6. Біопалива другого покоління
8. Біопалива третього покоління
біопаливо біодизель біоетанол
1. Використання біопалива
Біопаливо - це паливо, утворене продуктами біологічного походження, які не піддавалися хімічній обробці. Дане паливо виходить в результаті переробки біомас. Розрізняють рідке, газоподібне і тверде біопаливо. Також біопаливо ділять на підгрупи:
1.Аграрное паливо. Воно отримано з сільськогосподарських культур, таких як солома, зерно, кукурудзи, сої, цукрового очерету і т.д.
2.Торфяное паливо. Запаси цього палива розташовані на болотах.
3.Топліво з органічного сміття.
4.Топліво на основі лугу. Даний вид палива виходить з відходів целюлозно-паперової промисловості.
Залежно від виду палива і від того, яким способом воно було отримано, розрізняють сфери його застосування.
Виробництво твердого біопалива (торф, дрова, солома) вимагає найменших фінансових вкладень і тому набуло широкого поширення. Тверде біопаливо служить відмінним замінником традиційних видів палива (газ, мазут, вугілля). Основний напрямок використання твердого біопалива - отримання теплової енергії. Сьогодні налагоджується виробництво спеціальних обігрівальних котлів, розрахованих на паливні брикети та гранули. Тверде біопаливо застосовують в приватних і комунальних котелень. Також його можна використовувати в котлах, призначених для інших видів палива. Ефективне застосування біопалива - це його спільне використання з електроенергією на ТЕЦ.
Самим поширеними видами рідкого біопалива є біодизель і біоетанол. Біодизель отримують з рослинних олій та тваринних жирів. В основному це паливо застосовують в дизельних двигунах. Біодизель нетоксичний і знижує викид шкідливих речовин в атмосферу. Біоетанол - спиртове рідке біопаливо. Його можна проводити з сировини, яка містить крохмаль або цукор. Біоетанол використовують не тільки як паливо, а й в медицині, хімічній промисловості, у виробництві продуктів, косметики і парфумерії.
Найбільш використовується газоподібне біопаливо - біогаз. Це суміш метану з вуглекислим газом. Сировиною для його отримання є трава, гній і інші органічні відходи. Людина використовує біогаз для отримання тепла, електроенергії, а також у вигляді автомобільного палива.
Використання біопалива - це не тільки економія коштів, але, перш за все, запобігання настанню екологічної катастрофи.
2. Енергетичний ліс
Енергетичний ліс - дерева і чагарники, вирощувані для енергетичних потреб.
Вирощуються швидкорослі культури - евкаліпт, тополя, верба, і інші. Випробувано близько 20 різних видів рослин - деревних, чагарникових і трав'янистих, в тому числі кукурудза і цукровий очерет. Кожні 4-7 років дерева зрізають і річний урожай може становити близько 7 тонн / га. Зібрана біомаса використовується для виробництва теплової та електричної енергії, може служити в якості сировини для виробництва рідких біопалив.
У помірній кліматичній зоні для енергетичних лісів найбільш підходять різновиди швидкозростаючих сортів тополі (волосістоплодного і канадського) і верби (кошикові та козячої), а в південній частині Російської Федерації - акація і евкаліпта. Період ротації рослин 6-7 років.
Енергоносії біологічного походження (головним чином гній і т. П.) Брикетуються, сушаться і спалюються в камінах житлових будинків і топках теплових електростанцій, виробляючи дешеву електрику, що використовується в побутових і виробничих потребах. Останнім часом розроблені методи безпосереднього отримання електроенергії за допомогою спеціальних бактерій при зброджуванні біологічних відходів.
Деревні відходи пресують в пелети, які мають форму циліндричних або сферичних гранул діаметром 8 - 23 мм і довжиною 10 - 30 мм. Також крім пеллет відходи пресують в паливні брикети.
3. Паливні гранули
Паливні гранули (пемллети) (англ. Pellets) - біопаливо, що отримується з торфу, деревних відходів і відходів сільського господарства. Являє собою циліндричні гранули стандартного розміру.
Попит на деревні брикети та гранули, обладнання для їх спалювання і виробництва зростає пропорційно цінам на такі традиційні види палива як нафта і газ. У деяких країнах Європи. де ринок альтернативних джерел енергії найбільш розвинений, гранулами опалюється до 2/3 житлових приміщень. Таке широке поширення пояснюється і екологічністю цього виду палива - при згорянні викиди CO2 рівні поглинанню цього газу під час росту дерева, а викиди NOx і летких органічних компонентів значно знижені завдяки використанню сучасних технологій спалювання.
