Come avviare una produzione di biodiesel: un business plan già pronto

Un termine come "biodiesel

", La maggioranza capisce in modo puramente intuitivo. Ma spesso è coinvolta una certa confusione. Va bene, ma è comunque meglio farne a meno e capire cos'è il biodiesel.

Un po 'di teoria
Quando si lavora nei suoi cilindri, la benzina o il gasolio vengono bruciati. Entrambi sono prodotti della raffinazione del petrolio, le cui riserve sono limitate, inoltre, quando questi tipi di combustibili vengono bruciati, si formano sostanze dannose per le persone e l'ambiente. Una delle opzioni per evitare ciò è l'uso del biodiesel come carburante per i motori. È necessario spiegare di cosa si tratta. Il fatto è che la produzione di biodiesel si basa sull'utilizzo di grassi animali e olio vegetale come materie prime. Si può trarre una semplice analogia: da petrolio, benzina e gasolio si ottengono, da olio o grasso, è possibile ottenere carburante per il funzionamento di un motore a combustione interna.

Una piccola precisazione: diverse sostanze possono essere utilizzate come carburante per il funzionamento dei motori, ad esempio lo stesso alcol ottenuto dalla segatura, ma in questo caso stiamo considerando il carburante specifico per i motori diesel, e la materia prima per il biodiesel, come questo tipo di carburante si chiama, è olio o grasso residuo.

Come utilizzare i biocarburanti?

L'uso di grasso e olio come carburante può essere effettuato nei seguenti modi: ✔ Direttamente versando olio nel serbatoio. Lo svantaggio di questo approccio sarà la sua combustione incompleta, la miscelazione con il lubrificante e il deterioramento delle sue proprietà lubrificanti, nonché la comparsa di depositi su ugelli, anelli, pistoni a causa dell'aumentata viscosità del carburante vegetale. ✔ Mescolandolo con cherosene o diesel. ✔ Convertendo olio vegetale, la cui fonte può essere colza, mais, girasole, ecc. E infine ottenendo biodiesel. La più complessa di queste è considerata la tecnologia di conversione dell'olio, ma tuttavia è così semplice che è facile da implementare, grazie alla quale è possibile ottenere il biodiesel a casa.

Cos'è il biodiesel?

Il biodiesel, infatti, è una miscela di eteri, principalmente metil etere, a seguito di una reazione chimica. I suoi vantaggi includono: ✔ origine vegetale, grazie alla possibilità di coltivare piante, otteniamo una fonte rinnovabile di combustibile; ✔ sicurezza biologica, il biodiesel è rispettoso dell'ambiente, il suo rilascio nell'ambiente non gli causa alcun danno; ✔ minor livello di emissioni di anidride carbonica e altre sostanze tossiche; ✔ contenuto di zolfo insignificante nei gas di scarico dei motori che utilizzano biodiesel; ✔ buone proprietà lubrificanti.
Essenzialmente, l'olio vegetale è una miscela di esteri con glicerina, che gli conferisce la sua viscosità. Il processo di produzione del biodiesel si basa sulla rimozione della glicerina e sulla sua sostituzione con l'alcol. Va notato che lo svantaggio di tale carburante è la necessità di riscaldarlo a basse temperature o di utilizzare una miscela di biodiesel e carburante diesel convenzionale.

Attrezzature per la produzione di biodiesel

Sul mercato russo c'è un gran numero di proposte per la vendita di unità di produzione di biodiesel da produttori nazionali ed esteri. L'attrezzatura differisce a seconda della materia prima e dei volumi di produzione pianificati. Considera una serie di apparecchiature fabbricate in Russia per la produzione di estere metilico (biodiesel) da oli vegetali.

L'area dell'installazione pronta all'uso è di circa 15 mq. m.Quest'area non include lo spazio riservato ai container, poiché il loro numero dipende dalle esigenze di una particolare impresa. L'impianto di biodiesel è compatto e mobile, può essere collocato in un contenitore (20 piedi) e trasportato. Le prestazioni dell'attrezzatura dipendono dalla materia prima selezionata, pertanto si possono indicare indicativamente: 2 metri cubi. m. in 1 ora di funzionamento dell'attrezzatura.

Per 1 metro cubo m. di biocarburante, 1 tonnellata di petrolio viene spesa, 110 litri. metanolo e 10 kg. Soda caustica. Non ci sono recipienti a pressione nell'unità di produzione di etere metilico, quindi non è richiesta alcuna autorizzazione speciale per il funzionamento. La dotazione standard comprende:

• un reattore di miscelazione per la produzione di biocarburanti;
• insieme di connessioni;
• valvole di intercettazione;
• cabina di controllo;
• pompe;
• contenitore.

Equipaggiamento opzionale:

• contenitori per materie prime e prodotto finito;
• generatore diesel di alimentazione autonoma (funziona con il proprio biocarburante);
• filtri per la pulizia degli oli dalle impurità (se necessario, tale pulizia);
• attrezzature per raffinazione di oli vegetali.

Video: Moduli automatici per la produzione di biodiesel

Tecnologia di produzione

La tecnologia di produzione del biodiesel è abbastanza semplice. Di solito è composto da vari tipi di olio vegetale. Per questo si possono utilizzare colza, soia, mais, ecc., L'elenco generale delle sostanze idonee per l'ottenimento di materie prime è piuttosto significativo. L'olio avanzato dalla cottura è adatto anche per la produzione di biodiesel. Un diagramma di un processo simile può essere visto nella figura seguente.

Poiché stiamo considerando un combustibile di origine vegetale, la tecnologia per la sua produzione dovrebbe coprire il processo di coltivazione della materia prima. La più adatta a questo è considerata la colza, in quanto richiede minori costi di produzione. Anche se ora ci sono grandi prospettive per il biodiesel dalle alghe. Allo stesso tempo, la terra non viene utilizzata per la coltivazione di colture per il carburante e il costo del biodiesel sarà inferiore rispetto ad altri casi. Quindi, i semi (colza, soia, girasole, ecc.), Dopo il controllo di qualità, vanno alla zangola. La farina rimanente dopo la produzione di petrolio può essere utilizzata dall'industria dei mangimi e l'olio risultante, fornito dalla tecnologia, viene sottoposto a ulteriori lavorazioni. Si chiama esterificazione e, successivamente, gli esteri metilici nella composizione del biodiesel dovrebbero contenere più del novantasei percento. La tecnologia stessa è semplice, il che consente di organizzare la produzione di biodiesel a casa. All'olio viene aggiunto metanolo (9: 1) e una piccola quantità di alcali viene utilizzata come catalizzatore. Il metanolo può essere ottenuto dalla segatura ed è anche consentito utilizzare alcol isopropilico o etanolo. La procedura di esterificazione avviene a temperature elevate e richiede diverse ore. Dopo la fine della reazione, si osserva la stratificazione del liquido nel serbatoio: biodiesel in alto, glicerina in basso. La glicerina viene rimossa (drenata dal fondo) e può essere utilizzata come materia prima in alcuni altri processi. Il biodiesel risultante deve essere purificato, a volte è sufficiente l'evaporazione, la sedimentazione e la successiva filtrazione. Il processo di produzione industriale è mostrato più in dettaglio nel video.

Come viene prodotto il biocarburante diesel?

