Τύποι βιοκαυσίμων: σύγκριση των χαρακτηριστικών στερεών, υγρών και αερίων καυσίμων

Μια εναλλακτική λύση για τους παραδοσιακούς ενεργειακούς πόρους είναι διάφοροι τύποι βιοκαυσίμων, για την κατασκευή των οποίων χρησιμοποιούνται πρώτες ύλες λαχανικών ή ζώων, βιομηχανικά απόβλητα και τα αποτελέσματα ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών.

Σας προσφέρουμε να κατανοήσετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της χρήσης ενός τέτοιου καυσίμου, να μάθετε τα χαρακτηριστικά της παραγωγής, τα λειτουργικά χαρακτηριστικά, καθώς και να αξιολογήσετε την αποτελεσματικότητα της χρήσης διαφορετικών τύπων βιοκαυσίμων. Οι παρεχόμενες πληροφορίες θα σας βοηθήσουν να πλοηγηθείτε στην επιλογή εναλλακτικών πηγών ενέργειας.

Τι είναι το βιοκαύσιμο

Ο πιο υποσχόμενος τομέας στον ενεργειακό τομέα είναι η τεχνολογία που περιλαμβάνει τη χρήση ανανεώσιμων πόρων, συμπεριλαμβανομένων των βιοκαυσίμων.

Ο πιο κοινός τύπος βιοκαυσίμου είναι το συμβατικό καυσόξυλο. Το 38% του παγκόσμιου πληθυσμού τα χρησιμοποιεί για θέρμανση και μαγείρεμα

Ως πρώτες ύλες για την παραγωγή της, μπορεί να ληφθεί βιομάζα φυτικής / ζωικής προέλευσης, συμπεριλαμβανομένων βιομηχανικών αποβλήτων ή ζωικών αποβλήτων.

Η επεξεργασία τέτοιων ουσιών πραγματοποιείται με θερμοχημική ή βιολογική μέθοδο, στην τελευταία περίπτωση, το καύσιμο λαμβάνεται χρησιμοποιώντας διάφορους τύπους μικροοργανισμών.

Το μερίδιο της χρήσης βιολογικών καυσίμων αυξάνεται συνεχώς, γεγονός που συμβάλλει στη διατήρηση των ορυκτών υδρογονανθράκων (+)

Πολλές χώρες διαθέτουν ειδικά προγράμματα για την επέκταση του μεριδίου των βιοκαυσίμων στην εθνική και περιφερειακή κατανάλωση ενέργειας. Ορισμένες πολιτείες έχουν επίσης υποχρεωτικά πρότυπα για τη χρήση αυτής της πηγής ενέργειας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των βιοκαυσίμων

Οι βιολογικοί τύποι καυσίμων έχουν τις θετικές και αρνητικές τους πλευρές. Το ενδιαφέρον για τη χρήση αυτού του τύπου πρώτων υλών προκαλείται από τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματά του.

Αυτά περιλαμβάνουν:

• Κόστος προϋπολογισμού. Αν και προς το παρόν οι τιμές των βιοκαυσίμων συμπίπτουν πρακτικά με το κόστος της βενζίνης, οι βιολογικές ουσίες θεωρούνται ως πιο επικερδής τύπος καυσίμου, καθώς παράγουν λιγότερες εκπομπές κατά την καύση. Το βιοκαύσιμο είναι κατάλληλο για χρήση σε διάφορες συνθήκες, ενώ μπορεί να προσαρμοστεί σε κινητήρες διαφορετικών σχεδίων. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η βελτιστοποίηση του κινητήρα, ο οποίος παραμένει καθαρός περισσότερο λόγω της μικρής ποσότητας αιθάλης και καυσαερίων.
• Κινητικότητα. Το βιοκαύσιμο διαφέρει από άλλες επιλογές εναλλακτικών πηγών ενέργειας στην κινητικότητά του. Οι ηλιακοί και οι ανεμογεννήτριες συνήθως περιλαμβάνουν βαριές μπαταρίες, γι 'αυτό χρησιμοποιούνται συχνότερα σε στάση, ενώ τα βιοκαύσιμα μπορούν να μεταφερθούν από τη μία περιοχή στην άλλη χωρίς πολύ ταλαιπωρία.
• Ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Αν και, σύμφωνα με τους ερευνητές, οι υπάρχουσες αποθέσεις αργού πετρελαίου θα διαρκέσουν τουλάχιστον μερικές εκατοντάδες χρόνια, τα απολιθωμένα αποθέματα εξακολουθούν να είναι πεπερασμένα. Τα βιοκαύσιμα που παράγονται από φυτά και ζωικά απόβλητα είναι από τους ανανεώσιμους πόρους που δεν απειλούνται με εξαφάνιση στο άμεσο μέλλον.
• Προστασία της γήινης ατμόσφαιρας. Ένα σημαντικό μειονέκτημα των παραδοσιακών υδρογονανθράκων είναι το μεγάλο ποσοστό CO₂που απελευθερώνεται με καύση. Αυτό το αέριο δημιουργεί ένα φαινόμενο θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας, δημιουργώντας συνθήκες για την υπερθέρμανση του πλανήτη. Κατά την καύση βιολογικών ουσιών, η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα μειώνεται στο 65%. Εκτός από αυτό, οι καλλιέργειες που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή βιοκαυσίμων καταναλώνουν μονοξείδιο του άνθρακα, μειώνοντας το μερίδιό τους στον αέρα.
• Οικονομική ασφάλεια. Τα αποθέματα υδρογονανθράκων κατανέμονται άνισα, οπότε ορισμένα κράτη αναγκάζονται να αγοράσουν πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, δαπανώντας μεγάλα ποσά για την απόκτηση, μεταφορά και αποθήκευση. Διάφοροι τύποι βιολογικών καυσίμων μπορούν να ληφθούν σε σχεδόν οποιαδήποτε χώρα. Δεδομένου ότι για την κατασκευή και την επεξεργασία της θα είναι απαραίτητη η δημιουργία νέων επιχειρήσεων και, κατά συνέπεια, θέσεις εργασίας, αυτό θα ωφελήσει την εθνική οικονομία και θα επηρεάσει θετικά την ευημερία των ανθρώπων.

Η βελτίωση της τεχνολογίας και η ανάπτυξη νέων μεθόδων μπορούν να ενισχύσουν τη θετική επίδραση των βιοκαυσίμων. Έτσι, η ανάπτυξη τεχνολογιών που χρησιμοποιούν πλαγκτόν και φύκια θα μειώσει σημαντικά την τιμή της.

Ταυτόχρονα, στο παρόν στάδιο της ανάπτυξης της επιστήμης και της τεχνολογίας, η παραγωγή βιοκαυσίμων συνδέεται με ορισμένες δυσκολίες και ταλαιπωρίες. Πρώτα απ 'όλα, αυτοί είναι φυσικοί περιορισμοί στην καλλιέργεια φυτών.

Για την ανάπτυξη των καλλιεργειών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιομάζας, πρέπει να ληφθούν υπόψη ορισμένοι παράγοντες, δηλαδή:

• Χρήση νερού. Τα γεωργικά φυτά καταναλώνουν πολύ νερό, που είναι περιορισμένος πόρος, ειδικά σε ξηρές περιοχές.
• Επεμβατικότητα. Οι καλλιέργειες καυσίμων είναι συχνά επιθετικές. Πνίγηκαν την αυθεντική χλωρίδα, η οποία θα μπορούσε να βλάψει τη βιοποικιλότητα και το οικοσύστημα της περιοχής.
• Λιπάσματα. Πολλά φυτά απαιτούν την προσθήκη θρεπτικών συστατικών που μπορούν να βλάψουν άλλες καλλιέργειες ή το γενικό οικοσύστημα.
• Κλίμα Ορισμένες κλιματικές ζώνες (για παράδειγμα, έρημος ή τούνδρα) δεν είναι κατάλληλες για καλλιέργεια βιοκαυσίμων.

Η ενεργή καλλιέργεια γεωργικών φυτών συνδέεται επίσης με την εξάντληση των γεωργικών πόρων.Η μη τήρηση των κανόνων της γεωργικής τεχνολογίας μπορεί να οδηγήσει σε μείωση του περιεχομένου των χρήσιμων συστατικών του εδάφους και, ως εκ τούτου, στην εξάντλησή τους, η οποία θα επιδεινώσει το πρόβλημα των τροφίμων.

Παρουσιάζεται διαταραχή του οικοσυστήματος. Για την παραγωγή βιομάζας απαιτείται συνήθως η επέκταση των περιοχών που εμπλέκονται στη γεωργία.

Συχνά, για το σκοπό αυτό, πραγματοποιείται καθαρισμός της περιοχής, η οποία οδηγεί στην καταστροφή του μικροσυστήματος (για παράδειγμα, των δασών), του θανάτου των φυτών και των ζώων.

Για την παραγωγή βιοκαυσίμων, ήδη καλλιεργείται μεγάλος όγκος καλλιεργειών. Περισσότερο από το 50% του κραμβόσπορου που παράγεται στην Ευρώπη, περισσότερο από το ένα τρίτο των αμερικανικών σιτηρών και σχεδόν το ήμισυ του ζαχαροκάλαμου που καλλιεργείται στη Βραζιλία χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιομάζας.

Υπάρχουν προβλήματα με την ανάπτυξη μονοκαλλιεργειών. Για την παραγωγή μεγαλύτερης καλλιέργειας βιομάζας, οι παραγωγοί συχνά σπέρνουν τη γη με ένα συγκεκριμένο φυτό. Αυτή η πρακτική δεν αντανακλά καλά την κατάσταση της γεωργικής γης, καθώς η μονοκαλλιέργεια οδηγεί σε αλλαγή του περιβάλλοντος.

Στα χωράφια που καταλαμβάνει ένα είδος φυτών, οι ειδικές ποικιλίες παρασίτων είναι συνήθως παρασιτικές. Μια προσπάθεια καταπολέμησης τους με εντομοκτόνα και φυτοφάρμακα οδηγεί μόνο στην ανάπτυξη αντοχής σε αυτά τα φάρμακα.

Για να αποφευχθούν τα προβλήματα που περιγράφονται παραπάνω, οι επιστήμονες συμβουλεύουν να μην παραμελήσουν τη βιοποικιλότητα των καλλιεργειών, συνδυάζοντας πολλά φυτά στα χωράφια και επίσης χρησιμοποιούν τοπικές ποικιλίες χλωρίδας.

Παραγωγές εναλλακτικών καυσίμων

Ένα ευρύ φάσμα φυτικών υλικών που χρησιμοποιούνται για βιομάζα χωρίζεται συνήθως σε πολλές γενιές.

Πρώτη γενιά. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει καλλιέργειες που περιέχουν υψηλό ποσοστό αμύλου, σακχάρων, λιπών. Αυτά είναι τόσο δημοφιλή φυτά όπως καλαμπόκι, ζαχαρότευτλα, canola, σόγια.

Δεδομένου ότι η καλλιέργεια αυτών των καλλιεργειών βλάπτει το κλίμα και η απομάκρυνσή τους από την αγορά επηρεάζει την τιμολόγηση των προϊόντων, οι επιστήμονες προσπαθούν να τα αντικαταστήσουν με άλλους τύπους βιομάζας.

Σχεδόν όλοι οι τύποι σύγχρονων υγρών καυσίμων (βιοντίζελ, αιθανόλη) παράγονται επί του παρόντος από γεωργικά φυτά που ανήκουν στην πρώτη γενιά πρώτων υλών.

Δεύτερη γενιά. Η ομάδα βιομάζας περιλαμβάνει ξύλο, γρασίδι, γεωργικά απόβλητα (κέλυφος, φλοιός). Η απόκτηση βιοκαυσίμων από τέτοιες πρώτες ύλες είναι δαπανηρή, ωστόσο, επιτρέπει την επίλυση του ζητήματος της ανακύκλωσης υπολειμμάτων εκτός τροφίμων με την ταυτόχρονη παραγωγή καύσιμων υλικών.

Ένα χαρακτηριστικό των καλλιεργειών που περιλαμβάνονται σε αυτήν την ποικιλία είναι η παρουσία λιγνίνης και κυτταρίνης σε αυτές. Χάρη σε αυτές, η βιομάζα μπορεί να καεί και να αεριοποιηθεί, καθώς και να υποβληθεί σε πυρόλυση, λαμβάνοντας υγρά καύσιμα.

Το κύριο μειονέκτημα της βιομάζας δεύτερης γενιάς θεωρείται ότι είναι ανεπαρκής απόδοση ανά μονάδα έκτασης, γι 'αυτό πρέπει να διατεθούν σημαντικοί πόροι γης για τέτοιες καλλιέργειες.

Τρίτη γενιά. Οι πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοκαυσίμων είναι φύκια, τα οποία καλλιεργούνται σε βιομηχανική κλίμακα, για παράδειγμα, σε ανοιχτά νερά.

Η πιο ελπιδοφόρα επιλογή είναι τα βιοκαύσιμα που λαμβάνονται από μονοκύτταρα φύκια. Τέτοια φυτά κερδίζουν γρήγορα μάζα, ενώ δεν απαιτείται γόνιμη γη για την ανάπτυξή τους.

Αυτή η πρακτική έχει μεγάλες προοπτικές, ωστόσο, προς το παρόν, τέτοιες τεχνολογίες αναπτύσσονται μόνο. Οι επιστήμονες διεξάγουν επίσης έρευνα για τη δημιουργία τεχνικών παραγωγής βιοκαυσίμων τέταρτης και ακόμη και πέμπτης γενιάς.

Τρεις ποικιλίες βιοκαυσίμων

Ανάλογα με την κατάσταση της συσσωμάτωσης της ουσίας, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι βιοκαυσίμων:

1. Στερεά: καυσόξυλα, τύρφη, ζωικά απόβλητα και γεωργική παραγωγή.
2. Υγρό: βιοντίζελ, διμεθυλαιθέρας, βιοαιθανόλη, βιοβουτανόλη.
3. Αέρια: βιοαέριο, μεθάνιο, βιοϋδρογόνο.

Κάθε τύπος ουσίας έχει τις δικές του ιδιαιτερότητες, οι οποίες θα συζητηθούν παρακάτω.

Τύπος # 1: Στερεό

Μεταξύ των πιο δημοφιλών στερεών ποικιλιών βιοκαυσίμων είναι το ξύλο, η τύρφη, τα ζωικά απόβλητα.

Ξύλο (καυσόξυλα, τσιπς, πριονίδι)

Ο αρχαίος τύπος βιοκαυσίμου είναι καυσόξυλα που είναι γνωστό σε όλους και έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό για θέρμανση σπιτιών και μαγειρέματος. Μέχρι τώρα, χρησιμοποιούνται ενεργά σε διάφορες χώρες για την παραγωγή θερμότητας / ηλεκτρικής ενέργειας, ιδίως, ένας μεγάλος αυστριακός θερμοηλεκτρικός σταθμός, χωρητικότητας 66 μεγαβάτ, λειτουργεί σε ξύλο.

Ταυτόχρονα, τέτοιες πρώτες ύλες έχουν μειονεκτήματα. Η ενεργειακή αξία του καυσόξυλου είναι σχετικά μικρή: όταν καίγεται, μέρος της ουσίας καθιζάνει με τη μορφή αιθάλης, γι 'αυτό και τα τζάκια και οι σόμπες πρέπει να καθαρίζονται τακτικά. Επιπλέον, απαιτείται ορισμένος χρόνος για την αναπλήρωση αποθεμάτων ξυλείας - νέα δέντρα θα αναπτυχθούν μόνο μετά από 15-20 χρόνια.

Μια εξαιρετική εναλλακτική λύση για το συνηθισμένο ξύλο είναι τα σφαιρίδια (pellet), για την παραγωγή των οποίων χρησιμοποιείται κατώτερο ξύλο: φλοιός, τσιπ ξύλου, πιεσμένο πριονίδι, κλαδιά.

Τα σφαιρίδια που λαμβάνονται από ξύλο, τύρφη και διάφορα απόβλητα έχουν διαφορετικό χρώμα. Τα ελαφριά χρησιμοποιούνται για την καύση τζακιών και εστιών, ενώ σκοτεινά, με υψηλή περιεκτικότητα σε φλοιό, έχουν σχεδιαστεί για λέβητες στερεών καυσίμων

Για την παραγωγή σφαιριδίων καυσίμου, οι πρώτες ύλες συνθλίβονται σε σκόνη, η οποία στη συνέχεια ξηραίνεται και συμπιέζεται σε υψηλή θερμοκρασία. Λόγω της λιγνίνης που περιέχεται στο ξύλο, σχηματίζεται μια κολλητική μάζα, από την οποία σχηματίζονται μικροί κύλινδροι μήκους 5-70 mm και διαμέτρου 6-10 mm.

Μια σύγχρονη εναλλακτική λύση στο παραδοσιακό ξύλο είναι οι μπρικέτες καυσίμου τεσσάρων, έξι ή οκταγωνικών σχημάτων. Αυτό το φιλικό προς το περιβάλλον υλικό έχει υψηλή απαγωγή θερμότητας.

Μπορείτε να ρυθμίσετε την παραγωγή σφαιριδίων μόνοι σας πρέσα μπρικετών.

Μεταξύ των δημοφιλών τύπων βιοκαυσίμων είναι τα τσιπς ξύλου, τα οποία συχνά χρησιμεύουν ως πηγή ενέργειας σε ευρωπαϊκούς σταθμούς θερμικής ενέργειας. Η παραγωγή αυτής της πρώτης ύλης πραγματοποιείται κατά την υλοτομία ή σε ειδικές γραμμές παραγωγής εξοπλισμένες με μηχανήματα τεμαχισμού.

Τύρφη βάλτων και δασικών καυσίμων

Αυτός είναι ένας κοινός τύπος βιοκαυσίμου που χρησιμοποιείται για οικιακούς και βιομηχανικούς σκοπούς για αιώνες. Η τύρφη είναι ένα στρώμα βρύου που δεν αποσυντίθεται πλήρως σε ένα βάλτο, το οποίο εξορύσσεται σε πολλές χώρες του κόσμου: Ρωσία, Λευκορωσία, Καναδάς, Σουηδία, Ινδονησία και άλλες.

Η τύρφη που περιέχει 50-60% άνθρακα θεωρείται ένα δημοφιλές υλικό που φέρει αέριο. Αυτή η πολύτιμη πρώτη ύλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο ως καύσιμο, αλλά και ως λίπασμα ή θερμομονωτικός.

Για τη διευκόλυνση της διαδικασίας παραγωγής, η βιομάζα υποβάλλεται συνήθως σε επεξεργασία στον τόπο παραγωγής. Η διαδικασία συνίσταται στον καθαρισμό (κοσκίνισμα) των πρώτων υλών από ξένες διακοπές λειτουργίας, ακολουθούμενη από ξήρανση και χύτευση με τη μορφή μπρικετών ή κόκκων.

Καύσιμα από γεωργικά απόβλητα

Στη γεωργική παραγωγή, κατά κανόνα, συσσωρεύεται ένας μεγάλος αριθμός διαφόρων απορριμμάτων φυτών: τα εξωτερικά κελύφη φυτών, κέλυφος, άχυρο.

Τέτοιες πρώτες ύλες μπορούν επίσης να συμπιεστούν και να κοκκοποιηθούν για να ληφθούν σφαιρίδια καυσίμου, τα χαρακτηριστικά των οποίων είναι σχεδόν τα ίδια με τα σφαιρίδια που κατασκευάζονται από βιομάζα ξύλου.

Ζωικά βιοκαύσιμα

Μαζί με τα καυσόξυλα στην αρχαιότητα, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν καύσιμα ζωικής προέλευσης, δηλαδή κοπριά ξηράς κοπριάς κατοικίδιων ζώων. Οι σύγχρονες τεχνολογίες για την ξήρανση και την επεξεργασία τέτοιων πρώτων υλών καθιστούν δυνατή την απόκτηση στερεών ποικιλιών βιοκαυσίμων εντελώς χωρίς δυσάρεστες οσμές.

Για πολύ καιρό, οι νομαδικοί λαοί χρησιμοποιούσαν ξηρή κοπριά αλόγων, καμηλών και βοοειδών ως καύσιμα. Επί του παρόντος, το βιοκαύσιμο με τη μορφή μπρικετών ή σφαιριδίων παράγεται από τα απόβλητα των οικιακών ζώων.

Δεδομένου ότι τα απόβλητα των ζώων συσσωρεύονται επί του παρόντος σε βιομηχανική κλίμακα, η παραγωγή καυσίμων από αυτά επιλύει ταυτόχρονα το ζήτημα της διάθεσής τους.

Τύπος # 2: Υγρό

Τα υγρά βιοκαύσιμα, τα οποία είναι ασφαλή και φιλικά προς το περιβάλλον, χρησιμοποιούνται ως υποκατάστατο της βενζίνης και άλλων παρόμοιων προϊόντων. Μεταξύ των πιο κοινών επιλογών είναι η βιοαιθανόλη, η βιομεθανόλη, η βιοβουτανόλη, το βιοντίζελ, ο διμεθυλαιθέρας.

Περικοπή βιοαιθανόλης

Αυτό είναι ένα κοινό υγρό βιοκαύσιμο που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία αυτοκινήτων.Αν και μια καθαρή ουσία δεν χρησιμοποιείται ως καύσιμο, η προσθήκη της στη βενζίνη βελτιώνει την απόδοση του κινητήρα, αυξάνει την ισχύ του, ελέγχει τη θέρμανση του κινητήρα και μειώνει τις εκπομπές καυσαερίων.

Πολλά βενζινάδικα στην Ευρώπη, την Ασία, τη Βόρεια και τη Νότια Αμερική προσφέρουν όχι μόνο παραδοσιακά καύσιμα, αλλά και διάφορους τύπους βιοκαυσίμων, ειδικά μίγματα που περιέχουν βιοαιθανόλη

Η βιοαιθανόλη εκτιμήθηκε επίσης από τους λάτρεις των τζακιών. Αυτή η ουσία έχει καλή απαγωγή θερμότητας · επιπλέον, δεν παράγει αιθάλη ή καπνό όταν καίγεται και ελαχιστοποιείται η ποσότητα του εκπεμπόμενου διοξειδίου του άνθρακα.

Χάρη σε αυτά τα χαρακτηριστικά, το καύσιμο μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για την καύση εστίας σε πολυκατοικίες. Διαβάστε περισσότερα για τα βιοκαύσιμα για τζάκια στο αυτό το άρθρο.

Η βιοαιθανόλη παράγεται από πρώτες ύλες πρώτης γενιάς που περιέχουν άμυλο ή ζάχαρη. Τα σιτηρά, το καλαμπόκι, το ζαχαροκάλαμο, τα τεύτλα υποβάλλονται σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας την τεχνολογία της αλκοολικής ζύμωσης.

Βιοβουτανόλη για ανεφοδιασμό αυτοκινήτων

Η βιοβουτανόλη είναι ένα βιολογικά ληφθέν ανάλογο βουτανόλης. Ένα άχρωμο υγρό με χαρακτηριστική οσμή χρησιμοποιείται ευρέως ως χημική πρώτη ύλη στη βιομηχανία και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο μεταφοράς.

Η ενεργειακή ένταση της βουτανόλης πλησιάζει τη βενζίνη, η οποία σας επιτρέπει να αντικαταστήσετε εν μέρει την τελευταία στα στοιχεία καυσίμου. Σε αντίθεση με τη βιοαιθανόλη, η βιοβουτανόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανεξάρτητα, χωρίς την προσθήκη παραδοσιακών τύπων καυσίμων.

Τα πιο ποικίλα φυτά χρησιμεύουν ως πρώτες ύλες για την παραγωγή αυτής της βιολογικής ουσίας: τεύτλα, μανιόκα, σιτάρι, καλαμπόκι.

Διμεθυλαιθέρας (C₂Η₆Ο)

Είναι επίσης ένα φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο. Όταν καίγεται, δεν υπάρχουν ενώσεις θείου στα καυσαέρια και η περιεκτικότητα σε αζωτούχες ενώσεις είναι 90% χαμηλότερη από την καύση της βενζίνης.

Ο διμεθυλαιθέρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς ειδικά φίλτρα, αλλά πρέπει να γίνουν αλλαγές στον σχεδιασμό του αυτοκινήτου (σύστημα ισχύος, ανάφλεξη κινητήρα).

Ο διμεθυλαιθέρας θεωρείται μια πολλά υποσχόμενη επιλογή για καύσιμα αυτοκινήτων. Μηχανές με κινητήρες σχεδιασμένους για αυτό το καύσιμο αναπτύσσονται από μεγάλες εταιρείες όπως η Volvo, SAIC Motor, KAMAZ, Nissan

Χωρίς αλλοιώσεις, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε συνδυασμένο καύσιμο που περιέχει 30% διμεθυλαιθέρα σε μηχανήματα που είναι εξοπλισμένα με κινητήρες LPG.

Τα υγρά καύσιμα μπορούν να παραχθούν από διάφορες πρώτες ύλες: φυσικό αέριο, σκόνη άνθρακα, βιομάζα και κυρίως από τα υπολείμματα παραγωγής χαρτοπολτού και χαρτιού, μετατρέποντας σε υγρό σε χαμηλή πίεση.

Μονοκυτταρική βιομεθανόλη φυκών

Μια τέτοια ουσία είναι ένα ανάλογο της συνηθισμένης μεθανόλης, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή ενός αριθμού χημικών ενώσεων (οξικό οξύ, φορμαλδεΰδη), και χρησιμοποιείται επίσης ως αντιψυκτικό και διαλύτη.

Το ζήτημα της παραγωγής αυτού του τύπου βιοκαυσίμων τέθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1980, όταν μια ομάδα επιστημόνων πρότεινε να αποκτήσει μια υγρή ουσία με βιοχημικό μετασχηματισμό θαλάσσιου φυτοπλαγκτού, η καλλιέργεια της οποίας θα πραγματοποιηθεί σε ειδικές δεξαμενές.

Η βιομεθανόλη έχει αρκετά πιθανά πλεονεκτήματα:

• υψηλή ενεργειακή απόδοση - 14 κατά την παραλαβή του μεθανίου 7 κατά την παραγωγή μεθανόλης ·
• εξαιρετική παραγωγικότητα φυτοπλαγκτού - έως 100 τόνους ανά εκτάριο ετησίως ·
• ανεπιθύμητοι μονοκύτταροι οργανισμοίγια την καλλιέργεια της οποίας δεν χρειάζεται γλυκό νερό, γόνιμο έδαφος ·
• διατήρηση των γεωργικών πόρωνεπειδή το φυτοπλαγκτόν καλλιεργείται σε λίμνες ή σε όρμους της θάλασσας.

Αν και η βιομηχανική παραγωγή βιομεθανόλης δεν έχει ακόμη τεκμηριωθεί, επί του παρόντος βρίσκονται σε εξέλιξη επίμονη έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογιών για την ανάπτυξη της παραγωγής αυτού του τύπου εναλλακτικών καυσίμων.

Το βιοντίζελ ως εναλλακτική λύση για τη μεταφορά καυσίμων

Αυτό είναι ένα υγρό κινητικό βιοκαύσιμο που αποτελείται από ένα μείγμα εστέρων λιπαρών οξέων.Η ουσία είναι ασφαλής για ανθρώπους και ζώα, σχεδόν πλήρως αποσυντίθεται στη γη σε 28 ημέρες και έχει επίσης σχετικά υψηλή (<100) θερμοκρασία ανάφλεξης.

Το βιοντίζελ μειώνει το ποσοστό εκπομπών επιβλαβών αερίων και επίσης παρατείνει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα, καθώς περιλαμβάνει λιπαντικά εξαρτήματα.

Το καύσιμο χρησιμοποιείται για τον ανεφοδιασμό των κινητήρων αυτοκινήτων τόσο ανεξάρτητα όσο και σε συνδυασμό με συμβατικά καύσιμα. Θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη μόνο μια σύντομη διάρκεια ζωής της βιολογικής ουσίας: μετά από τρεις μήνες, η αποσύνθεση της βιολογικής ουσίας αρχίζει με πλήρη απώλεια ιδιοτήτων.

Για το βιοντίζελ στην ΕΕ, έχει εγκριθεί ένα ειδικό πρότυπο EN14214. Σε ορισμένες χώρες, το πρότυπο EN590 ισχύει επίσης, επιτρέποντας την προσθήκη 5% βιοντίζελ σε άλλα καύσιμα.

Τύπος # 3: Αέριο

Οι κύριες ποικιλίες αερίων βιοκαυσίμων περιλαμβάνουν βιοαέριο και βιοϋδρογόνο.

Το βιοαέριο ως υποκατάστατο του φυσικού αερίου

Το βιοαέριο είναι ένα σχεδόν πλήρες ανάλογο φυσικού αερίου: περιέχει 13-50% CO_2, 49-87% μεθάνιο, καθώς και ακαθαρσίες H₂ και Η₂S. Εάν αυτή η ουσία καθαριστεί από διοξείδιο του άνθρακα, μπορείτε να πάρετε βιομεθάνιο.

