Биотопливо или Биоэнергетика — что это и где применяется?

Зеленая энергия Технологии

Все больше и больше людей обращают внимание на альтернативные источники энергии. Примером могут послужить ветровые или солнечные электростанции и АЭС.

Но есть вариант и более экзотичный для современного человека. Это использование биоресурсов для получения электричества или тепла.

Биотопливо: сырье и технологии

Понятие «биоэнергетика» достаточно широко и противоречиво. Первое понятие характеризует энергию самого человека: ауру, эмоции, внутреннюю духовную силу и так далее.

Второе — напрямую причисляется к относительно новому направлению в энергетике. Оно означает использование в качестве сырья биологические возобновляемые ресурсы.

Сырьем в этом случае может послужить все то, что горит: от отходов животных (ведется разработка по устранению запаха) до химической обработки биомассы для получения газообразного топлива.

Технологии производства такого вида топлива – разные. И многие еще находятся на стадии экспериментов, не получивших широкое распространение. Среди самых популярных можно отметить:

  • Заготовку дров на определенный промежуток времени.
  • Изготовление топливных брикетов. Чаще всего их используют на дачах или в туристических походах.
  • Химическая обработка. Используется для получения альтернативного газа или топлива для машин.

Виды биотоплива

Все биотопливо можно условно разделить на три группы: твердое, газообразное и жидкое. Все они имеют разные способы изготовления и последующего применения в жизни человека.

Интересное видео о Биотопливе

Твердое биологическое топливо

Оно считается одним из самых древних. Ведь и в нынешнее время можно найти дома, где используется в качестве обогрева или энергии для приготовления пищи (подогрева воды для хозяйственных нужд) дрова, хворост и береста. Но стоит отметить, что из-за дороговизны исходного материала, данный метод очень редок. Хотя небольшие страны до сих пор тратят огромные суммы денег на закупку дров. Причина этих трат может показаться неожиданной: такое топливо обеспечивает работу теплоэлектростанций. И если их перекрыть, то не будет ни горячей воды, ни электричества, ни тепла в домах во время отопительного сезона.

Виды твердого биотоплива — фото с сайта altenergiya.ru

На данный момент самым популярным и относительно дешевым видом твердого биотоплива считается пеллеты (специальные гранулы) и специальные топливные брикеты.

Первый вариант изготавливается из соломы, коры, древесных опилок, ореховой скорлупы (шелухи семян подсолнечника) и оливковых косточек.

Второй вариант состоит из прессованных опил ивы, ольхи, липы, ели или сосны. Важно: может быть использована или одна из перечисленных пород, или смесь в различных процентных соотношениях.

Несомненным достоинством двух этих вариантов служит минимальное количество отходов после сгорания. Следовательно, владельцу не придется тратить время и силы на уборку.

Третьим популярным вариантом твердого топлива считается древесная щепа. Она более экономична при закупке, но ее требуется в разы больше для обеспечения необходимого уровня энергии.

Четвертый вид – это торф (болотный и лесной). Продается в виде брикетов или гранул. Сразу стоит отметить, что такой торф используется только в качестве топлива, как удобрение его практически невозможно использовать.

Пятый вид топлива весьма своеобразен по своему виду и запаху. Это сельскохозяйственные отходы: солома, кожура растений, скорлупа и так далее. Обычно данный вид биомассы сжигается при уборке садового участка осенью или весной. Редко можно заметить, чтобы его использовали в промышленных количествах, как источник тепла и энергии. Однако технологии переработки предлагают данный несимпатичный вид массы в виде гранул или брикетов. Но разработчики ничего не смогли сделать с запахом. Поэтому популярность у такого альтернативного источника энергии крайне низкая.

Жидкое биологическое топливо

Жидкое биотопливо в России еще редкий «гость». Но на просторах США оно пользуется спросом, хоть и достаточно дорого. Именно этот вариант биологического топлива на данный момент активно тестируют и постепенно вводят в качестве топлива на различных машинах.

Фото с сайта altenergiya.ru

Среди самых распространенных вариантов можно отметить следующие:

  • Биоэтанол.

С данной добавкой многие знакомы по биокаминам. По своей сути это горючее вещество, получаемое из сахара, крахмала, сахарной свеклы или кукурузы.

Но стоит отметить, что в большинстве случаев биоэтанол используют в качестве добавки к основному горючему, чтобы улучшить его свойства. Например, в Бразилии и Америке добавка биоэтанола в основное топливо значительно повышает мощность двигателя и улучшает его работу. В некоторых случаях, даже говорят, что такое топливо способствует более длительному сроку службы «сердца машины».

  • Биодизель.

Более сложное в получении топливо. В его основе – растения масличных культур и отходы растительного масла (например, после приготовления фритюра или жарки мяса). В чистом виде тоже не используется. Его добавляют к нефтепродуктам для использования в дизельных аппаратах.

Газообразное биологическое топливо

Ученые прикладывают огромное количество сил, чтобы создать достойную альтернативу «голубому топливу». Получается данная альтернатива для промышленных нужд химическим путем.

