Ulemper og fordeler med eksisterende biogassanlegg

På slutten av 1900-tallet oppstod spørsmålet om å lete etter nye, alternative energikilder før menneskeheten. Årsaken til dette var den forestående drivstoff- og energikrisen og den stadig økende forurensningen av miljøet. Det var nødvendig å finne nye kilder til termisk energi som kunne erstatte olje og gass. Sammen med utviklingen av solenergi har det kommet en annen mer lovende og viktigst av alt mer budsjettretning - bruk av biodrivstoff.

Biodrivstoff er drivstoff oppnådd ved behandling av biomasse ved termokjemiske eller biologiske midler - ved hjelp av bakterier. Som biomasse kan både plante- og dyreråvarer, samt organiske rester av produksjon og avfall fra husdyr fra husdyr brukes. De mest brukte kildene er planter og treavfall.

Avhengig av aggregeringstilstand, skilles følgende typer biodrivstoff:

• Massivt (tre, flis, drivstoffbriketter, drivstoffpiller, drivstofftorv);
• Væske (bioetanol, biobutanol, biometanol, biodiesel);
• Gassformig (biogass, biohydrogen).

Faste biodrivstoff

Ved, som for århundrer siden, brukes fortsatt til å generere varme og strøm. Et eksempel på det største biomassekraftverket i Europa er den østerrikske kraftvarmen. Kapasiteten er 66 MW.

Til tross for at verden aktivt utvikler og finansierer prosjekter for opprettelse av energiskog der det dyrkes woody biomasse, tiltrekker bruken av forskjellige produkter fra trebearbeidingsindustrien for å skaffe biodrivstoff mer og mer oppmerksomhet. Slike virksomheter er allerede ganske godt utviklet og leverer aktivt sine produkter til markedet. Disse inkluderer drivstoffbriketter og drivstoffpellets - pellets.

For å oppnå drivstoffbriketter tørkes og presses diverse bioavfall, slik som fugleskitt og gjødsel. De resulterende brikettene brukes til oppvarming av bolig- og industrilokaler.

Drivstoffgranulat - pellets brukes på lignende måte. De er produsert av sagflis, flis, bark, substandard tre, halm, landbruksavfall (solsikkehus, nøtteskall). For å oppnå pellets, blir biomassen først knust til mel, deretter inn i tørketrommelen, og fra den til en spesiell presse, der lignin som finnes i treavfall, blir klebrig under påvirkning av trykk og høy temperatur. Det gjør det mulig å skaffe ferdige sylindere med biodrivstoff ved utgangen. En karakteristisk kvalitet på drivstoffpiller er deres lave askeinnhold - ca 3%.

Teknologien for å skaffe drivstofftorv som brukes til oppvarming av boligbygg er også enkel. Råvarer leveres direkte fra utvinningsstedet til torvbehandlingsanlegget, der torven blir renset for urenheter (siktet), tørket og presset til briketter.

En annen type biodrivstoff - flis - brukes i Europa på store kraftvarmeanlegg med en kapasitet på ett til flere megawatt. Produksjonen av flis utføres direkte ved hogst eller i produksjon ved hjelp av spesielle flismaskiner. Som råmateriale brukes vanligvis tre i små størrelser - kvister, bark, stubber, etc.

Produksjonsteknologi

Som med organisering av en hvilken som helst teknologisk prosess, helt i begynnelsen, utføres den innkommende kontrollen av det innkommende råstoffet. I dette tilfellet utføres en tilfeldig kontroll av kornene.Kvaliteten på frøene brukes til å bedømme kvaliteten på hele sendingen.

Det neste trinnet er å få oljen. Hvorfor råvarene sendes til churn. Kakene som oppnås etter at oljene er presset ut, kastes ikke, de brukes til produksjon av fôr til husdyr.

Oljene blir videre bearbeidet (den såkalte forestringen). Den består i å berike oljen med metylestere. Det totale innholdet av disse stoffene i hele volumet må være minst 96%.

Essensen av teknologien er ganske enkel: det er nødvendig å tilsette metanol og en aktivator av kjemiske prosesser (hvilken som helst alkali). Kilden til metanol er vanligvis sagflis. Du kan imidlertid forenkle oppgaven. I stedet for å skille metanol, kan du fortynne oljen med den nødvendige mengden isopropylalkohol eller etanol.

For at forestringsprosessene skal finne sted, er det nødvendig å varme opp oljen til høye temperaturer. Det tar vanligvis opptil to timer i tid. I dette tilfellet er det nødvendig å hele tiden overvåke prosessen og ikke bli distrahert: selv en liten temperaturøkning kan føre til antenning av oljen.

Fullføringen av den kjemiske reaksjonen fremgår av mottakelsen av et glyserolsediment i bunnen og dannelsen av to lag i beholderen. Derfor er det ønskelig at en gjennomsiktig beholder brukes til disse prosessene: i dette tilfellet er det mulig å bestemme visuelt nøyaktig når prosessen er fullført, noe som vil eliminere behovet for påfølgende modifikasjoner og forhindre mottakelse av avslag.

Flytende biodrivstoff

Flytende biodrivstoff blir mer og mer populært på grunn av miljøvennlighet og sikkerhet. Den brukes hovedsakelig i forbrenningsmotorer. Denne typen drivstoff oppnås som et resultat av prosessering av forskjellige plantematerialer.

Det er hovedtyper av flytende biodrivstoff:

1. Bioetanol
2. Biobutanol
3. Biometanol
4. Biodiesel

Bioetanol

Tar en ledende posisjon i listen over flytende biodrivstoff. Dets omfang er i vanlige biler, og de siste årene har det også blitt brukt som biodrivstoff til peiser til hjemmet. Bioetanol blandet med bensin som drivstoff har en rekke fordeler i forhold til konvensjonell bensin: det forbedrer ytelsen til bilmotoren, øker kraften, overoppheter ikke motoren, danner ikke sot, karbonavleiringer og røyk.

Bioetanol er et flott alternativ for peiselskere. Siden det ikke danner røyk, sot og avgir en liten mengde karbondioksid under forbrenningen. Kan brukes til å varme opp peiser selv i bygårder. Samtidig er det ikke noe varmetap i det hele tatt, som det vanligvis er tilfelle med driften av konvensjonelle peiser med skorstein.

Den produseres i henhold til teknologien for alkoholholdig gjæring fra råvarer som inneholder stivelse eller sukker: mais, frokostblandinger, sukkerrør, sukkerroer. Det er økonomisk forsvarlig å skaffe etanol fra råvarer som inneholder cellulose.

Biobutanol

Som drivstoff for motorer er det mer å foretrekke enn bioetanol: det blandes bedre med bensin, og kan også brukes som et separat drivstoff. For å oppnå det brukes tradisjonelle avlinger: sukkerrør, mais, hvete, sukkerroer. Mens det er mindre populært enn bioetanol.

Biometanol

Produksjonsteknologien er fortsatt ufullkommen og krever innføring av mange flere innovative utviklinger. Det skal antas å oppnås ved biokjemisk transformasjon av marint fytoplankton dyrket i spesielle reservoarer. Men så langt har det ikke vært mulig å etablere produksjon i industriell skala. Søknadene om biometanol er de samme som for konvensjonell metanol. Dette er produksjonen av en rekke stoffer (formaldehyd, metylmetakrylat, metylaminer, eddiksyre, etc.), som løsningsmiddel og frostvæske.

Biodiesel

Den brukes i bilmotorer både separat og i en blanding med konvensjonelt diesel.I tillegg til fraværet av den negative effekten av biodiesel på miljøet, har mange studier fremhevet en annen fordel. På grunn av det lave svovelinnholdet er smøreegenskapene til biodiesel bedre, noe som bidrar til å forlenge levetiden til seriemotorer. Råvarer for biodieselproduksjon kan være både planter (bomull, soyabønner, raps) og fettoljer (palme, raps, kokosnøtt), alger.

NØDVENDIGE JUSTERINGER AV KJØRETØYSYSTEMER FOR BETJENING AV BIOETHANOL

Det er også et rent russisk problem. I følge en lang tradisjon anser staten vår alkohol for å være et usosialt stoff og beskytter innbyggerne mot alkohol med skatter og begrensninger. I denne situasjonen er det lite sannsynlig at kostnaden for alkoholdrivstoff vil være mer attraktiv enn vanlig bensin. Og vil de få lov til å selge etanol døgnet rundt? ..

Det er også globale hindringer. En av dem er mangelen på ensartede standarder og krav til biodrivstoff. Hvor er garantiene for at for eksempel Opel med mange drivstoff som reiser rundt i Tyskland, vil like biobensin i nabolandet Frankrike laget av andre råvarer? Derfor forakter moderne modeller som kjører på biodrivstoff vanligvis ikke bensin eller diesel.

Gassformige biodrivstoff

Det er to hovedtyper av gassformige drivstoff:

• Biogass
• Biohydrogen

Biogass

Gjæringsprodukt av organisk avfall, som kan brukes som avføringsrester, kloakk, husholdningsavfall, slakteavfall, gjødsel, møkk, samt ensilasje og alger. Det er en blanding av metan og karbondioksid. Organisk gjødsel er et annet produkt fra husholdningsavfallsprosessen i biogassproduksjon. Produksjonsteknologien er assosiert med transformasjon av komplekse organiske stoffer under påvirkning av bakterier som utfører metangjæring.

Ved begynnelsen av den teknologiske prosessen blir avfallsmassen homogenisert, deretter tilføres det tilberedte råmaterialet ved hjelp av en laster til en oppvarmet og isolert reaktor, hvor metangjæringsprosessen foregår direkte ved en temperatur på ca. 35-38 ° C. Massen av avfall blandes konstant. Den resulterende biogassen kommer inn i en bensintank (brukes til lagring av gass), og blir deretter matet til en elektrisk generator. Den resulterende biogassen erstatter konvensjonell naturgass. Kan brukes som biodrivstoff eller generere strøm fra det.

Biohydrogen

Den kan fås fra biomasse ved termokjemiske, biokjemiske eller bioteknologiske metoder. Den første metoden for å oppnå er assosiert med oppvarming av avfall til en temperatur på 500-800 ° C, noe som resulterer i frigjøring av en blanding av gasser - hydrogen, karbonmonoksid og metan. I den biokjemiske metoden brukes enzymer av bakteriene Rodobacter speriodes, Enterobacter cloacae, som forårsaker produksjon av hydrogen under splitting av planterester som inneholder cellulose og stivelse. Prosessen skjer ved normalt trykk og lav temperatur. Biohydrogen brukes i produksjonen av hydrogenbrenselceller i transport og energi. Det er ikke mye brukt ennå.

Fordelene med energi

Biologisk og vitenskapelig interesse for naturlige energiressurser oppstår på grunn av følgende positive egenskaper ved produktet:

• Økonomisk tilgjengelighet av materiale... Mange land bruker mye penger på å kjøpe olje eller naturgass. Statens økonomi lider tap. Biodrivstoff kan fås i nesten alle land. Lokal drivstoffproduksjon vil redusere kostnadene ved import av utenlandske energiressurser.
• Mobilitet... Vind- eller solanlegg er utelukkende beregnet på stasjonær bruk. Kan ikke transporteres. Biologiske materialer kan om nødvendig transporteres fra en region til en annen.
• Biodrivstoff er fornybar ressurs... Plante- og dyreavfall vil aldri forsvinne.
• Naturressurs reduserer klimagassutslipp i atmosfære. Forhindrer sannsynligheten for global oppvarming.
• Bruk av biodrivstoff til bilmotorer reduserer vedlikeholdskostnadene.

I en ikke altfor fjern fremtid vil det være billigere å bruke et brennbart drivstoff enn å bruke bensin.

Utslipp av skadelige stoffer i atmosfæren

Den reduserte mengden karbondioksidutslipp under forbrenning er et stort pluss for biodiesel. I henhold til forsikringene fra forskere som håndterer disse problemene, overstiger ikke volumet av CO2-utslipp fra forbrenning av biodiesel volumet av karbondioksidprosessering fra de anleggene som fungerte som en kilde til råvarer for produksjon av drivstoff gjennom hele Livssyklus.

Imidlertid forekommer utslipp fra forbrenning av drivstoff. Derfor er det ikke helt riktig å kalle biodiesel for et miljøvennlig drivstoff. Noen mener imidlertid at mengden produsert karbondioksid er så liten at de kan overses. Denne uttalelsen er svært kontroversiell.