La materia prima per questo tipo di carburante può essere qualsiasi coltura da cui si ottiene una grande quantità di olio vegetale. Molto spesso si tratta di colza e soia, la loro lavorazione offre la massima resa di materie prime e, di conseguenza, il prodotto finale sotto forma di biodiesel.

Vengono utilizzati anche grassi animali, che sono rifiuti provenienti da stabilimenti di lavorazione della carne, concerie e altre imprese. Sono adatti anche oli vegetali bruciati provenienti da ristoranti e altri esercizi di ristorazione.

Va notato che il biodiesel da oli vegetali e animali viene prodotto utilizzando una tecnologia relativamente semplice. Le fasi principali del processo tecnologico sono le seguenti:

• pulizia grossolana e fine delle materie prime (olio) dalle più piccole impurità;
• miscelazione di olio e alcool metilico con l'aggiunta di un catalizzatore alcalino nel reattore. Le proporzioni delle materie prime e del metanolo sono 9: 1, il catalizzatore è l'idrossido di sodio o di potassio;
• riscaldare a 60 ° C e mescolare a questa temperatura per circa 2 ore. Lo stadio è chiamato esterificazione;
• la sostanza risultante viene depositata in un contenitore separato e stratificata in 2 sostanze: una frazione di glicerina e il biodiesel stesso;
• Le sostanze vengono separate in un separatore, dopodiché il combustibile subisce un trattamento termico per far evaporare l'acqua da esso.

Anche le attrezzature tecnologiche per la produzione di biodiesel non sono molto complesse e sono costituite da diversi serbatoi collegati da condutture, nonché da pompe: la principale e diverse pompe di dosaggio. Poiché tutte le fasi sono automatizzate nelle imprese, il reattore e gli altri serbatoi sono dotati di sensori di temperatura e livello e le pompe sono controllate dal controller. Tutti i dati sul processo in corso vengono visualizzati sul display dell'operatore.

Biodiesel a casa

Come si può vedere dalla descrizione presentata, la tecnologia di produzione è abbastanza semplice e consente di produrre biodiesel con le proprie mani, al punto da poter ottenere carburante a casa, e talvolta non solo per le proprie esigenze. I motivi per cui puoi intraprendere tali lavori possono variare per tutti, ma senza toccarli, vale la pena notare che il consumo di biodiesel sta crescendo solo in tutto il mondo. Quando il biodiesel viene prodotto in casa con le proprie mani, il problema principale non sarà la questione della sua produzione, ma la garanzia della qualità del prodotto finito. I fornitori di materie prime possono essere esercizi di ristorazione che hanno una quantità sufficiente di olio usato e possono essere acquistati a un prezzo accessibile. La coltivazione della colza merita di essere perseguita quando il biodiesel viene consumato in grandi quantità, ad esempio per la vendita laterale o con una grande flotta di attrezzature. Quando si organizza la produzione a casa, i problemi più urgenti saranno: ✔ Produzione scarsa, ad es. non più del novantatre per cento del prodotto finito è ottenuto dalle materie prime iniziali. Ciò può essere dovuto alle caratteristiche dell'impianto utilizzato in casa o alle modalità di riesterificazione. ✔ Scarso filtraggio. Un tale processo è piuttosto complicato e per ottenere biodiesel di alta qualità a casa, è necessario prestargli particolare attenzione. Per questo, vengono utilizzate tecnologie speciali o adsorbenti. Direttamente con l'installazione per la produzione di tale carburante, puoi vedere il video. Sono disponibili altre opzioni per impianti industriali di biodiesel.

Come realizzare un modulo per il riciclaggio dell'agricoltura?

Per realizzare un sistema per trasformare i rifiuti in biocarburante, è necessario almeno essere consapevoli del principio di funzionamento di tali dispositivi, oltre ad avere un'idea dei circuiti.

Schema di un'unità bioreattore: 1 - bioreattore; 2 - agitatore; 3 - riscaldatore; 4 - pompa; 5 - elemento filtrante; 6 - compressore a gas; 7 - porta gas; 8 - una raccolta di letame; 9 - la produzione di fertilizzanti (fanghi); 10 - pannello di controllo del riscaldamento

Consideriamo entrambi, ma va notato: la costruzione di un'installazione a tutti gli effetti è un'attività piuttosto problematica e costosa. A casa, di regola, è possibile fare solo qualcosa di simile alle stazioni di elaborazione. Tuttavia, alcuni tentativi hanno avuto successo.

Il principio di funzionamento dell'impianto biologico

La tecnologia di produzione di biocarburanti di solito supporta il seguente approccio sistemico:

1. Il bioreattore (serbatoio) viene caricato con letame.
2. Per un certo tempo, il processo di fermentazione avviene all'interno del reattore.
3. Si forma un ambiente gassoso.
4. I gas vengono rimossi dal reattore.
5. La miscela di gas viene purificata e inviata per essere utilizzata come combustibile.

La composizione della miscela di gas ottenuta all'uscita è caratterizzata da una saturazione sufficientemente elevata con varie sostanze. Metano (60%), anidride carbonica (35%) e altre sostanze, tra cui l'idrogeno solforato (5%), sono le più presenti nella percentuale.

Ecco come appare il diagramma di distribuzione del gas della miscela: 1 - contenuto di metano circa 63-65%; 2 - il contenuto di anidride carbonica è di circa il 30-33%; 3 - il contenuto di idrogeno solforato è di circa il 2%; 4 - il contenuto di ammoniaca è di circa l'1%; 5 - contenuto di idrogeno circa l'1%

Nel frattempo, per il funzionamento efficace di una stazione di generazione di gas di produzione domestica, sono necessarie riserve significative di rifiuti da parte dei rappresentanti del mondo animale.

Pertanto, la prima cosa a cui prestare attenzione nel risolvere il problema dell'ottenimento di biocarburanti in condizioni domestiche (nazionali) è la disponibilità di fonti di materie prime per l'impianto di trasformazione.

Realizzare un bioreattore con le tue mani

Dopo aver deciso le fonti delle materie prime, è necessario decidere sul sito per posizionare il bioreattore domestico (o nazionale). Il reattore stesso è un recipiente sigillato, sufficientemente forte, avente un volume basato sull'assunzione giornaliera di materie prime di letame per la lavorazione (per riferimento: per ottenere 100 m3 di una miscela di gas, è necessaria circa 1 tonnellata di letame).

Tabella del rapporto tra il tipo di letame e la quantità di biogas prodotto

Una tabella che mostra l'efficienza di un particolare tipo di rifiuto biologico in termini di volume di gas prodotto. Come si può vedere dalla tabella, il più efficiente è il letame di maiale, che può produrre la maggior quantità di biocarburante.

Tale contenitore dovrà essere installato su una solida base, dotato di valvole di intercettazione e altri attributi tecnici secondo lo schema classico. Si consiglia di rendere amovibile la parte superiore del vaso, con fissaggi imbullonati e guarnizione di tenuta.

Per garantire la continuità del ciclo, l'accumulo deve essere dotato di un modulo di riscaldamento artificiale. Se in estate l'efficienza della fermentazione del letame e la velocità di formazione del gas sono completamente fornite dalle condizioni di temperatura esterna, in inverno la situazione cambia.

