Biogoriva: kako učinkovito koristiti poljoprivredni otpad

Prije ili kasnije, neobnovljivi minerali, koji se sada koriste kao gorivo, bit će potpuno iscrpljeni. Stoga se u svijetu uvode razne tehnologije koje koriste biogoriva. On može zamijeniti tradicionalne izvore energije u većini područja ljudske djelatnosti, a kako bi je dobio, dovoljno je reciklirati poljoprivredni otpad na poseban način.

Opće odredbe

Osnovni pojmovi

Počnimo s definicijom što su biogoriva. Razmatrana vrsta energetskog nosača je potpuno organska i, uz odgovarajuću opremu, može se koristiti za grijanje stambenih zgrada, gorivo za automobile, napajanje industrijskih postrojenja i tako dalje.

Plinoviti, tekući ili kruti biogorivi mogu se proizvesti iz raznih poljoprivrednih biljaka (na primjer, iz repice), kao i od otpadnih proizvoda životinja i ljudi (biogorivo od gnoja). To jest, sirovine za njegovu proizvodnju su, u pravilu, one proizvode koji su prethodno bili poslani na odlagalište otpada.

Osim toga, prednosti ove vrste energije mogu se pripisati njihovoj zaštiti okoliša. Tijekom sagorijevanja oslobađaju se manje manje štetne tvari koje utječu na stanje okoliša. To povoljno razlikuje kotlove biogoriva od opreme za grijanje na dizel ili plin, koji su poznati po kancerogenim ispušnim plinovima.

No biogorivo ima značajne nedostatke:

• niski kapacitet topline - tekuća biogoriva, koja se gori u izmjenjivaču topline, emitira manje topline nego slična količina benzina ili dizelskog goriva;
• visoki troškovi proizvodnje - moderne tehnologije još uvijek ne dopuštaju proizvodnju biogoriva - tekućih, čvrstih ili plinovitih - na industrijskoj razini, jer je njegova cijena nešto veća od tradicionalnih energetskih prijevoznika;
• Snažna korozivna svojstva - biljna ulja i životinjske masti koje su dio organskih energetskih nosača, imaju snažan destruktivan učinak na mehanizme, što ih čini teškim za upotrebu u motorima s unutarnjim sagorijevanjem i sličnim sustavima.

Trenutno, dobivanje biogoriva s manje agresivnim svojstvima i jeftinijim metodama jedan je od prioritetnih smjerova znanstvenih istraživanja znanstvenika širom svijeta. Ogroman napredak na ovom području omogućuje da se s povjerenjem izjasni da će se u skoroj budućnosti riješiti većina nedostataka ove vrste energije.

Već naširoko koristi biogoriva za staklenike i druge poljoprivredne strukture. Plin dobiven iz prerade gnojiva ili peleta koristi se za stvaranje ugodne mikroklime u kojoj rastu razni usjevi. (Vidi također članak Grijanje staklenika zimi: značajke.)

Obratite pažnju! Za razliku od prirodnog ulja i plina, koji se proizvode samo na mjestima njihove pojave, postrojenja za biogorivo nisu vezana za depozite i mogu se instalirati bilo gdje u našoj zemlji.

Generiranje biogoriva

Čak i na početku istraživanja vezanih za razvoj energije iz poljoprivrednog otpada, znanstvenici su izrazili strahu da će u budućnosti, kada se biogoriva postanu široko rasprostranjena, problemi s hranom mogu nastati. To je moguće ako se usjevi (kukuruz, silovanje, kukuruz) koriste ne za njihovu namjenu, već za destilaciju u gorivo.

Kako bi to izbjegli, znanstvenici su tražili druge izvore energije biogoriva. Kao rezultat njihovog istraživanja, pojavile su se druge generacije biogoriva i novije verzije.

To uključuje tvari koje ne proizlaze iz samih biljaka, već iz otpada: lišća, ljuske, rizoma i tako dalje. Istaknuti predstavnik ovog tipa rashladne tekućine je biogorivo od piljevine i gnoja - plin koji se sastoji od metana i ugljične kiseline, koja se u svakodnevnom životu naziva "kanalizacija".

Apsolutno je identičan u sastavu prirodnog fosilnog metana. Nakon uklanjanja nepotrebnih elemenata iz njega, može se koristiti za proizvodnju etanola za peći koji zagrijavaju određene strukture.

Najinovativnija biogoriva - čija se prezentacija dogodila ne tako davno - izrađena je od algi. Ove podvodne biljke mogu se uzgajati u ribnjacima koje nisu prikladne za poljoprivredne potrebe. Štoviše, oni se mogu uzgajati u takozvanim fitoboreaktorima.

Dok se razvijaju, ti organizmi tvore molekularne strukture koje sličnu strukturi ulja u svojoj strukturi. Alga biogorivo je najugledniji razvoj, međutim, njegova praktična primjena još uvijek je vrlo daleko.

Obratite pažnju! Pozitivni aspekti korištenja algi mogu se pripisati činjenici da tijekom svog života apsorbiraju ugljični dioksid, smanjujući količinu stakleničkih plinova u atmosferi našeg planeta.

Varijacije biogoriva

Energijevi biogoriva, unatoč nedostacima u sastavu i tehnologiji proizvodnje koji su navedeni u prethodnim odjeljcima, sada se koriste. U nekim područjima ljudske aktivnosti, oni zamjenjuju električnu energiju. Postoje čak i sve kotlovnice na bazi biogoriva, uz pomoć kojih se provodi grijanje stambenih zgrada, komercijalnih i industrijskih objekata.

Najraširenija biogoriva su:

• tekućina;
• krutina.

Razmotrimo svaki od njih detaljnije.

tekući

Jedan od najprikladnijih usjeva za proizvodnju biogoriva je silovanje.

Nosač energije proizveden je prema slijedećoj shemi:

• Prikupljeni repu podvrgava se finom čišćenju, čime se uklanja smeće, tlo i drugi strani elementi;
• nakon toga, biljne sirovine su drobljene i stisnute da se dobije kolač;
• zatim dolazi do esterifikacije repičinog ulja - hlapljivi esteri se ekstrahiraju iz ove tvari uz pomoć posebnih kiselina i alkohola;
• na kraju, dobiveni biodizelsko gorivo se čisti od nepotrebnih nečistoća ulja.

Savjet! Dobivena tvar prikladna je za samostalnu uporabu, a može se koristiti i kao aditiv za dizel koji omogućuje smanjenje štetnih emisija u atmosferu.

Osim toga, E-95 biogorivo, koje zamjenjuje tradicionalni benzin, je široko rasprostranjeno. Ova vrsta nosača energije sastoji se od etilnog alkohola s aditivima koji smanjuju korozivni učinak na metalne i gumene dijelove motora s unutarnjim izgaranjem ugrađenim u automobile.

Prednosti biološkog benzina su sljedeće:

• trošak ove vrste goriva je niži od tradicionalnog;
• na njegovu uporabu se povećava vrijeme rada ulja i elementa za filtriranje;
• izgaranje biogoriva ne dovodi do stvaranja ploče na svjećicama koje sprečavaju prolaz iskra;
• motor s unutarnjim sagorijevanjem na bioplanu ne emitira štetne tvari u atmosferu;
• etanol je upao gore i ne eksplodira tijekom prometnih nesreća;
• Organski benzin detonira na nižoj temperaturi, jer se motor automobila ne pregrije u toploj sezoni.

Unatoč navedenim prednostima, tekuća biogoriva ima nekoliko nedostataka koji sprečavaju njegovu široku primjenu u gospodarsku aktivnost:

1. Pri korištenju organskog benzina, motori s unutarnjim izgaranjem i druga oprema brzo propadaju, jer tvari koje čine prirodni nosač energije uzrokuju koroziju i uništavaju gumene brtve agregata. Učinkoviti načini borbe protiv ove pojave još nisu pronađeni.
2. Za kompletnu zamjenu fosilnih goriva biološkim, potrebno je značajno proširiti površinu poljoprivrednog zemljišta, što je trenutno nemoguće. Osim toga, površina zemljišta pogodna za uzgoj biljaka je ograničena. Rješenje problema može poslužiti kao gorivo treće generacije, čiji rad na razvoju još nije dovršen.

tvrtka

Pored tekućih biogoriva, čvrsta organska energija zaslužila je priznanje među potrošačima širom svijeta.

Njihove značajke su sljedeće:

1. Izrađena od različitih sirovina biološkog podrijetla. To može biti organski otpad ljudi i životinja, te dijelova različitih biljaka.
2. Bit tehnološkog procesa proizvodnje krutih biogoriva je učinkovito korištenje različitih metoda cijepanja celuloze. Trenutno se provode mnoge studije čija je svrha ponoviti prirodne procese rascjepa koji se javljaju u probavnom traktu živih organizama.
3. Za proizvodnju krutog organskog goriva koristi se takozvana biološka masa koja ima određenu konzistenciju i razmjere. Gotov proizvod dobiva se uklanjanjem vlage iz sirovine i naknadnim pritiskom.

Najčešće, čvrsta energija se isporučuje u sljedećim oblicima:

• briketa;
• talog;
• granule.

Neovisna proizvodnja biogoriva

Potrebne sirovine

Izrada vlastite biogoriva je dovoljno lako. To zahtijeva veliku količinu gnojiva, a ne vrlo složenu opremu koja se može naručiti od specijaliziranih tvrtki.

Troškovi koji nastanu u početnoj fazi isplaćivat će se tijekom narednih nekoliko godina. Kotlovnica za biogorivo, koja grije ne samo agrotehničke i stočarske prostore, već i stambenu kuću, značajno će uštedjeti na komunalnim računima.

Najpogodnije s energetske točke gledišta je konjska gnojiva. Međutim, nisu svaka farma se bavi uzgojem tih životinja, pa se u postrojenjima za proizvodnju bioplina može koristiti otpad drugih životinja.

Sljedeće organske smjese mogu se koristiti u procesu:

• konjskog otpada, pomiješan s tresetom ili slamom;
• gnojivo pomiješano s stablima preostalim nakon prerade lanova;
• gnoj je pomiješano s organskim otpadom;
• krava gljiva pomiješana s konjem u omjeru 50/50;
• otpada krave pomiješanih s piljevinom;
• gnijezdo konjom pomiješano s palim lišćem.

Prije izrade bioplina, sirovina se mora staviti u zatvoreni bunker, gdje će biti podvrgnut fermentaciji dugo vremena. Nakon toga, višak tekućine iz biološke smjese otpari, a dobiveni biometan se koristi za zadovoljavanje različitih gospodarskih potreba.

Domaća tvornica biogoriva

Sljedeća uputa odnosi se na tehnologiju samoproizvodne jedinice koja se može koristiti za proizvodnju biogoriva.

Potrebno je učiniti sljedeće:

1. Prije svega, iskopajte jama potrebne veličine (ovisno o količini dostupnih sirovina).
2. Zidove jame treba poželjno ojačati betonskim prstenovima. To će spriječiti prolijevanje tla. Spojevi se trebaju pažljivo zabrtviti betonskom otopinom uz dodatak plastifikatora, sprječavajući istjecanje kroz koje bi se proizvedeni bioplin mogao ispariti.
3. Odozgo je konstrukcija hermetički zatvorena kupolom u kojoj se izrađuju rupe i instaliraju cjevovodi potrebni za opskrbu plinom potrošačima.
4. Kako bi se povećala učinkovitost instalacije, grijači se mogu montirati u spremnik u obliku zavojnica koji djeluju na struju.

Obratite pažnju! Za korištenje organskog plina potrebno je modernizirati opremu za grijanje ili rekonstruirati plamenike tako da više kisika ulazi u komoru za izgaranje.

Postupak dobivanja biogoriva je sljedeći:

• organske sirovine stavljaju se u spremnik (njegov sastav se detaljno raspravlja u prethodnom odjeljku);
• također je potrebno dodati vodu, povećavajući sadržaj vlage organske tvari do 70%;
• nakon toga treba grijati element grijanja i temperatura gnojiva treba povećati na 35 stupnjeva;
• nakon početka fermentacije, temperatura smjese će porasti još više, zbog čega će započeti plin, koji se koristi za napajanje tih ili drugih potrošača.

Organsko gorivo za kamin

Pored bioplina i organskog benzina čija upotreba još nije veoma rasprostranjena, već možete osjetiti sve užitke korištenja biogoriva. To je Planica fanola tekućina koja je posebno dizajnirana za uporabu u biološkim cijevima i može se koristiti bez postavljanja dimnjaka i posebne ventilacije.

Spaljivanje, ova vrsta goriva ne stvara gori i dim, niti emitira štetne tvari koje mogu naškoditi ljudskom tijelu.

Jedna litra tekućine, zapaljena u posebnom spremniku instaliranom u kamin za biogoriva, može sagraditi najmanje 6 sati s oslobađanjem topline čija snaga iznosi 3 kW energije. To je gotovo dvostruko više od uobičajenijeg, ali manje ekološki prihvatljivog ognjišta.

zaključak

Biofuel je jedan od obećavajućih događaja, od kojih će sve prednosti biti cijenjene u budućnosti. Međutim, to vam ne sprječava korištenje vlastite biogoriva za staklenik ili kupku. Više o tome možete saznati iz videozapisa u nastavku.