Устройство прибора
Биокамин устроен довольно просто. Именно такая простота конструкции позволяет создавать камины из самых разных материалов и самых разнообразных форм.
Топливный бак – самое главное в устройстве биокамина. Биотопливо наливается в специальную горелку из негорючего материала и поджигается. В этом и заключается весь принцип работы биокамина.
Все остальные элементы можно отнести к декоративным, т. к. они меняют внешний вид устройства, но никак не влияют на его работу.
Так, для создания разных визуальных образов вокруг горелки размещаются различные негорючие материалы, имитирующие камни или дрова, натуральный песок или уголь.
Из огнестойких материалов (закаленное стекло, искусственный камень, металл) выполняется и рама биокамина.
Рама придает биокамину законченный образ и помогает вписывать его в тот или иной интерьер, придавая уникальность дизайнерскому решению.
Благодаря такому разнообразию материалов для производства биокамин может быть самых разных видов: напольным или вешаться на стену, биокамины можно ставить на стол или подвешивать к потолку.
Выбор вида биокамина зависит исключительно от того, какую функцию в интерьере он призван выполнять.
Так, интенсивность горения и количество производимого тепла с легкостью регулируются количеством используемого биотоплива, а огонь всегда можно быстро потушить.
У биокамина нет труб, он полностью мобилен: изделие можно перемещать по квартире в зависимости от настроения и необходимости.
Но самое главное в таком устройстве – это то, что позволяет ему выглядеть так, будто в нем действительно горит настоящий огонь, – биотопливо.
Для автомобилей и самолетов
Биотопливо, как правило, используется в смеси с традиционными видами топлива: бензином, дизельным топливом или авиационным керосином. В России ГОСТ разрешает добавлять в автомобильное топливо до 5% биодизеля и до 10% биоэтанола. Аналогичные нормы действуют и в Европе. Более высокий процент содержания этанола требует некоторой модернизации двигателей. В кукурузных штатах США процент содержания биоэтанола в топливе может достигать 85%, а в Бразилии даже 95% (и не менее 25%). Двигатель на таком топливе трудно запустить в холодную погоду, но для Бразилии это как раз не проблема.
Биодизель по своим характеристикам практически ничем не отличается от обычного дизеля, однако в зимнее время требует дополнительного подогрева, так как он более вязкий и быстрее загустевает на морозе. Без подогрева можно обойтись, если использовать не более 20% биотоплива в смеси.
Большие перспективы у биотоплива в авиации. Впервые его смесь с авиационным керосином в пропорции 1 к 4 в 2008 году использовала авиакомпания Virgin Atlantic. С тех пор подобные смеси опробовали и многие другие авиакомпании. Производством авиационного биотоплива в Европе занимаются Neste Oil, Biomass Technology Group и UOP. К 2030 году американская аэрокосмическая корпорация Boeing планирует начать поставки самолетов, которые будут летать на 100% биотопливе. Это потребует усовершенствования двигателей и получения необходимых разрешений.
На коммерческие авиарейсы приходится около 2% всех выбросов парниковых газов и 12% всех выбросов в сфере транспорта
Технология второго поколения
В следующих подразделах описаны основные разрабатываемые в настоящее время маршруты второго поколения.
Термохимические маршруты
Материалы на основе углерода можно нагревать при высоких температурах в отсутствие (пиролиз) или в присутствии кислорода, воздуха и / или пара (газификация).
Эти термохимические процессы дают смесь газов, включая водород, монооксид углерода, диоксид углерода, метан и другие углеводороды, а также воду. Пиролиз также дает твердый полукокс. Газ можно ферментировать или химически синтезировать в различные виды топлива, включая этанол, синтетическое дизельное топливо, синтетический бензин или реактивное топливо.
Существуют также более низкотемпературные процессы в диапазоне 150–374 ° C, которые производят сахара путем разложения биомассы в воде с добавками или без них.
Газификация
Технологии газификации хорошо зарекомендовали себя для обычного сырья, такого как уголь и сырая нефть. Технологии газификации второго поколения включают газификацию лесных и сельскохозяйственных отходов, древесных отходов, энергетических культур и черного щелока . Выходом обычно является синтез-газ для дальнейшего синтеза, например, в продукты Фишера-Тропша, включая дизельное топливо, биометанол , BioDME ( диметиловый эфир ), бензин посредством каталитической конверсии диметилового эфира или биометан ( синтетический природный газ ). Синтез-газ также может использоваться для производства тепла и для выработки механической и электрической энергии с помощью газовых двигателей или газовых турбин .