На настоящий момент можно выделить два самых популярных варианта:

  • Биогаз. Он считается практически полной (по химическому составу) заменой привычного природного газа. Получается или при помощи водорода, или при помощи взаимодействия трех видов бактерий. Второй вид получения биотоплива более известен: на разных этапах добавляют бактерии для окисления и преобразования биомассы.
  • Биоводород. Аналог привычного водорода. Получается путем термохимического процесса из биомассы (древесных отходов или растительного мусора).

Плюсы и минусы биотоплива

К плюсам можно отнести:

  • Стоимость. Да- да, на некоторые виды альтернативного топлива цена или ниже, или практически равна ценам привычных источников энергии. Исходя из этого, любой человек может сделать выбор в пользу более экологичной альтернативы.
  • Мобильность. То есть можно спокойно перевозить с места на место при необходимости. Особенно это касается гранул и брекетов.
  • Это возобновляемый источник энергии. Хотя та же древесина восстанавливается достаточно долго. Поэтому насчет «возобновляемости» можно говорить не обо всех вариантах. Хотя по сравнению с газом или углем, то срок в 20 лет – мелочи.

Но есть и существенные минусы:

  • Долгий срок получения топлива. Как ранее было сказано, не все варианты восстанавливаются быстро.
  • Неприятный запах во время процесса горения. К сожалению, его убрать практически невозможно.
  • Необходимость специального места для хранения. И обеспечения соответствующей пожарной безопасности, чтобы никто не пострадал.
  • Приобретение и установка необходимого оборудования для использования биотоплива. Особенно это касается твердых вариантов.
  • Навыки работы. Теория здесь не поможет. Поэтому необходимо, чтобы рядом был человек, который научит грамотной и безопасной работе. Особенно это касается дров, брекетов и некоторых видов жидкого топлива.

Применение данного вида энергоресурсов

Как ранее говорилось, человечество активно ищет разные источники альтернативной энергии. И хотя биотопливо не сильно распространено, но все равно уже существует несколько доступных вариантов для использования.

Биотопливо для автомобилей

В основном это жидкое биологическое топливо. Особенно это касается двух вариантов: биодизель и биоэтанол. Они не используются в чистом виде для заправки автомобилей. Их применяют только как добавку к основному нефтепродукту.

Но при этом стоит отметить другой вариант жидкого топлива. Хотя его с успехом можно считать и газовым. Речь идет о диметиловом эфире. Он также получается из биомассы или природного газа. Ученые активно его используют в качестве альтернативы дизельным двигателям. Но есть две существенные проблемы, которые пока решить не удалось.

Первая – это необходимость проектирования большого бака для данного вида топлива. Так как его нужно примерно в 2 – 3 раза больше, чем обычный дизель.

Вторая – необходима особая схема работы «сердца машины» и всех основных частей при заправке данным видом топлива.

Хотя есть вариант возрождения автомобилей, использующих в качестве топлива дрова, щепу или брекеты для отопления. Некоторые любители автомеханики, используя архивные документы, собрали уже несколько таких альтернативных авто. Только их скорость значительно ниже привычной.

Биотопливо для камина

Здесь стоит выделить три категории:

  • Твердое топливо. То есть это привычные дрова, щепа и так далее. Этим «заправляются» классические камины, которые можно встретить в частных домах.
  • Жидкое топливо. Более распространенное из-за возможности его использования в квартире без сооружения дымохода. Также биокамины могут быть любого размера: от огромных, во всю стену, до миниатюрных, помещающихся на столе. К этому топливу относятся биоэтанол и биодизель. Для «заправки» может использоваться в чистом виде.
  • Биогаз. Используется редко, так как требуется согласование для использования газового оборудования.

Биотопливо из водорослей

Необычный вариант альтернативного источника энергии. Растительный материал выращивается на специальных фермах. После сбора водоросли прессуются (или им проводят химическую реакцию), чтобы получить ценное масло, которое и есть источник тепловой энергии.

В дальнейшем масло из водорослей проходит химические чистки и переработки, чтобы по итогу получилась альтернатива привычного нефтепродукта.

Как сделать своими руками

Самый доступный вид, который может сделать любой человек – это твердое топливо. Перед началом работ следует просчитать, сколько его необходимо, приготовить безопасное место для хранения и ознакомиться с методикой использования.

Самым простым и доступным можно назвать заготовку дров и хвороста. Важно отметить: так как сейчас самостоятельная рубка деревьев практически не используется (или запрещена из-за пожаров), то необходимо делать заказ на доставку.

Далее можно назвать способ изготовления брикетов. Из оборудования потребуется специальный ручной пресс и таз (ведро) для изготовления смеси. Состав смеси для брикета может включать в себя: шелуху семечек, опилки, мелкую стружку, измельченную солому и бумагу. Для связки можно использовать жидкую глину или растительное масло.

После изготовления смеси, небольшое количество укладывается в форму и отправляется под пресс.  После этого брикет подсушивается для длительного хранения.

Оцените автора
Технарь
Добавить комментарий