • Демитиловый эфир – простой эфир;
  • Дизельное биотопливо.

Эти вещества можно использовать как в чистом виде, так и в составе с прочими составляющими.

Биотопливо для каминов производят в разных странах, это США, Канада, ЮАР и страны Европы. Наиболее известные в России польские компании «Kratki» и «Planika».

В России биотопливо для каминов производят: компания «БИОТЕПЛО», Мастерская биокаминов BioKer и еще ряд компаний.

Цены на биотопливо для каминов находятся в диапазоне от 500 («Planika») до 2000 рублей (BioKer) за 5 литров топлива.

Биотопливо из водорослей

Разработана и успешно используется технология получения биотоплива из водорослей.

Плюсом использования водорослей для промышленного применения, является то, что для их выращивания не требуется занимать части суши, они растут в любой воде и не требуют особого ухода, с одной стороны, а с другой – способны осуществлять значительный прирост биомассы за малые промежутки времени.

Имея в своем составе простые химические элементы, водоросли легко перерабатываются.

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 жилыхстроений, 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.

Зачем гранулируют траву?

Скошенная, а также любым другим способом отделенная от корней или почвы растительность уже через несколько часов превращается в корм для бактерий, которые выделяют ферменты, разрушающие растительную органику.

Ферменты расщепляют сложные органические вещества, то есть крахмал, целлюлозу и другие, преобразуя их в моносахариды, такие, как глюкоза, сахароза и т. д.. Затем моносахариды становятся пищей других бактерий, которые расщепляют их до органических кислот и различных газов, а следующий вид бактерий из оставшихся компонентов формирует гуминовые вещества (гуматы), то есть обычный перегной.

Процесс ферментации начинается очень быстро, но для полного перегнивания растительности в естественных условиях требуется несколько лет, потому чем сильней прогресс процесса перегнивания, тем меньше растительный материал сохраняет исходные свойства травы.

Причем естественная сушка плохо подходит для сохранения полезных свойств скошенной растительности, ведь часть органических веществ все равно распадается, а значит, высохшая трава уже не обладает всеми важными свойствами исходного материала. Поэтому для сохранения исходных свойств скошенной растительности, используют гранулирование.

ГОСТ продукта

Каких-то четких требований к форме или размеру готового продукта нет, ведь даже принятый в России ГОСТ Р 51899-2002 Комбикорма гранулированные. Общие технические условия описывает лишь общие параметры, такие как:

Тем не менее, по индивидуальному заказу может быть изготовлена продукция, характеристики которой отличаются от указанных выше.

Цена

Мы подготовили таблицу, в которую включили:

  • продукцию различных производителей с кратким описанием;
  • ссылки на официальные сайты или магазины этих производителей;
  • среднюю цену за единицу продукции (в некоторых случаях указать цену травяной муки в гранулах невозможно, потому что она зависит от многих факторов, поэтому ее необходимо будет уточнять у производителя или продавца).
Производители или продавцы и ссылка на их сайты Название продукта Состав Стоимость за единицу продукции
Triol Корм для грызунов Разнотравье (луговые травы без указания пород) 75 рублей за пачку весом 500 гр
ООО «фермерское хозяйство Глебовское» Гранулированная витаминно-травяная мука Различные бобово-злаковые травы 18 рублей за 1 кг
ООО «М-Би-Си» Травяная гранула Смесь злаковых и многолетних бобовых растений 13,5 рублей за 1 кг (фасовка в мешки по 40 кг, стоимостью 540 рубле)
Компания «АСК-Групп» Гранулированная травяная мука Люцерна 10–17 тысяч рублей за тонну (зависит от класса продукции)
ООО «ККМ» Травяные гранулы(травяная мука) Смесь разнотравья, злаковых и многолетних бобовых растений 12,5 тысяч рублей за тонну (предлагают различные варианты фасовки)
ООО «Сверчок» Гранулы травяной муки Разнотравье (луговые травы без указания пород) 11–12 рублей за 1 кг в зависимости от объема фасовки
Компания «АгроКорм» Гранулированная травяная мука Смесь люцерны и разнотравья (без указания пород) 18 рублей за 1 кг

Можно ли использовать оборудование для других целей?

Свежая растительность, которую используют для изготовления гранулированных кормов, доступна лишь весной и в начале лета, поэтому оборудование по профилю используют 3–5 месяцев в году.

Простой в остальное время года ведет к серьезным убыткам, ведь механизмы необходимо обслуживать и поддерживать в рабочем состоянии.

Кроме того, приходится тратиться на арендную плату и другие расходы. Поэтому очень важна возможность использования этого оборудования для производства других видов гранул.

После окончания активного роста травы, оборудование можно использовать для гранулирования:

  • сена и соломы;
  • жома и жмыха различных растений;
  • спиртовой барды;
  • пивной дробины;
  • овощей и фруктов (необходимо более мощное сушильное устройство)
  • злаков (может потребоваться другая дробилка);
  • мелких древесных отходов (опил, стружка и небольшая щепа);
  • крупных древесных отходов (необходим щепорез для измельчения крупных древесных фрагментов).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *