Biobränslen: hur man effektivt använder jordbruksavfall

Förr eller senare kommer icke-förnybara mineraler, som nu används som bränsle, att vara helt uttömda. Därför introduceras olika teknologier som använder biobränslen runt om i världen just nu. Det kan ersätta traditionella energikällor inom de flesta områden av mänsklig verksamhet, och för att erhålla det är det tillräckligt att återvinna jordbruksavfall på ett speciellt sätt.

Allmänna bestämmelser

Grundläggande begrepp

Låt oss börja med att definiera vilka biobränslen som är. Den övervägda typen av energibärare är helt organisk och kan med lämplig utrustning användas för uppvärmning av bostadshus, tankbilar, drivande industrianläggningar och så vidare.

Gasformiga, flytande eller fasta biobränslen kan framställas från olika jordbruksväxter (till exempel från rapsfrö) samt animaliska och humana avfallsprodukter (biobränsle från gödsel). Det vill säga råvarorna för tillverkningen är i regel de produkter som tidigare skickades till deponi.

Dessutom kan fördelarna med denna typ av energi tillskrivas deras miljövänlighet. När bränns ut mycket mindre skadliga ämnen som påverkar miljötillståndet. Detta skiljer fördelaktigt biobränslepannor från värmeutrustningen på diesel eller gas, vilka är kända för deras cancerframkallande avgaser.

Men biobränslen har betydande nackdelar:

• låg värmekapacitet - flytande biobränsle, som brinner i värmeväxlaren, avger mindre värme än en liknande mängd bensin eller dieselbränsle;
• höga kostnader för produktion - modern teknik tillåter fortfarande inte produktion av biobränslen - flytande, fast eller gasformig - i industriell skala, eftersom priset är något högre än traditionella energibärare.
• Starkt frätande egenskaper - Vegetabiliska oljor och animaliska fetter som ingår i organiska energibärare har en stark destruktiv effekt på mekanismerna, vilket gör det svårt att använda dem i förbränningsmotorer och andra liknande system.

För närvarande är det att få biobränslen med mindre aggressiva egenskaper och billigare metoder en av de prioriterade riktningarna för vetenskaplig forskning av forskare över hela världen. De enorma framstegen på detta område gör det möjligt att säkra med säkerhet att det blir möjligt att bli av med de flesta bristerna i denna typ av energi inom en snar framtid.

Redan allmänt använda biobränslen för växthus och andra jordbruksstrukturer. Gas erhållen från bearbetning av gödsel eller pellets används för att skapa ett bekvämt mikroklimat där olika grödor växer. (Se även artikeln Uppvärmning ett växthus på vintern: funktioner.)

Var uppmärksam! Till skillnad från naturlig olja och gas, som endast produceras på platsen för deras förekomst, är biobränslen inte bundna till fält och kan installeras var som helst i vårt land.

Biodrivmedel generation

Även i början av forskning i samband med utvecklingen av energi från jordbruksavfall uttryckte forskarna rädslan att i framtiden, när biobränslen blir utbredd, kan livsmedelsproblem uppstå. Detta är möjligt om grödor (majs, raps, majs) kommer att användas inte för sitt avsedda syfte, men för destillation till bränsle.

För att undvika detta letade forskare efter andra biobränsle energikällor. Som ett resultat av sin forskning framkom andra generationens biobränslen och nyare versioner av det.

Dessa inkluderar ämnen som härrör från inte själva växterna, men från deras avfall: löv, skal, rhizomer och så vidare. En framträdande representant för denna typ av kylvätska är biobränsle från sågspån och gödsel - en gas som består av metan och koldioxid, som vanligen kallas "avloppsvatten".

Det är helt identiskt i kompositionen med naturlig fossilmetan. Efter att ha tagit bort onödiga element från den kan den användas för att producera etanol för ugnar som värmer vissa strukturer.

Den mest innovativa biobränslen - som presenterades som inte så länge sedan - är gjord av alger. Dessa undervattensväxter kan odlas i dammar som inte är lämpliga för jordbruksbehov. Dessutom kan de odlas i de så kallade fytobioreaktorerna.

När de utvecklas bildar dessa organismer molekylära strukturer som liknar oljens struktur i sin struktur. Algenbiodrivmedel är den mest lovande utvecklingen, men dess praktiska tillämpning är fortfarande mycket långt borta.

Var uppmärksam! De positiva aspekterna vid användningen av alger kan hänföras till det faktum att de under sitt liv absorberar koldioxid, vilket minskar mängden växthusgas i atmosfären på vår planet.

Biodrivmedel sorter

Biodrivmedelskällor, trots de brister i kompositionen och produktionstekniken som anges i föregående avsnitt, används nu. I vissa områden av mänsklig aktivitet ersätter de el. Det finns till och med hela biobränslepannahus, med hjälp av vilket uppvärmning av bostadshus, kommersiella och industriella lokaler utförs.

De mest använda biobränslena är:

• vätska;
• fast ämne.

Låt oss överväga var och en av dem mer ingående.

vätska

En av de mest lämpliga grödorna för produktion av biodrivmedel är våldtäkt.

Energibäraren tillverkas enligt följande schema:

• Insamlad rapsfrö utsätts för fin rengöring, vilket medför att sopor, jord och andra främmande element tas bort från det.
• Därefter krossas de grönsaksråvaror och pressas för att få kakan;
• då förestring av rapsolja sker - flyktiga estrar extraheras från detta ämne med hjälp av speciella syror och alkoholer;
• i slutändan rengörs det resulterande biodieselbränslet från onödiga oljeföroreningar.

Tips! Den resulterande substansen är lämplig för självständig användning och kan även användas som tillsats för diesel, vilket gör det möjligt att minska skadliga utsläpp i atmosfären.

Dessutom är E-95 biobränsle, som ersätter traditionell bensin, utbredd. Denna typ av energibärare består av etylalkohol med tillsatser som reducerar den frätande effekten på metall- och gummidelarna av förbränningsmotorer installerade i bilar.

Fördelarna med biologisk bensin är följande:

• kostnaden för denna typ av bränsle är lägre än den traditionella
• vid användningen ökar användningsperioden för olje- och filterelementen;
• Förbränning av biobränslen leder inte till bildandet av en plack på tändstift som hindrar passage av en gnista.
• En förbränningsmotor som körs på bio-bensin avger inte skadliga ämnen i atmosfären.
• etanol är inflammerat och exploderar inte under trafikolyckor;
• Organisk bensin detonerar vid lägre temperatur, eftersom bilens motor inte överhettas under den varma säsongen.

Trots ovanstående fördelar har flytande biobränsle flera nackdelar som förhindrar en omfattande introduktion till ekonomisk aktivitet:

1. Vid användning av organisk bensin misslyckas förbränningsmotorer och annan utrustning snabbt, eftersom de ämnen som utgör det naturliga energibäraren orsakar korrosion och förstör gummipackningarna på aggregaten. Effektiva sätt att bekämpa detta fenomen har ännu inte hittats.
2. För fullständig ersättning av fossila bränslen genom biologisk är det nödvändigt att avsevärt utöka området för jordbruksmark, vilket för närvarande är omöjligt. Dessutom är arealområdet lämpligt för växande växter begränsat. Lösningen på problemet kan fungera som en tredje generationens bränsle, vars arbete ännu inte har genomförts.

en fast

Förutom flytande biobränslen har solid organisk energi fått förtjänat erkännande bland konsumenter världen över.

Deras egenskaper är följande:

1. Tillverkad av olika råmaterial av biologiskt ursprung. Detta kan vara organiskt avfall från människor och djur, liksom delar av olika växter.
2. Kärnan i den tekniska processen med produktion av fasta biobränslen är den effektiva användningen av vissa metoder för cellulosaskiktning. För närvarande utförs många studier, vars syfte är att upprepa de naturliga splittringsprocesserna som förekommer i matsmältningskanalen hos levande organismer.
3. För tillverkning av fast organiskt bränsle används den så kallade biologiska massan, som har viss konsistens och proportioner. Den färdiga produkten erhålls genom att avlägsna fukt från råmaterialet och efterföljande pressning.

Oftast kommer solid energi i följande former:

• briketter;
• pellet;
• granulat.

Oberoende produktion av biobränsle

Nödvändiga råvaror

Att göra din egen biobränsle är lätt nog. Detta kräver en stor mängd gödsel och inte mycket komplex utrustning som kan beställas från specialiserade företag.

Kostnaderna som du ådra dig i början kommer att löna sig de närmaste åren. Ett biobränslepannahus, som värmer inte bara agrotekniska och boskapsuppfödningslokaler, utan också ett bostadshus, kommer att spara betydligt på räkningsräkningar.

Den mest lämpliga ur energisynpunkt är hästgödsel. Dock är inte alla gårdar engagerade i avel av dessa djur, därför kan avfallsprodukterna från andra djur användas i biogasproduktionsanläggningar.

Följande organiska blandningar kan användas i processen:

• hästar avfall, blandat med torv eller halm;
• gödsel blandat med stjälkar kvar efter linförädling;
• gödsel blandat med organiskt humant avfall;
• koblandning blandad med häst i förhållandet 50/50;
• slöseri med kor blandat med sågspån;
• hästgödsel blandad med fallna löv.

Innan du gör biogas måste råvarorna placeras i en förseglad bunker, där det kommer att bli föremål för jäsningsproceduren under en lång tidsperiod. Därefter indunstas överskottsvätskan från den biologiska blandningen och den resulterande biometan används för att tillgodose olika ekonomiska behov.

Hemlagad biobränsleanläggning

Följande anvisning handlar om tekniken för självtillverkningsenhet, som kan användas för produktion av biobränslen.

Det är nödvändigt att göra följande:

1. Först och främst gräver du en grop av den storlek du behöver (beroende på mängd tillgängliga råvaror).
2. Det är önskvärt att förstärka gropens väggar med betongringar. Detta kommer att förhindra att jorden avgår. Fogar bör försiktigt förseglas med en konkret lösning med tillsats av mjukgörare, förhindrande av läckage, genom vilken den producerade biogasen kan avdunsta.
3. Ovanifrån är konstruktionen hermetiskt förseglad med en kupol, där hål tillverkas och rörledningar installeras som är nödvändiga för att leverera gas till konsumenterna.
4. För att öka effektiviteten i installationen kan värmare monteras i tanken i form av spolar som arbetar på el.

Var uppmärksam! För att använda organisk gas är det nödvändigt att modernisera värmeutrustningen eller att rekonstruera brännarna så att mer syre kommer in i förbränningskammaren.

Processen att erhålla biobränsle är som följer:

• Organiska råmaterial läggs i tanken (dess sammansättning diskuteras i detalj i föregående avsnitt);
• det är också nödvändigt att tillsätta vatten där, vilket ökar fuktinnehållet i organiskt material upp till 70%;
• Därefter ska värmeelementet sättas på och gödstemperaturen ska ökas till 35 grader;
• Efter jäsningens början kommer blandningens temperatur att stiga ännu mer, varigenom gasen börjar, vilken används för att driva dessa eller andra konsumenter.

Organiskt bränsle för eldstäder

Förutom biogas och organisk bensin, vars användning ännu inte är mycket utbredd, kan du redan känna alla glädjen att använda biobränslen. Detta är Planica fanola vätska, som är speciellt konstruerad för användning i biofireplaces och kan användas utan installation av en skorsten och speciell ventilation.

Brinnande, denna typ av bränsle bildar inte brinnande och rök, och avger heller inte skadliga ämnen som kan skada människokroppen.

En liter vätska, som brandas i en specialtank installerad i eldstaden för biobränslen, kan brinna i minst 6 timmar med värmeavgivning, vars effekt motsvarar 3 kW energi. Detta är nästan två gånger mer än det vanligare, men mindre miljövänligt ved.

slutsats

Biodrivmedel är en av de lovande utvecklingen, vars fördelar kommer att uppskattas i framtiden. Detta hindrar dig dock inte från att använda självgjord biobränsle för ett växthus eller ett bad. Du kan lära dig mer om detta i videon nedan.