Биологические источники энергии. Биологические источники энергии
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
Биологические источники энергии Биотопливо - топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.  Газообразное биотопливо Биогаз – продукт сбраживания органических отходов (биомассы), представляющий смесь метана и углекислого газа. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий класса метаногенов Сырьем для производства биогаза могут служить как органическая составляющая твердых бытовых отходов, так и сточные воды, а также жидкие и твердые отходы сельскохозяйственного производства (компост, навоз, помет, какие-либо отходы с рыбохозяйственных и живодновоческих ферм). При брожении выделяется метан. Для того чтобы брожение было более эффективным, необходимо добавить перерабатывающих бактерий и установить тепловой режим в 30-50 градусов. Технология получения биогаза требует периодического перемешивания смеси ферментируемых веществ. Это препятствует их расслоению и остановке процесса брожения. Производимый брожением и перегниванием газ необходимо собрать, отчистить от углекислого газа, и затем запускать потребителям и производителям энергии.  Биоводород — водород, полученный из биомассы (хз тут все одно и то же). Жидкое биотопливо Биоэтанол - обычный этанол, получаемый в процессе переработки растительного сырья для использования в качестве биотоплива. В настоящее время большая часть биоэтанола производится из кукурузы (США) и сахарного тростника (Бразилия). Сырьём для производства биоэтанола также могут быть различные с/х культуры с большим содержанием крахмала или сахара: маниок, картофель, сахарная свекла, батат, сорго, ячмень и т. д. Этанол можно производить в больших количествах из целлюлозы. Сырьём могут быть различные отходы сельского и лесного хозяйства: пшеничная солома, рисовая солома, багасса сахарного тростника, древесные опилки и т. д. Серьезным недостатком биоэтанола является то, что при сгорании этанола в выхлопных газах двигателей появляются альдегиды (формальдегид и ацетальдегид). Биометанол. Одной из перспективных направлений в будущем по добычи этого топлива считается культивация в специальных водоемах фитопланктона. Из фитопланктона получают биометанол путем биохимического преобразования (брожение биомассы и дальнейшее гидроксилирование метана). Производство биометанола из фитопланктона имеет ряд преимуществ таких как, при производстве топлива не используется ни пресная вода, ни почва, фитопланктон обладает высокой продуктивностью (около 100 т/га в год), хорошая энергоотдача. Недостатки биометанола: низкий энергетический КПД - максимум 68%; бесцветное пламя, что может привести к аварийным ситуациям; срок окупаемости проекта - до 20 лет; метанол травит алюминий. Проблемным является использование алюминиевых карбюраторов и инжекторных систем подачи топлива в ДВС. гидрофильность. Метанол втягивает воду, что является причиной засорения систем подачи топлива в виде желеобразных ядовитых отложений. уменьшенная летучесть при холодной погоде. метанол может сравнительно быстро попасть в источники питьевой воды и отравить её. Достоинство биотоплива в том, что можно организовать переработку сельскохозяйственных и животноводческих отходов. Отходами бродильного производства являются барда и сивушные масла. Барда используется для производства кормов. Использование биоэтанола и биометанола в качестве топлива позволяет снизить выбросы диоксида углерода, являющегося парниковым газом. Сокращение выбросов диоксида углерода при использовании биоэтанола зависит от используемого растительного сырья, климатической зоны и накладных расходов на его выращивание, транспорт и переработку, поскольку в этих процессах используется ископаемое топливо (агротехнические работы, сушка зерна при закладке на хранение, производство удобрений для восстановления плодородия почв, ректификация спирта и переработка отходов). Биодизель — топливо на основе жиров животного, растительного и микробного происхождения, а также продуктов их этерификации. Для получения биодизельного топлива используются растительные или животные жиры. Сырьём могут быть рапсовое, соевое, пальмовое, кокосовое масло, или любого другого масла-сырца, а также отходы пищевой промышленности. Разрабатываются технологии производства биодизеля из водорослей. 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. Биобутанол по своей сути то же самое, что и биоэтанол, но только более калорийный и менее затратный при производстве. К тому же само производство биобутанола с технической точки зрения значительно проще, чем классического этанола. Биобутанол более экономичен, чем смесь биоэтанола с бензином, он улучшает топливную эффективность автомобиля и увеличивает пробег на единицу расходуемого топлива. Твердое топливо Топливные гранулы или брикеты.  Создавать их можно из вторсырья (макулатура, желательно без скотча и литературы, текст которой написан токсическими чернилами, так как при нагревании пары токсических чернил будут улетучиваться), опилок и щепы с предприятий, валежника в лесу (что поможет отчистить лес и, возможно, предотвратить пожары), и т.д. Древесный материал расщепляют в мелкую фракцию, высушивают ее (для того, чтобы лишняя влага испарилась и при переработке выделяла больше тепла), размачивают и прессуют. Данный вид топлива поможет в очищении лесов, переработке древесных отходов, что помогает сохранять лес. Также такой вид топлива занимает меньше места при транспортировке и хранении, требует меньше энергозатрат. |