Može li proizvodnja biogoriva spasiti planet od stakleničkih

Trenutno, čovječanstvo ne doživljava osobitu nestašicu goriva od ugljikovodika. Međutim, također dobiva još jedan problem - staklenički efekt spaljivanja. Osim toga, ti se resursi ne mogu smatrati neiscrpnim, pa se morate pripremiti za alternative. Zato na mnogim mjestima pokušavaju uspostaviti proizvodnju biogoriva iz drvnog otpada, bioplina, kao i biodizela i bioetanola.

U fotografiji se biogorivo može proizvesti iz različitih organskih sirovina.

Zašto nam je potrebna

Istraživači su se složili da je uzrok globalnog zatopljenja povećanje koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi zbog naše aktivne uporabe fosilnih goriva. Za milijune godina, priroda je očistila planet, očistivši ga CO2, vezujući ugljen, skrivajući ga u crijevima planete.

Međutim, čovječanstvo je uspjelo doći do prirodnih skladišta i počelo ih aktivno koristiti. U takvoj situaciji postavljeno je pitanje da treba riješiti - je li moguće bez tih resursa bez ikakvog učinka, ako ne, kako smanjiti negativne posljedice takvih aktivnosti?

Oprema za proizvodnju biogoriva iz repice

Što se nudi

Jedan od načina za zaustavljanje uništavanja ekologije je zamjena fosilnih izvora energije s biogorivom. Dobiva se od životinjskih, biljnih sirovina, organskog industrijskog otpada, kao i njihovih otpadnih proizvoda organizama.

Pogledajmo svoju prednost u odnosu na ugljikovodike. Zapravo, ideja je vrlo jednostavna i povezana je s otpuštanjem neobrađenog ugljika u atmosferu.

Savjeti: kada se prebacujemo na biogoriva, nećemo morati pumpati ulje, plin i ugljen iz prirodnih skladišta.

Dinamika proizvodnje biogoriva na bazi biodizela i bioetanola

Energija će doći iz ugljika, koji je već u atmosferi planeta. Proces fotosinteze biljaka koji veže atmosferski ugljik pomaže, a nakon pretvaranja u biogorivo i dobivanje energije iz nje, ponovno se vraća u atmosferu. Dakle, trebamo imati idealnu cirkulaciju materije, praktički eliminirajući negativne posljedice ljudske aktivnosti.

Na papiru, sve izgleda vrlo uvjerljivo i savršeno, ali zapravo biogoriva ne može se smatrati rješenjem za sve probleme. Njegov prijem i upotreba imaju brojne poteškoće. Iako je sirovina za bilo kakvu životinjsku ili biljnu organsku tvar, ali ne i sve vrste biogoriva daju isti učinak. (Vidi također članak Biogoriva za kamine: značajke.)

Ugradnja za proizvodnju biogoriva u obliku briketa

Tri generacije sirovina za biogoriva

Svaki izvor ima svoje prednosti i nedostatke. Na primjer, neki daju veći učinak i dugoročno predstavljaju određenu korist, ali cijena biogoriva je još uvijek previsoka. Drugi, naprotiv, ne zahtijevaju velike izdatke, ali ne donose ni konkretne koristi.

Glavni problemi ekološki održivih biogoriva:

  • ekonomski (visoki troškovi proizvodnje);
  • tehnološki (niski prinos korisnog proizvoda, kao i još uvijek nije pronađen savršeni način obrade sirovina);
  • nedostatak plodne zemlje u kojoj možete uzgajati usjeve hrane.
Briquette biogorivo iz otpadne drvne industrije

Proizvođači identificiraju tri generacije biogoriva:

Prvi
  1. Tradicionalni usjevi s visokim sadržajem masti, šećera i škroba.
  2. Biodizel je još uvijek proizveden od uljarica, a upute za proizvodnju su vrlo jednostavne.
  3. Etanol - bogat škrobom i šećerom.

Postojala je dilema - je li pravo dodijeliti plodnu zemlju za biogorivo, dok milijuni ljudi na planeti gladuju? Štoviše, poljoprivredna proizvodnja još uvijek je vrlo skupo.

Drugi U ovom slučaju, to su ostaci trave, uzgojene biljke i drvo koje sadrže lignin i celulozu. Iako je jeftiniji od uzgojenih biljaka, međutim, oni također trebaju kopnene resurse, a povrat sirovina od 1 m2 relativno nisko.
treći To su alge, čija proizvodnja ne zahtijeva korištenje plodne zemlje. Razlikuje se brzina proizvodnje i visoka koncentracija biomase.
Proizvodnja biogoriva od algi

Što su biogoriva od danas?

Iznad, razgovarali smo o tri generacije sirovina za proizvodnju ekološki prihvatljivih goriva, ali danas velika većina poduzeća u ovom proizvodnom ciklusu preferira prvi, iako se već smatra "zastarjelim".

Razmislite više:

  1. Kukuruz - glavni usjev za proizvodnju biogoriva u Sjedinjenim Državama. Dobiveni etanol pokazuje se kao stabilno gorivo. Međutim, korištenje kukuruza za stvaranje biogoriva smanjuje količinu hrane u kojoj se koristi.
Kukuruz se smatra najzaslužnijim usjevima danas za biogoriva.

Postoje prijedlozi pristaša takvog goriva za korištenje nusproizvoda za hranu za stoku preostala nakon prerade zrna. Ali, s tim u vidu, kukuruz se danas smatra privremenim rješenjem, budući da ima dovoljno drugih biljaka koje ga nadmašuju u prinosu biogoriva. Jedan od njih je šećerna trska. No, za sada, zbog tehnoloških i ekonomskih razloga, kukuruz će dominirati u industriji.

  1. Canola i soja bogati su biljnim uljima. Danas ih se široko koristi za proizvodnju biodizela, kao i biogoriva koja se koriste u motorima mlaznih zrakoplova. Prednost takvih sirovina je lakoća prerade, negativna je ista kao u slučaju kukuruza. Rafilje i soje jesu žitarice, pa se ovdje pojavljuje dilema da je bolje hraniti ljude koji pate od prehrambenih nedostataka u različitim zemljama, ili ih koristiti za zrakoplove, budući da su njihovi proizvodni resursi ograničeni. Dakle, soja, poput kukuruza, samo je srednje rješenje, koje se do sada mora tolerirati, jer nema stvarne alternative.
Sjemenke Canola bogate su biljnim uljem koje se koristi za proizvodnju biogoriva
  1. Šećerna trska u globalnoj proizvodnji biogoriva smatra se drugim kukuruzom, iako je moguće da se pozicije u roku od deset godina mogu promijeniti. Najvrjedniji dio usjeva je stabljika, a u soju i kukuruza sjemenje se pretežno obrađuje. Stoga, biljka daje veći prinos biogoriva zbog svoje veće koristi u tom procesu. Proizvodnja šećerne trske ograničena je samo prirodnim uzrocima, jer raste samo u tropskim klimatskim uvjetima. U zemljama gdje je obilje, tehnologija je razvijena i široko se koristi za proizvodnju biogoriva. Brazil je jedan od njih.
Brazil je najveća zemlja etanola šećerne trske.
  1. Metan - glavna komponenta prirodnog plina. Međutim, nedavno se smatra i biogorivo, budući da se može dobiti nakon obrade bioloških sirovina mikroorganizmima, razgrađuju biomase bilo kojeg podrijetla.

Savjet: na velikim odlagalištima, možete ga dobiti bez dodatnih napora, jer se formira iz prirodnih razloga. Za sakupljanje metana, dovoljno je instalirati cijevi u smeće.

Danas postoje razni načini bioreaktora koji recikliraju bilo koju vrstu biološkog otpada. Uz njihovu pomoć, metan dobivaju mali poljoprivrednici, pa čak i velike komunalije.

Savjeti: tako dobiveni plin može se pomiješati s prirodnim plinom kako bi se spasio potonji.

Ugradnja za bioplinje za samoposluživanje

Široka upotreba motornog biogoriva u metanu ometa tehnološke poteškoće, budući da zahtijeva ponovno opremanje automobilskih motora i izgradnju odgovarajućih benzinskih postaja. Međutim, u javnom prijevozu teškoće se lako prevladavaju.

Što bi se biogoriva mogla napraviti u budućnosti?

Jao, čovječanstvo ne obrađuje žitarice iz dobrog života. Znanstvenici se nadaju da će se uskoro moći potpuno riješiti biogoriva proizvedenih od soje ili kukuruza.

bilje

Konkretno - skromna camelina, poznata u europskom dijelu naše zemlje, i otrovna biljka jatropha iz Srednje Amerike. Ove biljke imaju visok postotak sadržaja ulja u sjemenu, a oni su skromni prema uvjetima.

Ryzhik raste u europskom dijelu Ruske Federacije

Na primjer, oni nisu zastrašeni suhom i neplodnom zemljom, gdje tradicionalni usjevi uopće ne rastu ili njihova proizvodnja nije ekonomski održiva. Biljke ne samo da ne utječu na proizvodnju hrane, nego također pomažu postupno vraćanje tla, pretvarajući ga u plodnu.

Međutim, dosad većina njihovih potencijala nije ostvarena. Istovremeno, neki stručnjaci vjeruju da je ovo obrnuto dobro jer je teško predvidjeti kako će poljoprivrednici ponašati i hoće li ih početi proizvoditi na plodnim zemljištima čim budu uvjereni u prednosti ovih biljaka.

Jatropha - potencijalna postrojenja za biogoriva

celuloza

Za mnoge od nas, ta riječ sliči drvetu i papiru, ali se može naći ne samo u šumama.

Na primjer, u SAD-u moguće je prikupiti više od milijardu tona celuloznih materijala za proizvodnju biogoriva, što može biti:

  • proso;
  • vrba, topola i drugih brzo rastućih stabala;
  • kukuruzne stabljike, koje ostaju u velikim količinama na poljima nakon žetve.

Međutim, do sada takva obilje potencijalnih sirovina ne može se pretvoriti u biogorivo, budući da biljke imaju poseban "mehanizam" koji ih štiti od mikrobnih napada. Inače, bakterije bi ih jednostavno uništile. Međutim, znanstvenici se nadaju da će moći razviti učinkovit način za proizvodnju celuloznih biogoriva.

Postrojenje za proizvodnju biogoriva iz celuloze

alge

Njihova velika prednost nad drugim biomase nije namjena za uzgoj poljoprivrednog zemljišta, koji je potreban za uzgoj hrane. Zahvaljujući fotosintezi, Tina i alge mogu nakupiti biljna ulja koja mogu biti gotovo polovica njihove težine. Osim toga, oni se razmnožavaju i rastu vrlo brzo.

Istodobno, posljednja prednost je njihov glavni nedostatak, zbog čega proizvodnja biogoriva još nije komercijalno utvrđena. Ubrzani proces uzgoja dovodi do činjenice da alge popunjavaju raspoloživi prostor, a zatim blokiraju pristup svjetlosti, zbog čega je proces fotosinteze blokiran. Kao rezultat toga, većina njih umre.

Zrakoplovi mogu letjeti na biogoriva od algi

Još nije razvijena učinkovita tehnologija za sprječavanje ili kontrolu rasta algi. Međutim, ogroman sadržaj biljnog ulja omogućuje im da budu na drugom mjestu na popisu najvjerojatnijih izvora biogoriva.

Životinjske masti

Danas su nutricionisti uznemireni zbog povećane potrošnje masnog mesa. No, kao sirovina za biogoriva, životinjska mast ima visoki potencijal.

Iako je u praksi vrlo teško provesti:

  • teško organizirati kolekciju;
  • masnoća je vrijedna industrijska sirovina.

Iz tih razloga, stručnjaci vjeruju da ne vrijedi očekivati ​​masovnu proizvodnju biogoriva od njega.

Otpadni papir

Kao sirovine za proizvodnju papira koriste se otpadni papiri, piljevina i otpadni papir. Međutim, potencijalno, i unatoč nekim tehnološkim poteškoćama, oni mogu postati temelj za proizvodnju biogoriva.

U budućnosti, papirni otpad također može postati sirovina za proizvodnju biogoriva.

Postoji tvrdnja da je konverzija papira u tekuća goriva ometena voskom. Istovremeno, sam papirna industrija bit će ozbiljan konkurencija. Dodavanje ovih čimbenika čini recikliranje papira u biogoriva skupo i teško implementirati. (Vidi također članak Grijanje privatne kuće s ognjištem: značajke.)

zaključak

Od članka je postalo jasno da su sirovine za proizvodnju biogoriva na planetu dovoljne. Potrebno je samo organizirati svoju zbirku i učinkovito reciklirati. Konačno, čovječanstvo će morati odustati od korištenja ugljikovodika, jer će to ugroziti njezino postojanje. Video u članku će vam pomoći pronaći dodatne informacije o ovoj temi.

Dodajte komentar