Τα αέρια βιοκαύσιμα παράγονται από βιομάζα με ζύμωση υδρογόνου ή μεθανίου. Το τελευταίο προκαλείται από τρεις τύπους μικροοργανισμών: πρώτον, η πρώτη ύλη εκτίθεται σε υδρολυτικά βακτήρια, τα οποία στη συνέχεια αντικαθίστανται από μικρόβια που σχηματίζουν οξύ και που σχηματίζουν μεθάνιο.

Η παραγωγή βιοαερίου μπορεί να πραγματοποιηθεί σε βιομηχανικές και βιοτεχνικές συσκευές. Η πιο κοινή μέθοδος παραγωγής είναι η αερόβια χώνευση σε δεξαμενές μεθανίου.

Μια ποικιλία υλικών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτες ύλες: ενσίρωση, κοπριά, φύκια, λύματα, απορρίμματα, υπολείμματα κοπράνων, οικιακά απορρίμματα. Το αρχικό υλικό φέρεται σε ομοιογενή κατάσταση, μετά την οποία τοποθετείται σε αντιδραστήρα χρησιμοποιώντας φορτωτή.

Διατηρεί μια άνετη θερμοκρασία + 35-38 ° C, η οποία είναι απαραίτητη για την εφαρμογή της διαδικασίας ζύμωσης μεθανίου.

Οι πρώτες ύλες αναμιγνύονται συνεχώς, ενώ το προκύπτον αέριο προϊόν απορρίπτεται στη βάση αερίου (μονάδα αποθήκευσης), από όπου εισέρχεται στην ηλεκτρική γεννήτρια.

Διαβάστε περισσότερα για την παραγωγή βιοαερίου από κοπριά και τη διάταξη μιας μονάδας βιοαερίου στα άρθρα:

1. Πώς να φτιάξετε βιοκαύσιμα με τα χέρια σας από κοπριά στο σπίτι
2. Κάνετε μόνοι σας μονάδα βιοαερίου για ιδιωτική κατοικία: προτάσεις για τη συσκευή και ένα παράδειγμα βελτίωσης του σπιτιού

Χημικό βιουδρογόνο

Ένας τύπος αέριου βιοκαυσίμου, που είναι ένα ανάλογο του συνηθισμένου υδρογόνου, λαμβάνεται από βιομάζα χρησιμοποιώντας βιοχημικές ή θερμοχημικές μεθόδους.

Στη θερμοχημική μέθοδο, οι έτοιμες πρώτες ύλες (για παράδειγμα, απόβλητα ξύλου) θερμαίνονται σε θερμοκρασία 500-800 ° C χωρίς οξυγόνο, ενώ τα αέρια H₂, CO, CH₄.

Μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος παραγωγής βιοϋδρογόνου είναι η βιοφθόλυση. Σε αυτήν την περίπτωση, το αέριο παράγεται χρησιμοποιώντας φύκια, τα οποία τοποθετούνται σε θαλασσινό νερό, λύματα

Στη βιοχημική μέθοδο, η πρώτη ύλη διατηρείται σε άνετες συνθήκες σε κανονική πίεση και θερμοκρασία στους περίπου 30 ° C.

Enterobacter cloacae, Rodobacter speriodes ειδικοί μικροοργανισμοί εισάγονται στη βιομάζα, η οποία αποσυνθέτει το αρχικό προϊόν, απελευθερώνοντας υδρογόνο. Τα ένζυμα επιτρέπεται να επιταχύνουν την παραγωγή χρησιμοποιώντας πολυσακχαρίτες.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Στο παρακάτω βίντεο, μπορείτε να δείτε τη διαδικασία κατασκευής ενός δημοφιλούς τύπου βιοκαυσίμων - μπρικέτες ξύλου:

Οι τύποι βιοκαυσίμων διαφέρουν όχι μόνο στην κατάσταση συσσωμάτωσης, αλλά και στα χαρακτηριστικά. Κατά την επιλογή αυτού του υλικού, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη η προγραμματισμένη χρήση, η αποτελεσματικότητα, οι λειτουργικές ιδιότητες και το κόστος τους.

Έχετε εμπειρία στη χρήση εναλλακτικών καυσίμων; Ή θέλετε να κάνετε ερωτήσεις σχετικά με τα βιοκαύσιμα; Παρακαλώ σχολιάστε τη δημοσίευση και συμμετάσχετε στις συζητήσεις.Το μπλοκ σχολίων βρίσκεται παρακάτω.