Per il funzionamento invernale del bioreattore è necessario un riscaldamento artificiale, vista la cessazione dell'attività dei batteri di fermentazione già a 4-10 ° C sopra lo zero. Di conseguenza, il contenitore deve avere un isolamento termico di alta qualità. Per questo, il metodo classico di isolamento con lana minerale è adatto.

Un esempio illustrativo di isolamento di un bioreattore per il suo funzionamento invernale. La lana minerale è stata utilizzata qui come materiale isolante. Lo strato superiore di cotone idrofilo è ricoperto di materiale in alluminio

Ci sono diverse opzioni per organizzare il riscaldamento. Ad esempio, l'uso di riscaldatori elettrici o un sistema di riscaldamento ad acqua (camicia d'acqua).

La potenza del circuito di riscaldamento va calcolata in base alla norma di temperatura ottimale all'interno del reattore di 25-40 ° C, necessaria per ottenere un efficace processo di fermentazione della biomassa.

Oltre ai riscaldatori, il grado di ristagno influisce sull'attività fermentativa della biomassa. All'interno della vasca, infatti, il letame grezzo deve essere costantemente in movimento. Il movimento della biomassa potenzia il processo di fermentazione e riduce i tempi per l'ottenimento della componente gassosa.

Opzione per un impianto estivo per la lavorazione del letame e la produzione di biocarburanti. In questo caso, il riscaldamento viene effettuato sotto forma di un bagno d'acqua in calcestruzzo, nel quale è immerso il recipiente del reattore.Tuttavia, questa installazione non può essere utilizzata durante il periodo invernale.

Il problema dell'organizzazione del movimento viene risolto introducendo uno speciale agitatore meccanico nel design del bioreattore. L'albero di questo dispositivo è collegato all'albero di un motore a bassa velocità, che svolge l'azione di rotazione. L'attivazione e la disattivazione del processo di miscelazione possono essere eseguite manualmente o automaticamente.

Abbiamo un altro articolo sul nostro sito web, che fornisce istruzioni su come installare un impianto di biogas per le esigenze di una casa privata.

Processo di produzione di biogas e fertilizzanti

La progettazione del sistema di produzione di biocarburanti in casa prevede tecnologicamente di caricare la nave con letame per circa 1/3 della capacità. Per il caricamento del letame, viene realizzato un portello di carico con una porta a chiusura ermetica. La restante area superiore libera del bioreattore viene utilizzata per l'accumulo dei gas emessi.

Bioreattore in miniatura fatto in casa basato su un barile convenzionale da 200 litri. In linea di principio, per soddisfare le modeste esigenze di biocarburante, è abbastanza adatto per l'uso nelle famiglie private. Questo è lo stesso design che può essere effettivamente realizzato in casa per la produzione di biocarburanti.

Gli scarichi devono essere effettuati ai livelli superiore e inferiore della nave. Sopra c'è un'uscita del gas, sotto c'è un'uscita per il drenaggio del letame trasformato (fertilizzanti). Inoltre, nell'area della regione superiore del vaso, è consigliabile montare una finestra di visualizzazione per monitorare il processo.

Il tubo di diramazione per l'uscita della miscela di gas è collegato da un tubo sigillato con un dispositivo che svolge contemporaneamente le funzioni di separatore e di tenuta d'acqua. Per la comunicazione, viene utilizzato un tubo (metallo o polietilene) di piccolo diametro (25-32 mm).

Il separatore stesso è una nave di capacità relativamente piccola, piena d'acqua. Il gas che passa attraverso la colonna d'acqua viene purificato, scaricato in un serbatoio di gas e quindi fornito ai consumatori.

Un esempio di un dispositivo separatore a due stadi: una tenuta idraulica per l'alimentazione di una miscela di gas proveniente da un bioreattore. Questa opzione di filtrazione consente di ottenere un prodotto purificato di alta qualità.

Il tubo di derivazione inferiore sul reattore (per l'uscita del letame esaurito - fanghi) dovrebbe essere preferibilmente reso il più grande possibile. Ad esso è collegata una valvola di intercettazione (valvola) e una diramazione è realizzata in un serbatoio per la raccolta dei fanghi. La massa spesa nella fattoria può essere utilizzata con successo come fertilizzante.

Informazioni dettagliate sulla determinazione del volume richiesto del serbatoio, nonché sul calcolo dell'efficienza del bioreattore e sulla fattibilità dell'utilizzo del biogas, abbiamo considerato nel prossimo articolo.

Prospettive

Come già notato, la produzione di tale carburante è solo in crescita. E sebbene l'olio vegetale serva come materia prima per questo, è ottenuto in luoghi diversi da culture diverse. In Europa - colza, in Indonesia - olio di palma, in America - semi di soia, ecc. Tuttavia, la più promettente è la produzione di biodiesel dalle alghe. Per la loro coltivazione possono essere utilizzati sia stagni separati che speciali bioreattori, nonché sezioni della costa del mare. Inoltre, questo non solo aumenta la produzione di carburante, ma libera anche terra per la coltivazione di cibo. Sebbene il biodiesel sia composto da olio vegetale piuttosto che da segatura, è un eccellente sostituto del gasolio convenzionale. Soprattutto con riserve di petrolio limitate. Inoltre, non si può escludere una dignità come la possibilità di produrre in casa. Nonostante il fatto che nella produzione industriale risulti essere più costoso del gasolio, tuttavia, è un eccellente carburante alternativo per i motori diesel.

Il processo chimico per la produzione di biodiesel

Per ottenere il biodiesel vengono utilizzati tutti i tipi di oli vegetali: girasole, colza, semi di lino, ecc. Allo stesso tempo, il biodiesel ottenuto da oli diversi presenta alcune differenze.Ad esempio, il biodiesel di palma ha il potere calorifico più elevato, ma anche la più alta filtrabilità e temperatura di solidificazione. Il biodiesel di colza è in qualche modo inferiore al biodiesel di palma in termini di contenuto calorico, ma tollera meglio il freddo, quindi è più adatto per i paesi europei e la Russia. Chimicamente, il biodiesel è etere metilico, che è il prodotto della reazione di esterificazione dell'olio vegetale ad una temperatura di circa 50 ° C in presenza di un catalizzatore. Il processo stesso è, in linea di principio, abbastanza semplice. È necessario ridurre la viscosità dell'olio vegetale, che può essere ottenuta in vari modi. Qualsiasi olio vegetale è una miscela di trigliceridi, cioè esteri combinati con una molecola di glicerina con un alcool triidrato (C3H8O3
). È la glicerina che conferisce la viscosità e la densità all'olio vegetale. La sfida nella preparazione del biodiesel è rimuovere la glicerina sostituendola con l'alcol. Questo processo è chiamato
transesterificazione
... La reazione generale è simile a questa:
CH2OC = OR1 | CHOC = OR2 + 3 CH3OH> (CH2OH) 2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC = O-R3 | CH2COOR3 |
Trigliceridi + metanolo> glicerolo + eteri, MA "Navigator" Tecnologie e apparecchiature per la produzione di biodiesel 10 Dove R1, R2, R3: gruppi alchilici. Come risultato dell'uso di metanolo, si forma etere metilico, a seguito dell'uso di etanolo, etere etilico. Da una tonnellata di olio vegetale e 111 kg di alcol (in presenza di 12 kg di catalizzatore) si ottengono circa 970 kg (1100 L) di biodiesel e 153 kg di glicerina primaria. Come alcali, viene assunto idrossido di potassio KOH o idrossido di sodio - NaOH. NaOH è consigliato per i principianti.

Benefici del biodiesel

Il principale vantaggio del biodiesel
- questo è che è prodotto da risorse che vengono rapidamente ripristinate (le riserve di petrolio, ad esempio, sono praticamente insostituibili). Ad esempio, questo problema è molto rilevante per le aziende agricole collettive che sono impegnate nella lavorazione del petrolio, tutti hanno un punto dolente su dove ottenere il gasolio entro l'inizio della stagione. La risposta è semplice, prepara il biodiesel dalle tue stesse materie prime e sii completamente autonomo nel consumo di carburante.
Origine vegetale
... Sottolineiamo che il biodiesel non ha odore di benzene ed è costituito da oli, la materia prima per la quale sono le piante che migliorano la composizione strutturale e chimica dei suoli nei sistemi di rotazione delle colture. Le materie prime per la produzione del biodiesel possono essere vari oli vegetali: girasole, colza, soia, arachidi, palma, semi di cotone, lino, cocco, mais, senape, ricino, canapa, sesamo, oli usati (usati, ad esempio, in cucina ) e grassi animali.
Ecologia
... Il punto di forza del biodiesel è anche che durante la combustione emette molto meno gas nocivi nell'atmosfera (il biodiesel, rispetto al suo analogo minerale, non contiene quasi zolfo (innocuità biologica. Rispetto all'olio minerale, di cui 1 litro è in grado di contaminare 1 milione di litri di acqua potabile e portano alla morte della flora e della fauna acquatiche, il biodiesel, come dimostrano gli esperimenti, quando entra in acqua non danneggia né le piante né gli animali.Inoltre, subisce una decomposizione biologica quasi completa: nel suolo o nell'acqua , i microrganismi processano il 99% del biodiesel al mese, il che ci consente di parlare di ridurre al minimo l'inquinamento di fiumi e laghi quando si trasferisce il trasporto dell'acqua a combustibili alternativi.
Meno emissioni di CO2
... Quando il biodiesel brucia, viene rilasciata esattamente la stessa quantità di anidride carbonica che è stata consumata dall'atmosfera dalla pianta, che è la materia prima iniziale per la produzione di petrolio, durante l'intero periodo della sua vita. Tuttavia, va notato che non sarebbe corretto definire il biodiesel un carburante ecologico. Emette meno anidride carbonica nell'atmosfera rispetto al gasolio convenzionale, ma non è comunque a emissioni zero.
Buone proprietà lubrificanti
... È noto che il gasolio minerale, quando vengono rimossi i composti di zolfo, perde la sua capacità lubrificante. Il biodiesel, nonostante il contenuto di zolfo notevolmente inferiore, è caratterizzato da buone proprietà lubrificanti. Ciò è dovuto alla sua composizione chimica e al contenuto di ossigeno. Ad esempio, un camion dalla Germania è entrato nel Guinness dei primati, avendo percorso più di 1,25 milioni di chilometri con il biodiesel con il suo motore originale.
Maggiore durata del motore
... Quando il motore funziona a biodiesel, le sue parti mobili vengono lubrificate contemporaneamente, per cui, come dimostrano i test, si ottiene un aumento della durata del motore stesso e della pompa del carburante in media del 60%. È importante notare che non è necessario aggiornare il motore.
Punto di infiammabilità elevato
... Un altro indicatore tecnico di interesse per le organizzazioni che immagazzinano e trasportano carburanti e lubrificanti: il punto di infiammabilità. Per il biodiesel, il suo valore supera i 150 ° C, il che ci consente di chiamare il biocarburante una sostanza relativamente sicura. Tuttavia, questo non significa che possa essere trattato con negligenza.

Biocarburanti fai da te: produzione di biocarburanti, pro e contro dell'autoproduzione

Ti interessano informazioni su come produrre biocarburanti con le tue mani e quanto è possibile? Quindi leggi di seguito cosa sono i biocarburanti, da quali materie prime si possono ottenere e quali tecnologie vengono utilizzate per questo.

Il problema di fornire alla tua famiglia personale le risorse energetiche necessarie al suo funzionamento è un problema che, in un modo o nell'altro, si pone davanti a qualsiasi proprietario. Spesso le difficoltà risiedono anche nell'impossibilità di portare le opportune comunicazioni, ad esempio, in assenza di reti di distribuzione del gas nella zona di residenza. Tuttavia, se consideriamo tutto in un complesso, i problemi principali sono le tariffe elevate per i vettori energetici, che spesso mettono in discussione la redditività dell'economia domestica. Purtroppo, anche il calo dei prezzi delle principali fonti energetiche sul mercato mondiale non incide in alcun modo sul consumatore finale: le tariffe restano allo stesso livello e tendono addirittura a crescere.

Biocarburante fai da te

Naturalmente, in una situazione del genere, sempre più proprietari iniziano a pensare alle possibilità di utilizzare fonti di energia alternative. In particolare, si parla molto ora di biocarburanti - vettori energetici ipercalorici (liquidi, solidi o gassosi), che si ottengono dalla lavorazione di materie prime, spesso letteralmente "sotto i piedi". In particolare, molti sono interessati alla questione di quanto sia realistico produrre tali biocarburanti con le proprie mani, in una piccola economia privata.

Ci sono molte opinioni su questo argomento, fino al punto che è letteralmente "un paio di sciocchezze" per stabilire una tale mini-produzione. Riuscite a credere a tali assicurazioni ottimistiche? Molto probabilmente no: qualsiasi biocarburante richiederà attrezzature speciali, spesso molto costose, le conoscenze e le abilità necessarie e una fonte costante di materie prime. Capiamo più in dettaglio ...

Cos'è il biocarburante e da dove viene?

Quasi tutte le risorse energetiche prodotte sul pianeta sono il prodotto di molti anni di lavorazione naturale della materia organica. Complessi processi biochimici avvenuti negli strati di piante obsolete e nei resti di animali, sotto l'influenza di fattori esterni (temperatura, pressione), hanno portato nel tempo alla formazione di depositi di carbone, strati portatori di petrolio, all'accumulo di gas combustibili nel suolo. Sono queste risorse naturali che sono ancora oggi le principali fonti di energia utilizzate dall'uomo.

L'estrazione di energia viene spesso effettuata nelle condizioni più estreme

Il problema è che tutte queste risorse non sono illimitate e il loro numero diminuisce di anno in anno. Praticamente non si riprendono (questo richiede molti milioni di anni). Tutti loro, nella stragrande maggioranza, si trovano a grandi profondità, spesso in luoghi difficili da raggiungere (nelle regioni artiche o sulle piattaforme marine), la loro estrazione richiede l'uso di tecnologie complesse e, oltre a questo, il trasporto anche i problemi sono piuttosto difficili.

In una parola, tali problemi, ovviamente, cresceranno solo nel tempo e l'umanità non ha altra scelta che considerare le possibilità di fonti energetiche alternative. La bioenergia è attualmente considerata come una delle aree più promettenti.