Існують різні способи оцінки паливного балансу етанолу. У деяких оцінках етанол має негативний енергетичний баланс, але паливний баланс бензину, все одно гірше, ніж у етанолу. Для виробництва бензину потрібна велика кількість енергії: для розвідки чорного золота, її видобутку, транспортування (потрібно будувати танкери і трубопроводи), переробки, доставки бензину і т. Д.
У Бразилії багасса цукрової тростини використовується як паливо на електростанціях. Це дозволяє збільшити паливний баланс етанолу, виробленого з цукрового очерету, до 8.
Паливний баланс етанолу, виробленого з целюлози може досягати 2.
Біодизель - паливо на основі жирів тваринного, рослинного і мікробного походження, а також продуктів їх етерифікації.
Для отримання біодизельного палива використовуються рослинні або тваринні жири. Сировиною можуть бути рапсове, соєве, пальмове, кокосове масло, або будь-якого іншого масла-сирцю, а також відходи харчової промисловості. Розробляються технології виробництва біодизеля з водоростей.
Крім вирощування водоростей у відкритих ставках існують технології вирощування водоростей в малих біореакторах, розташованих поблизу електростанцій. Скидного тепло ТЕЦ здатне покрити до 77% потреб в теплі, необхідному для вирощування водоростей. Ця технологія не вимагає жаркого пустельного клімату.
Global Green Solutions (Канада) за технологією фірми Valcent Products (США) - потужність виробництва 4 млн. Барелів Біонафта в рік;
Bio Fuel Systems (Іспанія);
De Beers Fuel Limited (ПАР) за технологією Greenfuel Technologies corporation (США) - потужність виробництва 900 млн. Галонів біодизеля в рік (водорості + соняшникову олію)
Aquaflow Bionomic corporation (Нова Зеландія) - потужність виробництва 1 млн. Літрів біодизелю на рік.
6. Біопалива другого покоління
Біопалива другого покоління - різні палива, отримані різними методами піролізу біомаси, або інші палива, відмінні від метанолу, етанолу, біодизелю.
Швидкий піроліз дозволяє перетворити біомасу в рідину, яку легше і дешевше транспортувати, зберігати і використовувати. З рідини можна зробити автомобільне паливо, або паливо для електростанцій.
З біопалив другого покоління, що продаються на ринку, найбільш відомі BioOil виробництва канадської організації Dynamotive і SunDiesel німецької фірми CHOREN Industries GmbH
Біогаз - товар зброджування органічних відходів (біомаси), що представляє суміш метану і вуглекислого газу. Розкладання біомаси відбувається під впливом бактерій класу метаногенів.
Біогаз використовують в якості палива для виробництва: електрики. тепла або пара, або в якості автомобільного палива.
Біогазові установки можуть встановлюватися як очисні споруди на фермах, птахофабриках, спиртових заводах, цукрових заводах, м'ясокомбінатах. Біогазова установка може замінити ветеринарно-санітарний завод, т. Е. Падаль може утилізуватися в біогаз замість виробництва м'ясо-кісткового борошна.
Серед промислово розвинених країн провідне місце у виробництві і використанні біогазу за відносними показниками належить Данії - біогаз займає до 18% в її загальному енергобалансі. За абсолютними показниками за кількістю середніх і великих установок провідне місце займає Федеративна Республіка Німеччина - 8000 тис. Шт. У Західній Європі не менше половини всіх птахоферм опалюються біогазом.
8. Біопалива третього покоління
Біопалива третього покоління - палива, отримані з водоростей.
Крім вирощування водоростей у відкритих ставках існують технології вирощування водоростей в малих біореакторах, розташованих поблизу електростанцій. Скидного тепло ТЕЦ здатне покрити до 77% потреб в теплі, необхідному для вирощування водоростей. Ця технологія не вимагає жаркого пустельного клімату.
Біопаливо, в порівнянні з іншими видами палива, є екологічно чистим видом палива. Тверде біопаливо, також, є дешевше електроенергії, дизеля, або вугілля. За рахунок цього в Європі зростає попит на біопаливо, тим більше, що в деяких державах існують спеціальні державні програми, розраховані на збільшення виробництва і використання біопалива, а також на модифікацію існуючих ТЕЦ.
Спалювати біопаливо для отримання електрики або тепла - вигідніше, ніж спалювати вугілля, мазут або інше викопне сировина. Крім того, енергетичні компанії володіють значними фінансовими ресурсами, що дозволяють здійснювати капіталовкладення в інфраструктурні проекти з великими термінами окупності - такі як створення електростанцій або котелень на біопаливі, будівництво нових біопаливних виробництв.
Розміщено на Allbest.ru