Пиролиз
Пиролиз является хорошо отработанной технологией для разложения из органического материала при повышенных температурах в отсутствии кислорода . При производстве биотоплива второго поколения лесные и сельскохозяйственные отходы, древесные отходы и энергетические культуры могут использоваться в качестве сырья для производства, например, биомасла для мазута. Бионефть обычно требует значительной дополнительной обработки, чтобы сделать ее пригодной в качестве сырья для нефтепереработки для замены сырой нефти.
Гидротермальное ожижение
Гидротермальное ожижение — это процесс, похожий на пиролиз, при котором могут обрабатываться влажные материалы. Процесс обычно происходит при умеренных температурах до 400 ° C и давлении выше атмосферного. Возможность обрабатывать широкий спектр материалов делает гидротермальное сжижение жизнеспособным для производства топлива и сырья для химической промышленности.
Биохимические пути
Химические и биологические процессы, которые в настоящее время используются в других приложениях, адаптируются для биотоплива второго поколения. В биохимических процессах обычно используется предварительная обработка для ускорения процесса гидролиза, при котором отделяются лигнин, гемицеллюлоза и целлюлоза. После разделения этих ингредиентов фракции целлюлозы можно ферментировать до спиртов.
Сырьем являются энергетические культуры, сельскохозяйственные и лесные отходы, отходы пищевой промышленности и муниципальные биоотходы, а также другая биомасса, содержащая сахара . Продукты включают спирты (такие как этанол и бутанол ) и другие углеводороды для использования на транспорте.
Способы изготовления своими руками
Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.
Биотопливо из навоза
Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.
Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.
Производство биогаза
Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.
Для получения газа из этого сырья используется:
- навоз;
- птичий помет;
- стоки туалета;
- пищевые отходы;
- растительная масса;
Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.
Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.
Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.
Уголь для создания биогаза
Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.
Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:
- в бочке;
- в яме;
Рассмотрим каждый способ по отдельности. И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.
Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.
Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.
Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.
Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.
Рапсовое биотопливо
Из семян рапса поступивших в маслобойню получают масло и шрот. Далее, это масло поступает в специальную установку, где в результате различных химических реакций из рапсового масла получают метиловый эфир – биодизель.
Перед использованием, его необходимо профильтровать. Этот вид дизеля отличается лучшей воспламеняемостью по сравнению с обычным дизельным топливом.
Что такое биодизель?
Биодизель – это одна из разновидностей биотоплива, полученная в результате реакции переэтерификации животных или растительных жиров путем их смешивания с простейшими спиртами в присутствии катализатора. Биодизель обладает рядом преимуществ, которые делают его использование достаточно перспективных с точки зрения экологии. В отличие от нефтепродуктов, попадая в окружающую среду он подвергается полному биологическому разложению
Еще одно важное преимущество биодизеля – это большое разнообразие исходного сырья, которое может использоваться в процессе его получения. Кроме животных жиров это может быть как свежее масло из различных растений (подсолнечник, рапс, соя, арахис, пальма, кокос, кукуруза) и водорослей, так и пережаренное масло, образующееся в больших количествах в результате функционирования заведений общественного питания, ресторанов, пекарен и т.п
Применение биодизеля в качестве моторного топлива также позволяет существенно сократить количество вредных выбросов (сульфатов, углекислого газа, твердых частиц) в окружающую среду в сравнении с топливами, изготовленными из нефти. Есть свои плюсы у биодизеля и при непосредственной эксплуатации в двигателях внутреннего сгорания и хранении: хорошие смазывающие способности и высокая температура вспышки. Он может использоваться как топливо в чистом виде и в качестве добавки к традиционным моторным топливам.
Что такое биологическое топливо
Наиболее перспективным направлением в энергетике являются технологии, предусматривающие использование возобновляемых ресурсов, к числу которых относится и биологическое топливо.
Наиболее распространенным видом биологического топлива являются обычные дрова. 38% населения Земли используют их для отопления и приготовления пищи
В качестве сырья для его производства можно брать биомассу растительного/животного происхождения, включая отходы промышленных производств либо остатки жизнедеятельности животных.
Обработка таких веществ производится термохимическим или биологическим методом, в последнем случае топливо получают при помощи различных видов микроорганизмов.
Доля использования биологических видов топлива постоянно растет, что способствует сохранению ископаемых ресурсов углеводородов (+)
Во многих странах действуют специальные программы по расширению доли биотоплива в национальном и региональном энергопотреблении. В ряде государств имеются также обязательные нормы использования этого источника энергии.
Виды биотоплива
Как и другие вещества, биотопливо имеет три разновидности по своему агрегатному состоянию:
- Твердый тип производится на основе отходов сельского хозяйства либо деревообработки.
- Жидкий тип представлен биобутанолом, биоэтанолом, диметиловым эфиром, биодизелем.
- Газообразный тип: биоводород, биометан, биогаз.
Все три разновидности имеют свои специфические особенности, которые рассмотрены ниже.
Твердое биологическое топливо
Самый традиционный пример твердого биотоплива — дрова. С их помощью обогревают жилища уже несколько тысяч лет. Но это далеко не самый экологичный вид топлива, поскольку древесному фонду для возобновления требуются десятки лет.
Альтернативой дровам становятся пеллеты, которые производятся из некондиционной древесины — коры, веток, опилок, обрезков, а также щепы. Сырье перемалывается, затем из него под воздействием высокого давления и высокой температуры формируются мелкие цилиндрики или брикеты. Из-за правильной формы их удобно хранить. Кроме того, это прекрасный способ утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности.
Помимо древесной массы для изготовления твердого топлива используют солому, ореховую шелуху, внешние оболочки растений. Такое сырье прессуется и гранулируется.
Не менее часто пеллеты изготавливают из навоза. Современные технологии позволяют устранить неприятный запах из такого вида топлива. Это хороший способ использования отходов жизнедеятельности животных. Кроме того, это дешевое сырье очень быстро возобновляется.
Жидкое биологическое топливо
Жидкое топливо служит альтернативой бензину, либо дополнением к традиционному автомобильному топливу. Различают пять основных видов жидкого биотоплива:
- Биометанол. В качестве сырья для его производства служат одноклеточные водоросли. Разведение таких водорослей не требует ни пресной воды, ни земельных площадей, а потому это одно из наиболее перспективных направлений развития биотехнологий.
- Биодизель — основан на смешивании эфиров жирных кислот. Он абсолютно безопасен, хранится три месяца, разлагается за четыре недели. Применяется как альтернативное автомобильное горючее либо как добавка к традиционному топливу.
- Биобутанол, является аналогом бутанола, но производится из растений: кукурузы, пшеницы, маниока и свеклы. Это вещество способно заменить традиционное автомобильное горючее.
- Биоэтанол получают из сырья, содержащего сахара и крахмал, путем спиртового брожения. Применяется для топки каминов, поскольку обладает высокой теплоотдачей и не образует побочных продуктов горения. Может использоваться в качестве добавки к автомобильному топливу, поскольку защищает мотор и снижает количество выбросов.
- Диметиловый эфир производится из отходов бумажного производства. Может применяться для изготовления автомобильного топлива для машин с LPG-двигателями.
Газообразное биологическое топливо
Основными типами газообразного биотоплива являются:
- Биоводород — аналог водорода. Получают его из органического сырья двумя способами — термохимическим (нагрев до 800 градусов без доступа кислорода) и биохимическим (легкий подогрев и микроорганизмы). Преимущество этого вида топлива — его возобновляемость. Для сырьевой массы используются органические отходы; бактерии, участвующие в переработке сырья, можно использовать неоднократно.
- Биогаз является аналогом природного газа. В его состав входит метан, углекислый газ, а также малое количество примесей (водород и сероводород). Если этот газ очистить от углекислоты, то получится биологический метан. Биогаз получается в результате метанового либо водородного брожения. Метановое брожение включает три этапа биологической обработки сырьевой массы: при помощи гидролизных бактерий, а также кислотообразующих и метанообразующих микроорганизмов. В качестве сырья служат отходы жизнедеятельности животных, водоросли, бытовые отходы. Сфера применения такая же, как у природного газа.
Биодизель:
Биодизель – продукт биологического происхождения на основе животных и растительных жиров (масел), а также их производных.
Биодизель обладает множеством достоинств:
а) отличные смазочные качества продукта позволяют существенно продлить срок эксплуатации двигателей внутреннего сгорания;
б) полностью распадается при попадании в почву, не причиняя вреда животным и растениям;
в) не содержит серы в отличие от дизельного топлива;
г) позволяет вводить в оборот ранее неиспользуемые низкокачественные земли сельскохозяйственного назначения;
д) остаточный компонент производства биодизеля – жмых можно в дальнейшем использовать в качестве корма для скота.
Для производства биодизеля в разных странах мира используется рапс и его разновидности, соя, касторовое, кокосовое и пальмовое масло, растение ятрофа из семейства молочайных.
В последние годы учеными ведутся работы по совершенствованию технологии получения биодизеля из водорослей. Эксперты подсчитали, что с одного акра земли можно получить 2400 литров пальмового масла, а с водной поверхности – 3570 баррелей бионефти (где один баррель приравнивается к 150 литрам).
Твердое биотопливо
Дрова, как и столетия назад, продолжают использоваться для получения тепловой и электрической энергии. Примером крупнейшей в Европе электростанции, работающей на данной биомассе, является Австрийская ТЭЦ. Ее мощность — 66 МВт.
Не смотря на то, что в мире активно разрабатываются и финансируются проекты по созданию энергетических лесов, где выращивается древесная биомасса, все большее внимание привлекает к себе использование для получения биотоплива различных продуктов деревообрабатывающей промышленности. Такие предприятия уже достаточно хорошо развиты и активно поставляют на рынок свои продукты
К ним относятся топливные брикеты и топливные гранулы – пеллеты.
Для получения топливных брикетов различные биоотходы, такие как птичий помет и навоз, высушиваются и прессуются. Полученные брикеты используются для отопления жилых и производственных помещений.
Аналогично применяются и топливные гранулы – пеллеты. Их вырабатывают из опилок, щепы, коры, некондиционной древесины, соломы, отходов сельского хозяйства (лузги подсолнечника, ореховой скорлупы). Для получения пеллет биомасса сначала измельчается в муку, затем поступает в сушилку, а из нее ─ в специальный пресс, где под действием давления и высокой температуры содержащийся в древесных отходах лигнин становится клейким. Он дает возможность получить на выходе готовые цилиндрики биотоплива. Отличительным качеством топливных гранул является их малая зольность — около 3 %.
Технология получения топливного торфа, используемого для отопления жилых домов, также проста. Непосредственно из места добычи сырье доставляется на торфоперерабатывающий завод, где торф очищается от посторонних включений (просеивается), высушивается и прессуется в брикеты.
Еще один вид биотоплива – древесная щепа – используется в Европе на крупных ТЭЦ мощностью от одного до нескольких мегаватт. Выработка древесной щепы производится непосредственно на лесозаготовках или на производстве при помощи специальных рубительных машин – шредеров. В качестве сырья обычно применяется тонкомерная древесина и остатки лесозаготовки – сучья, кора, пни и др.
Преимущества и недостатки
Основные преимущества биотоплива связаны с его экологическими характеристиками. Оно относится к возобновляемым источникам энергии и позволяет снизить углеродный след от использования транспорта. Углерод, который в виде углекислого газа высвобождается при его сжигании, был поглощен из атмосферы лишь недавно, в процессе роста растений, из которых было изготовлено топливо, а не миллионы лет назад, как при использовании ископаемого топлива. И затем может снова быть поглощен растениями, то есть получается замкнутый цикл.
При сгорании биоэтанола не образуется никаких вредных соединений. Биодизель, несмотря на значительно меньшее содержание серы, характеризуется хорошими смазочными свойствами, что продлевает срок жизни двигателя.
В Таиланде биодизель производят из смеси пальмового масла и использованного кулинарного масла
В качестве недостатка биоэтанола называют более низкую, чем у бензина, теплотворную способность. Из-за этого повышается расход топлива.
Среди недостатков биодизеля, помимо загустевания при низких температурах, — нестабильное качество, обусловленное разнообразием используемого сырья. Кроме того, он не предназначен для длительного хранения, так как со временем портится. Расход биодизеля также несколько выше.
Производство биотоплив позволяет поддержать сельскохозяйственное производство там, где оно становится невыгодным из-за перепроизводства. Однако у этого есть обратная сторона: повышенный спрос на топливо может вызвать сокращение производства продовольствия и рост цен на него.
Впрочем, главным недостатком биотоплив остается их высокая себестоимость, поэтому без поддержки государства конкурировать с традиционными бензином и дизелем они не могут.
Жидкое биотопливо
Этот вид энергии приобретает популярность благодаря возможности использования в двигателях внутреннего сгорания. Это безопасный и экологически чистый источник питания для автомобилей и различной техники, в результате использования которого выделяется минимальное количество вредных остаточных продуктов. В такой концепции снижается вредное влияние на окружающую среду и внутренние детали мотора.
Классификация энергоресурсов выглядит следующим образом:
- Биобутанол;
- Биодизель;
- Биометанол;
- Биоэтанол.
Применение жидких материалов известно в домашних каминах, печах. Образует минимальное количество серы и сажи при сгорании.
Биоэтанол из растительных культур
Лидирует в списке альтернативных источников питания, применяемых для обеспечения потребностей подвижных машин и механизмов. Примером использования является смешанный с бензином биоэтанол. Для получения используется растительное сырье, — культурные растения. Технология производства основывается на спиртовом брожении на сахаре из таких видов сырья как кукуруза, тростник, свекла, некоторые зерновые, содержащие целлюлозу.
Биобутанол для заправки автомобилей
Положительная практика использования четырехуглеродного спирта, получаемого при ферментации растительного сырья, основывается на минимальном количестве выбросов. Существуют аналоги, вырабатываемые из нефти. Известно применение в крупной промышленности в замкнутом цикле производства. В настоящее время происходит улучшение технологии с целью формирования перспективы получения виду дороговизны бензина на рынке.
В сравнении с этанолом обладает следующими достоинствами:
- Обладает высоким энергоресурсом;
- Смешивается с бензином для получения обогащенной топливной смеси;
- Химически устойчив;
- Более экологическое топливо;
- Характеризуется подтвержденными значениями сниженных CO и NOx.
Диметиловый эфир c 2 h 6 o
Производится из биомассы (угля или природного газа), в том числе из отходов целлюлозно-бумажных предприятий. Сжижение вещества происходит уже на низких давлениях. Первой из стран, взявшей на вооружение диметиловый эфир как биотопливный материал, стал Китай. Применение на практике ввиду чистоты продукта не требует установки фильтрующих систем. Для повышения эффективности сжигания необходимо некоторое перестроение оборудования и системы зажигания моторов. Вслед за Китаем концепция внедрения альтернативного источника энергоресурсов принята Московским департаментом транспорта. Сегодня использование биотопливного сырья возможно на таких автомобилях как Volvo, KAMAZ и Nissan .
Биометанол из одноклеточных водорослей
По составу и свойствам является аналогом обычного метанола. Применение материала достаточно широко развито в промышленности. Используется в качестве сырья для изготовления веществ группы формальдегидов, кислоты уксусной, растворителей.
Производство биометанола актуально вдали от газовых месторождений. Для этих целей используются целые плантации зеленых водорослей (в том числе искусственно культивируемых), которые впоследствии сбраживаются до простейшего спирта. Фитопланктон на практике обладает достаточно высокой продуктивностью. В отличие от других технологий, не задействует вода и почва, не оказывается влияние на соседствующие отрасли, например, сельское хозяйство.
Биодизель как альтернатива транспортному горючему
Истощение ископаемых природных ресурсов ставит перед современным поколением серьезную проблематику. Преимущества биодизеля как биотоплива состоит прежде всего в том, что его начинают активно получать и использовать в домашних хозяйствах. Именно так происходит в Европе, где на этом типе энергоносителя работают системы обогрева помещений, садовая техника, машины и агрегаты. Европейцы несколько десятилетий используют такой продукт для езды на автомобиле.
Поколения альтернативного горючего
Широкий ассортимент растительного сырья, используемого для биомассы, принято разделять на несколько поколений.
Первое поколение. К этой категории относятся сельскохозяйственные культуры, в которых содержится высокий процент крахмала, сахаров, жиров. Это такие популярные растения, как кукуруза, сахарная свекла, рапс, соя.
Поскольку выращивание этих культур наносит ущерб климату, а их изъятие с рынка влияет на ценообразование продуктов, ученые пытаются заменить их на другие виды биомассы.
Из сельскохозяйственных растений, относящихся к первому поколению сырья, в настоящее время вырабатываются почти все виды современного жидкого топлива (биодизель, этанол)
Второе поколение. В группу биомассы входит древесина, трава, сельскохозяйственные отходы (скорлупа, шелуха). Получение биотоплива из такого сырья требует больших затрат, однако позволяет решить вопрос утилизации не пищевых остатков с одновременным производством горючих материалов.
Особенностью культур, входящих в эту разновидность, является присутствие в них лигнина и целлюлозы. Благодаря им биомассу можно сжигать и газифицировать, а также подвергать пиролизу, получая жидкое топливо.
Главным недостатком биомассы второго поколения считается недостаточная отдача с единицы площади, из-за чего под такие культуры приходится отводить значительные земельные ресурсы.
Третье поколение. Сырьем для производства биотоплива служат водоросли, которые выращиваются в промышленных масштабах, например, в открытых водоемах.
Наиболее перспективным вариантом считается биотопливо, получаемое из одноклеточных водорослей. Такие растения быстро набирают массу, при этом для их выращивания не требуется плодородных земель
Подобная практика имеет большие перспективы, однако в настоящее время такие технологии только разрабатываются. Ученые также ведут исследования по созданию методик, позволяющих получить биотопливо четвертого и даже пятого поколения.
Кратко об определении биогаза
Согласно научным определениям, биогаз – это продукт, полученный в результате процесса брожения массы биологических отходов. При этом продуктом брожения является метан или водород.
Образование метана (или водорода) происходит в результате жизнедеятельности бактерий трёх видов:
- гидролизных;
- образующих кислоты;
- образующих метан.
Качественным продуктом брожения считается состав газовой смеси, содержимое которой распределяется в соотношении: 50-85% метана, 15-50% углекислого газа, и менее 5% сероводорода.
Эта газовая смесь пропускается сквозь фильтры с целью очистки от присутствия CO 2 и H 2 S, после чего остаётся чистый биологический метан. Такой газ ничем не отличается от природного газа, используемого в бытовой и промышленной сфере.
Сырьём для получения качественной биологической газовой смеси обычно выступают:
- навоз и птичий помёт;
- отходы спиртового производства (барда);
- излишки пивоваренных производств (пивная дробина);
- фекальные массы и отходы рыбного производства;
- свекольный жом, бытовые отходы, трава и прочее.
Это лишь часть всего допустимого к применению сырья. Но даже этот список показывает: насколько многообразен перечень сырья, чтобы иметь возможность наладить производство биогаза на постоянной основе.
Объёмные показатели выхода газовой смеси напрямую зависят от вида применяемого сырья и содержания в нём сухих веществ. Так, если применить в деле навоз крупного рогатого скота, реально из одной тонны навоза получить 50-60 м 3 биотоплива, содержащего до 60% метана.
Считается, что лучшим сырьём являются отходы с большим содержанием жира. Переработка одной тонны отходов жира через классическую установку получения биотоплива может давать до 1300 м 3 газовой смеси, где содержание метана доходит до 90%.
Топливо, производимое искусственно:
Искусственным называют топливо, получаемое из природного, органического сырья в процессе целенаправленной переработки (перегонки) либо в качестве сопутствующих, побочных продуктов.
Искусственное топливо может быть:
– композиционным. Для получения смешивают несколько видов топлива, в том числе с добавлением изначально негорючих компонентов. К этой группе относятся эмульсии, суспензии, гранулы и брикеты;
– синтетическим. Для его получения природные ископаемые, в частности, уголь, подвергаются химической или термохимической обработке;
– горючими отходами. В эту группу относят отходы от деятельности промышленных предприятий, бытовой мусор, органику, остающуюся на полях после уборки урожая или расчистки территорий для посева, отработанные масла, обмывочные жидкости.
Производство экотоплива в России
В Российской Федерации новая отрасль развивается медленно. В основном налажено производство дров, топливных гранул и брекетов. Большая часть пеллет (80%) идет на экспорт. Разрабатываются региональные программы интенсификации использования биодизеля.
Высоким является потенциал развития производства биогаза, особенно в Южном, Приволжском и Центральном округах страны.
Твердое биотопливо в России используется уже давно. Некоторые его виды россияне умеют делать самостоятельно. Например, кизяк (высушенный навоз) в большом количестве заготавливают жители Западной Сибири.