Le leggi della biochimica infatti non cambiano, la materia organica è un tipo di materia prima rinnovabile, quindi perché non realizzare artificialmente, in poco tempo, i processi stessi per ottenere vettori energetici? Inoltre, come materie prime, puoi utilizzare non solo colture appositamente coltivate, ma anche una varietà di rifiuti biologici e tecnologici, risolvendo lungo il percorso il problema del loro smaltimento.

Le materie prime per la produzione di biocarburanti spesso giacciono letteralmente sotto i piedi.

La tabella seguente mostra schematicamente le principali direzioni nella produzione e nell'uso associato dei biocarburanti. Devo dire che tali approcci possono essere applicati sia su larga scala che in sistemi autonomi piuttosto isolati, ad esempio complessi agricoli medi o piccoli.

Alcuni paesi con infrastrutture agrotecniche sviluppate stanno elevando la produzione di biocarburanti al rango di programmi nazionali globali. Un esempio lampante è il Brasile, dove l'introduzione di tecnologie per la produzione di combustibili alternativi sta procedendo a passi da gigante, ed è probabile che questo paese possa presto rivendicare il titolo di uno dei maggiori fornitori di tali vettori energetici.

In Brasile e in molti altri paesi, i distributori di biocarburanti non sorprendono più.

Tuttavia, torniamo alle nostre "terre native". Nelle nostre condizioni, è anche del tutto possibile produrre quasi ogni tipo di biocarburante, utilizzando materie prime coltivate appositamente per questi scopi o utilizzando tecnologie per la lavorazione degli scarti delle industrie agricole, alimentari, del disboscamento o della lavorazione del legno. In particolare, può essere considerato il processo di creazione di biocarburante liquido (biodiesel) e solido (pellet di combustibile).

Prezzi per blocchi di carburante e biocarburanti per biocamini

Blocchi di combustibile e biocarburanti per biocamini

Produzione di biodiesel

I vantaggi del biodiesel e le basi della sua produzione

È possibile ottenere gasolio - gasolio, un prodotto ottenuto per rettifica, cioè distillazione diretta dell'olio - da materie prime vegetali? Risulta, abbastanza, dal momento che la struttura molecolare degli oli vegetali e animali è molto simile al classico gasolio.

Si tratta, infatti, delle stesse molecole di idrocarburi "lunghe", ma non allo stato lineare libero, ma legate in "triadi" da un quadro trasversale di acidi grassi - glicerolo. Ciò significa che per estrarre esattamente il componente energetico combustibile dall'olio, è necessario pulirlo dalla glicerina. In questo consiste il processo tecnologico per la produzione di biodiesel.

Biodiesel da diversi gradi di olio

Di conseguenza, si dovrebbe ottenere un liquido giallo (con una possibile varietà di tinta), che non ha quell'odore specifico che è caratteristico del normale gasolio. Tuttavia, questo è un carburante pronto che può essere utilizzato sia nella sua forma pura che come additivo al carburante diesel "classico". È interessante notare che i motori diesel convenzionali non necessitano di alcuna modifica quando si passa anche al biodiesel puro.

(Molto spesso, a causa dell'elevata temperatura del punto di congelamento, il biodiesel viene utilizzato in una miscela con normale gasolio e il carburante risultante è solitamente indicato dalla lettera "B" con un numero che indica la percentuale della componente biologica del carburante dal volume totale (ad esempio, il carburante più comune "B20" - 20% di biodiesel e 80% di gasolio).

Allo stesso tempo, tale biocarburante, pur mantenendosi al passo con il suo potere calorifico, differisce anche in molti modi da un prodotto raffinato con olio in meglio:

• Tale carburante ha un effetto lubrificante pronunciato, che prolunga notevolmente la durata delle parti del motore diesel.
• Tale carburante non contiene praticamente zolfo, che ossida l'olio motore, rimuovendolo rapidamente da uno stato di idoneità, e “mangia” le guarnizioni in gomma, ed è semplicemente estremamente dannoso per l'ambiente, dove arriva a causa dello scarico.
• Il punto di infiammabilità del biodiesel è notevolmente superiore a quello del gasolio convenzionale (circa 150 ° C). Ciò significa che i biocarburanti sono molto più sicuri da immagazzinare, trasportare e utilizzare. La tossicità di tale combustibile è molto inferiore a quella ottenuta dalla raffinazione del petrolio.
• Una delle metriche di base del gasolio è il "numero di cetano", che è la capacità del caldo di accendersi quando viene compresso. Più è alto, migliore è il carburante, più il motore gira e minore è l'usura delle sue parti. Se per il carburante diesel ordinario questo indicatore parte da 40-42, quindi per il biodiesel il numero di cetano è inferiore a 51 e non si verifica (a proposito, secondo gli standard di qualità europei, il numero di cetano in qualsiasi carburante diesel utilizzato nell'Unione europea deve essere portata non inferiore a 51) ...

Gli svantaggi del biodiesel includono una temperatura più elevata di inizio della cristallizzazione (solitamente tale combustibile richiede un riscaldamento preliminare) e un periodo relativamente breve di possibile conservazione del prodotto finito (solitamente fino a 3 mesi).

Le colture contenenti olio ad alto rendimento - ad esempio girasole, soia, mais - vengono utilizzate come materie prime per la produzione industriale di olio vegetale tecnico e quindi - biodiesel.

Prodotti per la produzione di oli vegetali tecnici - materie prime per la produzione di biodiesel

Recentemente, la colza ha iniziato a ricevere un'attenzione particolare da parte degli agricoltori, a causa della sua resa estremamente elevata, senza pretese e inoltre, impoverisce il suolo in misura molto minore di tutte le colture elencate.

Una delle colture industriali più promettenti è la colza

Tuttavia, le tendenze nello sviluppo della produzione di biodiesel sono tali che si ritiene inopportuno occupare aree coltivate di valore per esso, che potrebbero essere più richieste a fini alimentari.Le aziende agricole per la coltivazione di alghe verdi di specie speciali, che crescono molto rapidamente e forniscono materiale biologico con un eccellente contenuto energetico, stanno diventando la direzione più promettente.

Dalle alghe verdi al carburante completo

Quando si creano determinate condizioni per la crescita e la vita delle alghe in serbatoi artificiali (bioreattori), accumulano attivamente grassi e zuccheri vegetali, che poi, nel processo di lavorazione, diventano il prodotto iniziale per l'ottenimento di un idrocarburo combustibile. In generale, solo l'attrezzatura stessa ha un prezzo elevato e le alghe necessitano solo di acqua, luce solare e anidride carbonica per una crescita attiva.

Ecco come appariranno gli impianti per la produzione di biodiesel da alghe verdi

Utilizzato per la produzione di biodiesel e altri oli - di regola di palma, cocco e grassi animali - sotto forma di rifiuti delle industrie alimentari o di trasformazione.

Qual è il processo di "rottura" della catena di idrocarburi dalla base di glicerina non necessaria? Hai solo bisogno di sostituire questo denso legante con un altro, più chimicamente attivo e volatile. Il metanolo (metanolo) è il più adatto come tale reagente. È esso stesso una sostanza altamente infiammabile e anche in alcuni casi può essere utilizzato come tipo di carburante completamente separato, quindi non ridurrà in alcun modo le proprietà del biodiesel.

Il processo chimico di spostamento del componente glicerico (nella letteratura scientifica, questa procedura è chiamata peresterificazione) dovrebbe andare avanti da solo, ma non è irreversibile: la sostanza può entrare sia nello stato richiesto che di nuovo nello stato iniziale. Per evitare tale instabilità e per accelerare il processo, viene utilizzato un catalizzatore. Gli alcali (NaOH o KOH) sono più spesso usati come questo. Per la massima uniformità del processo di scambio, la miscela lavorata viene sottoposta a costante agitazione e riscaldamento ad una temperatura di circa 50 gradi.

Di solito, a seconda del volume e della qualità dei prodotti iniziali, il processo può richiedere da 1 a 10 ore. Di conseguenza, la miscela dovrebbe dare una separazione pronunciata. Nella parte superiore del reattore (il recipiente in cui è avvenuto il processo), rimane una frazione leggera, infatti, il biodiesel stesso. In fondo c'è una massa densa pronunciata - un componente di glicerina.

Stratificazione della composizione dopo la transesterificazione

Ora resta da separare il biodiesel, ripulirlo dal metanolo in eccesso e dai residui di catalizzatore. Anche la frazione di glicerolo rimanente viene sottoposta a un processo di purificazione, poiché il glicerolo stesso è un prodotto molto prezioso con una vasta gamma di applicazioni.

Opinione di esperti: A.V. Masalsky

Editore della categoria "costruzione" sul portale Stroyday.ru. Specialista in sistemi di ingegneria e drenaggio.

Il dosaggio ottimale dei componenti è considerato il seguente: per elaborare una tonnellata di olio vegetale, sono necessari 111 kg di alcol metilico e circa 12 kg di catalizzatore: sono necessari idrossido di sodio o di potassio. Se si segue la tecnologia di processo, la produzione dovrebbe essere di circa 970 kg (o 1110 litri) di biodiesel purificato finito e 153 kg di glicerina.

Ovviamente puoi descrivere una formula chimica complessa, ma è improbabile che dica qualcosa di utile al lettore. È meglio fornire un diagramma di flusso visivo del processo di produzione, in modo che diventi chiaro quanto sia difficile eseguire tutte le operazioni con alta qualità.

Diagramma di flusso di un tipico processo di produzione di biodiesel

L'olio vegetale viene spremuto in loco o viene fornito in forma finita oppure vengono utilizzati rifiuti grassi della produzione alimentare. Dopo il processo di purificazione, entra nei reattori di transesterificazione. Una miscela preparata di catalizzatore e reagente, metanolo, entra lì, attraverso il proprio canale. Inoltre, ci sono cicli tecnologici di separazione delle frazioni e la loro purificazione multistadio.Di conseguenza, il biodiesel e la glicerina raffinata vengono consegnati al magazzino come prodotto finale e l'eccedenza di metanolo recuperata viene restituita per il riutilizzo.

È possibile produrlo da soli?

Sembrerebbe che tutto sia semplice e chiaro, ma è in una linea tecnologica ben congegnata. Ma è possibile produrre da soli il biodiesel?

1. Innanzitutto, bisogna immediatamente rendersi conto chiaramente che questa organizzazione di una tale mini-produzione sarà giustificata solo se esiste una fonte affidabile e praticamente inesauribile di materie prime: grassi vegetali o animali del grado di purificazione richiesto. Ad esempio, se c'è un'opportunità presso le aziende alimentari o negli esercizi di ristorazione pubblica per una quantità molto bassa di acquistare i resti di olio usato. Produrre petrolio da soli coltivando colture appropriate per questo o acquistando semi per la pressatura - sulla scala di un'economia personale, una tale prospettiva non dovrebbe nemmeno essere presa in considerazione, poiché l'attività sarà deliberatamente non redditizia.

2. Il prossimo aspetto importante sono le notevoli difficoltà nel lavorare con i componenti chimici.

• I composti alcalini sono molto igroscopici, assorbono istantaneamente l'umidità, ovvero la loro conservazione diventa un problema considerevole. Questo tiene anche conto del fatto che gli idrossidi di sodio e di potassio sono sostanze estremamente "aggressive" e reagiscono facilmente con la maggior parte dei metalli. Pertanto, possono essere conservati solo in contenitori in acciaio inossidabile o in vetro o contenitori in polipropilene.
• Il metanolo creerà anche molti problemi. Prima di tutto, è necessario ricordare costantemente la sua più alta tossicità: l'avvelenamento con tale alcol è spesso fatale. (Attenzione speciale se in casa ci sono persone con una dipendenza dall'alcool - il metanolo nell'aspetto e nell'odore differisce poco dall'etile, alcol "da vino"). Tutti i lavori con metanolo devono essere eseguiti con una protezione obbligatoria del sistema respiratorio, degli occhi, della pelle, delle mucose.

Certo, la reazione può essere eseguita con alcol etilico più sicuro, ma alla fine il carburante è più denso e più viscoso, la sua qualità per il rifornimento dei motori è significativamente inferiore.

• In modo artigianale, "a occhio", è molto difficile mantenere il corretto dosaggio dei componenti di partenza e determinarne la qualità.

- Di solito si presume che il suddetto rapporto tra metanolo e olio per il normale corso della reazione possa essere insufficiente - dipende in gran parte dalla composizione biochimica delle materie prime acquistate. Pertanto, il metanolo viene sempre aggiunto in eccesso, circa 1: 4 in volume all'olio. Purtroppo, è impossibile calcolare in modo più preciso senza ricerche di laboratorio.

- In precedenza, non per niente si diceva che le materie prime dovrebbero essere di un certo grado di "purezza" - se si utilizza a caso qualsiasi grasso o rifiuto di olio ottenuto, non solo non si può ottenere il biodiesel desiderato al uscita, ma anche seriamente "rovinare" l'attrezzatura. Ad esempio, se l'olio contiene troppa acqua, distruggerà semplicemente il catalizzatore, il processo andrà fuori controllo e il sapone inizierà a formarsi nel reattore invece del biodiesel previsto (la cosiddetta saponificazione). Inoltre, se è stato utilizzato NaOH, molto probabilmente sarà possibile "prendere un goccio": il sapone si addensa rapidamente e riempie l'intero volume del reattore, assorbendo completamente l'olio non reagito.

Nelle imprese vengono utilizzati agenti essiccanti speciali per rimuovere l'acqua in eccesso, che viene quindi, dopo la lavorazione, rimossa mediante filtrazione. L'acqua può essere rimossa a casa, ovviamente, con il consueto preriscaldamento dell'olio a 110 ÷ 120 gradi - l'acqua dovrebbe evaporare ed evaporare. Tuttavia, il riscaldamento dell'olio porta spesso a un altro "fastidio": un aumento della concentrazione di acidi grassi liberi. Questo è il punto successivo.

- La seconda vulnerabilità della materia prima è la concentrazione di acidi grassi liberi (FFA) - ci sono alcune limitazioni tecnologiche sul loro contenuto. Un tale svantaggio: una maggiore concentrazione di FFA è solitamente caratteristica dei rifiuti alimentari, cioè oli che sono già stati trattati termicamente, poiché questi acidi stessi sono un prodotto della decomposizione termica degli oli. Quando reagiscono con un catalizzatore, gli FFA si trasformano in acqua e sapone, i cui pericoli sono già stati menzionati sopra. Sul piano tecnologico, questo problema viene risolto analizzando le materie prime in ingresso e sviluppando una formulazione appropriata per la percentuale ottimale di catalizzatore.

Quindi, l'olio per la lavorazione dovrebbe contenere una quantità minima di acqua e FFA. Ma a casa, è quasi impossibile eseguire le necessarie ricerche di laboratorio. Cioè, il produttore rischia molto sia la qualità del prodotto che la sicurezza delle proprie apparecchiature.

3. Il terzo "blocco di problemi" è l'attrezzatura necessaria per il processo. Sebbene ci siano descrizioni e fotografie di "linee" autoprodotte per la produzione di biodiesel sul web, chiamatele ben riuscite, convenienti, ecc. - non funziona.

Sfortunatamente, i dispositivi artigianali sono ancora molto lontani dall'essere perfetti.

Si può rendere omaggio agli autori per l'originalità, per l'utilizzo delle parti e degli assemblaggi più inaspettati, ad esempio vecchie lavatrici o frigoriferi, per interessanti soluzioni ai problemi di separazione e purificazione del prodotto finale, ma rivendicare comunque qualche tipo di modello "rivoluzionario" dell'impianto consigliato per l'autoproduzione, è impossibile.

Video - Un esempio di un impianto artigianale per la produzione di biodiesel

Uno dei processi più difficili e laboriosi è la separazione della frazione contenente glicerina dal biodiesel e quindi la pulizia del carburante da residui di sapone, componenti alcalini e metanolo in eccesso. A proposito, il metanolo è una materia prima molto costosa e semplicemente evaporarlo nell'atmosfera è estremamente poco redditizio. Ciò significa che con la sua maggiore volatilità, sono necessarie speciali camere sigillate di purificazione, che consentono di eseguire il processo di distillazione senza perdite.

Il componente del sapone viene separato mediante sedimentazione, lavaggio con acqua, seguito da filtrazione ed evaporazione dell'eccesso. I composti acidificati (ad esempio acido acetico) vengono utilizzati per rimuovere gli alcali.

Alcuni artigiani domestici preferiscono l'installazione di una colonna di aerazione speciale, in cui viene depositato il biodiesel e, con l'aiuto delle bolle d'aria create artificialmente da un compressore, viene eliminato dalle impurità chimiche. Un esempio simile è mostrato nella continuazione del video:

Video - Come fare il biodiesel

In una parola, non è quasi necessario parlare dell'elevata (o almeno una certa) redditività di tale produzione artigianale. La produttività di tali installazioni è bassa, è impossibile organizzare un ciclo continuo, le apparecchiature fatte in casa richiedono un monitoraggio quasi costante da parte di una persona. E la qualità del biodiesel risultante è difficile da controllare. Cioè, per le esigenze di un'economia personale, per il rifornimento della propria auto (a proprio rischio e pericolo), questo può essere utilizzato, ma tale carburante non diventerà più costoso del normale gasolio?

E se consideri l'organizzazione della produzione di biocarburanti come un'attività in proprio, in questo caso non puoi fare a meno dell'acquisizione di unità tecnologiche speciali.

Molti modelli di mini-linee per la produzione di biodiesel vengono presentati all'attenzione delle persone interessate.

Se imposti un obiettivo, non sarà così difficile trovare il mini-complesso di produzione necessario che sia ottimale per lo spazio disponibile. Esistono molte installazioni tecnologiche simili sui siti Internet, che differiscono per consumo energetico, produttività, grado di automazione, numero di operatori necessari per la manutenzione e, naturalmente, nel costo delle apparecchiature. Sia le società nazionali che quelle europee hanno padroneggiato la produzione di linee di produzione di biodiesel.

Video: linea di produzione di biodiesel modulare automatizzata

Biocarburante solido - pellet

Recentemente, ci sono molte voci diverse o anche una sorta di "leggende" secondo cui uno dei tipi più promettenti e altamente redditizi di piccole imprese può essere la produzione di pellet di combustibile - un tipo speciale di combustibile biologico. Diamo uno sguardo più da vicino ai pregi del combustibile solido granulare e al processo per la sua produzione.

Perché e come vengono prodotti i pellet combustibili?

I tronchi, le imprese di lavorazione del legno, i complessi agricoli e alcune altre linee di produzione producono necessariamente, oltre ai prodotti principali, una quantità molto grande di legno o altri scarti vegetali, che, a quanto pare, non hanno più alcun valore pratico. Non molto tempo fa, venivano semplicemente bruciati, gettando fumo nell'atmosfera, o addirittura decomposti in modo dispendioso da enormi "cumuli di rifiuti". Ma hanno un enorme potenziale energetico! Se questi rifiuti vengono portati in uno stato conveniente per l'uso sotto forma di carburante, oltre a risolvere il problema dello smaltimento, puoi anche realizzare un profitto! È su questi principi che si basa la produzione di biocarburante solido - pellet.

I pellet sono estremamente comodi da immagazzinare, trasportare, utilizzare

Si tratta infatti di granuli cilindrici compressi con un diametro da 4 ÷ 5 a 9 ÷ 10 mm e una lunghezza di circa 15 ÷ 50 mm. Questa forma di rilascio è molto conveniente: i pellet sono facilmente imballati in sacchi, sono facili da trasportare, sono eccellenti per l'alimentazione automatica di combustibile alle caldaie a combustibile solido, ad esempio utilizzando un caricatore a vite.

Le caldaie a pellet hanno la capacità di alimentare automaticamente il combustibile dal bunker

I pellet vengono pressati sia da scarti di legno naturale che da corteccia, rami, aghi, foglie secche e altri sottoprodotti del disboscamento. Si ottengono da paglia, lolla, torta e in alcuni casi anche letame di pollo viene utilizzato come materia prima. Nella produzione di pellet, viene avviata la torba: è in questa forma che raggiunge il massimo trasferimento di calore durante la combustione.

I pellet possono essere prodotti da una varietà di materiali.

Naturalmente, materie prime diverse conferiscono caratteristiche diverse del pellet risultante - in termini di produzione di energia, contenuto di ceneri (la quantità del componente non combustibile rimanente), umidità, densità e prezzo. Maggiore è la qualità, minore è il problema con i dispositivi di riscaldamento, maggiore è l'efficienza del sistema di riscaldamento.

Alcuni pellet possono essere utilizzati non solo come combustibile, ma anche come fertilizzante o composizione per la pacciamatura del terreno. Tuttavia, il loro scopo principale, ovviamente, è il carburante per caldaie, e qui hanno molti vantaggi pronunciati rispetto ad altri tipi di combustibili solidi. Quindi, ad esempio, questo è un tipo di carburante assolutamente pulito dal punto di vista dell'ecologia. Nel processo di produzione del pellet non vengono utilizzati additivi chimici o sabbie per stampaggio.

Tipi e descrizione del pellet

Opinione di esperti: A.V. Masalsky

Editore della categoria "costruzione" sul portale Stroyday.ru. Specialista in sistemi di ingegneria e drenaggio.

In base al loro contenuto calorico specifico (in termini di volume), i pellet lasciano dietro di sé tutti i tipi di legna da ardere e carbone. Lo stoccaggio di tale carburante non richiede grandi aree o la creazione di condizioni speciali. Il legno compresso, a differenza della segatura, non inizia mai a decadere o a discutere, quindi non c'è rischio di combustione spontanea di tale biocarburante.

Ora - alla questione della produzione di pellet. In effetti, l'intero ciclo è rappresentato in modo semplice e chiaro nel diagramma (sono mostrate le materie prime agricole, ma questo vale anche per qualsiasi scarto di legno):

"Corso breve" sulla produzione di pellet

Prima di tutto, il rifiuto passa attraverso una fase di frantumazione (solitamente fino ad una dimensione del truciolo fino a 50 mm di lunghezza e 2 ÷ 3 mm di spessore). Segue una procedura di asciugatura: è necessario che l'umidità residua non superi il 12%.Se necessario, le patatine vengono frantumate in una frazione ancora più fine, portando il suo stato quasi al livello della farina di legno. È considerato ottimale se la dimensione delle particelle che entrano nella linea di pressatura del pellet è entro 4 mm.

Prima che la materia prima entri nei granulatori, viene leggermente cotta a vapore o brevemente immersa in acqua. E, infine, sulla linea di pressatura del pellet, questa "farina di legno" viene pressata attraverso i fori di calibrazione di una matrice speciale, che hanno una forma conica. Questa configurazione dei canali contribuisce alla massima compressione del legno frantumato con, ovviamente, il suo forte riscaldamento. Allo stesso tempo, la sostanza lignina presente in qualsiasi struttura contenente cellulosa "incolla" in modo affidabile tutte le particelle più piccole, creando un granulo molto denso e durevole.

Formazione di pellet in una matrice cilindrica

All'uscita dalla matrice, le "salsicce" risultanti vengono tagliate con un apposito coltello, che dà granuli cilindrici della lunghezza richiesta. Vanno alla tramoggia e da lì al ricevitore del pellet finito. Non resta infatti che raffreddare i granuli finiti e confezionarli in sacchetti.

Lo schema dell'apparato con una matrice piatta

Le matrici possono essere cilindriche o piatte. I primi sono più produttivi, vengono utilizzati principalmente in potenti installazioni industriali. Sui piccoli granulatori, che sono più spesso utilizzati nelle singole famiglie, sono generalmente piatti.

Video: piccola produzione per la trasformazione dei rifiuti di legno in pellet

Ma che dire di un "proprietario privato"?

Quindi, sembra tutto semplice. Ma questa "semplicità" serve per una produzione snella, ma vale la pena iniziare da soli un simile processo?

1. Innanzitutto bisogna "guardarsi intorno" con molta attenzione dal punto di vista della provenienza delle materie prime per la produzione privata.

• Se nelle vicinanze è presente uno stabilimento per la lavorazione del legno (grande officina) e lì è possibile ottenere regolarmente segatura già pronta a prezzi "ridicoli" o addirittura gratuitamente, nell'ordine del ritiro da soli, allora vale la pena provare. Molto probabilmente, tutti i costi iniziali saranno presto giustificati: ci sarà l'opportunità non solo di rifornirsi completamente di biocarburante granulare, ma anche di realizzare il surplus.

Se riesci a trovare un fornitore del genere, funzionerà!
È abbastanza comprensibile che la presenza di una linea di pellet sarà molto vantaggiosa se il proprietario stesso si occupa di questioni di lavorazione del legno e la segatura in azienda, come si suol dire, "non viene trasferita".

• È peggio se sono disponibili solo rifiuti di legno di grandi dimensioni: in questo caso, dovrai pensare al problema della frantumazione, e questo è già un costo non necessario per attrezzature ed elettricità.
• Se il calcolo si basa su ipotesi volontaristiche - "quello che trovo, lo elaborerò", allora, molto probabilmente, non ne verrà fuori nulla di buono. L'attrezzatura per la pellettizzazione non è economica ed è improbabile che si giustifichi mai con questo approccio.

Quando si valutano le possibilità di ottenere materie prime, è necessario valutare le specie di legno. Non vale la pena entrare in contatto con pioppo o salice: non solo il legno stesso è povero di calorie, ma non si sinterizza bene in granuli a causa del suo basso contenuto di lignina. Anche il tiglio non è una buona scelta. Ma la segatura delle conifere, a causa dell'alto contenuto di resina, è adatta a tutti, nessuno escluso.

2. Il prossimo grande problema è il problema hardware.

In realtà, non ci sono problemi particolari con questo: ci sono molte installazioni di varie capacità e prestazioni, assemblaggi domestici, europei o cinesi in vendita. Definirli economici è probabilmente impossibile. Anche chi di loro è migliore o peggiore è difficile da giudicare, è meglio approfondire questo argomento nei forum di Internet.

Macchina per pellet prefabbricata

Nello stesso posto, sui forum, puoi trovare le proposte dei maestri che sono impegnati nella produzione di granulatori su misura. Hanno schemi comprovati, i propri disegni, esperienza nell'assemblaggio e nella messa a punto di installazioni.È possibile che un dispositivo del genere sia molto più attraente per il prezzo rispetto a quello di fabbrica.

Video: modello di pellettizzatore a stampo piatto fisso da 4 kW

Ma sull'autoproduzione, una questione molto controversa. Prima di tutto, è quasi impossibile ottenere disegni già pronti di tali prodotti, tranne forse per copiare dal dispositivo assemblato. È improbabile che gli artigiani che hanno imparato la produzione di tali installazioni condividano tutte le sfumature del design e dell'assemblaggio.

La seconda difficoltà è che le parti mobili e fisse nella camera di granulazione subiscono carichi enormi ed è quasi impossibile calcolarle correttamente senza la conoscenza appropriata dei materiali di resistenza e della meccanica applicata. Farlo "a occhio" - non funzionerà.

Le parti principali del granulatore sono stampi e rulli di frantumazione

Le parti principali - stampi e rulli di frantumazione - possono essere acquistate già pronte. Ma per eseguire il corpo stesso, montarlo sul letto, installare un azionamento elettrico, pensare a un sistema di trasmissione con il rapporto di trasmissione richiesto, regolare con precisione tutte le parti e gli assemblaggi: ciò richiede le straordinarie capacità di un fabbro, meccanico, operatore di fresatrice , Turner ...

Certo, se hai completa fiducia nelle tue capacità, allora puoi provare: ci sono esempi su Internet in cui gli artigiani domestici si vantano dei loro successi. Inoltre, alcuni riescono addirittura ad allontanarsi dagli schemi convenzionali e modificare il design, rendendolo più semplice, ma senza perdere le possibilità di installazione.

Forse il video qui sotto per qualcuno sarà il punto di partenza nello sviluppo e nella produzione del tuo granulatore di pellet:

Video: come funziona un granulatore di pellet compatto

In conclusione, si può notare quanto segue.

Nella scala di una pubblicazione, è semplicemente impossibile esaminare anche brevemente tutti i metodi moderni per produrre biocarburanti. Pertanto, le questioni della produzione e dell'uso di biogas da rifiuti animali, la produzione di bioetanolo da materie prime vegetali meritano articoli separati. Se il lettore dispone di informazioni interessanti su questi temi, saremo lieti di pubblicarle sul nostro portale. In ogni caso, anche questi argomenti non saranno lasciati senza considerazione.

Rimanete sintonizzati!