Kan produksjonen av biodrivstoff redde planeten fra

01-01-2018
Varme

For tiden opplever menneskeheten ingen spesiell mangel på drivstoff fra hydrokarboner. Men samtidig får det et annet problem - drivhuseffekten av å brenne den. I tillegg kan disse ressursene ikke betraktes som uuttømmelige, så du må forberede alternativer. Det er derfor mange steder de prøver å etablere produksjon av biodrivstoff fra treavfall, biogass, samt biodiesel og bioetanol.

På et bilde - biodrivstoff kan fremstilles av ulike organiske råvarer

Hvorfor trenger vi det

Forskerne var enige om at årsaken til global oppvarming er en økning i konsentrasjonen av karbondioksid i atmosfæren på grunn av vår aktive bruk av fossile brensler. I millioner av år har naturen ryddet opp på planeten, og fjernet det fra CO2, bindende karbon, gjemmer det i tarmene på planeten.

Men menneskeheten klarte å komme til de naturlige lagrene, og begynte å bruke dem aktivt. I denne situasjonen har det oppstått et spørsmål som må løses - om det er mulig å unngå disse ressursene, hvis ikke, hvordan å minimere de negative konsekvensene av slike aktiviteter.

Utstyr for produksjon av biodrivstoff fra rapsfrø

Hva tilbys

En av måtene å stoppe ødeleggelsen av økologi er å erstatte fossile energikilder med biodrivstoff. Det er hentet fra animalske, vegetabilske råvarer, organisk industriavfall, samt deres avfallsprodukter av organismer.

La oss se på sin fordel over hydrokarboner. Faktisk er ideen veldig enkel og er forbundet med frigjøring av ubehandlet karbon inn i atmosfæren.

Råd: Når vi bytter til biodrivstoff, trenger vi ikke å pumpe olje, gass og kull fra naturlige lagre.

Produksjonsdynamikk av biodrivstoff basert på biodiesel og bioetanol

Energien kommer fra karbon, som allerede er i atmosfæren på planeten. Prosessen med fotosyntese av planter som binder atmosfærisk karbon hjelper, og etter å ha konvertert det til biodrivstoff og oppnår energi fra det, går det tilbake til atmosfæren igjen. Dermed bør vi ha en ideell sirkulasjon av materie, praktisk talt eliminere de negative konsekvensene av menneskelig aktivitet.

På papir ser alt ganske overbevisende og perfekt ut, men biodrivstoff kan ikke betraktes som løsningen på alle problemer. Kvitteringen og bruken har en rekke vanskeligheter. Selv om råmaterialet til det er noe animalsk eller vegetabilsk organisk materiale, men ikke alle typer biodrivstoff, gir samme effekt. (Se også artikkelen Biobrensel for peiser: funksjoner.)

Installasjon for produksjon av biodrivstoff i form av briketter

Tre generasjoner av råvarer for biodrivstoff

Hver kilde har sine fordeler og ulemper. For eksempel har noen større effekt og representerer en viss fordel på lang sikt, men prisen på biodrivstoff er fortsatt for høy. Andre, tvert imot, krever ikke store utgifter, men de gir heller ikke materielle fordeler.

De viktigste problemene med miljøvennlige biodrivstoff:

  • økonomiske (høye produksjonskostnader);
  • teknologisk (lavt utbytte av det nyttige produktet, samt ikke funnet en perfekt måte å behandle råmaterialer på);
  • mangel på fruktbar land hvor matavlinger kan dyrkes.
Briquette biodrivstoff fra avfallsproduksjon

Produsenter skiller tre generasjoner av biodrivstoff:

Den første
  1. Tradisjonelle avlinger med høyt innhold av fett, sukker og stivelse.
  2. Biodiesel produseres fortsatt av oljefrø, og produksjonsinstruksjonene er ganske enkle.
  3. Etanol - rik på stivelse og sukker.

Det var et dilemma - er det riktig å tildele fruktbart land for biodrivstoff mens millioner av mennesker på planeten sult? Videre er landbruksproduksjonen fortsatt ganske dyr.

Den andre I dette tilfellet er det rester av gres, kultiverte planter og tre som inneholder lignin og cellulose. Selv om det er billigere enn dyrkede planter, trenger de imidlertid også ressursressurser, mens retur av råvarer fra 1 m2 relativt lavt.
tredje Denne alger, for produksjon av som ikke krever bruk av fruktbar land. Difter produksjonshastighet og høy konsentrasjon av biomasse.
Biodrivstoffproduksjon fra alger

Hva er biodrivstoff laget av i dag?

Ovenfor snakket vi om tre generasjoner råvarer til produksjon av miljøvennlige drivstoff, men i dag foretrekker det overveldende flertallet av foretakene i denne produksjons syklusen den første, selv om den allerede er ansett som "foreldet".

Vurder mer:

  1. Corn - den viktigste avlingen for produksjon av biodrivstoff i USA. Etanolet som er oppnådd av det, viser seg å være et stabilt brensel. Bruken av mais til å lage biodrivstoff reduserer imidlertid mengden mat der den brukes.
Korn anses som den mest lovende avlingen for biodrivstoff i dag.

Det er forslag fra tilhengere av slikt drivstoff for å bruke et biprodukt for husdyrfoder som gjenstår etter kornbehandling. Men selv med dette i betraktning, anses korn i dag som en midlertidig løsning, siden det er nok andre planter som overgår det i biodrivstoffutbyttet. En av dem er sukkerrør. Men for tiden, av teknologiske og økonomiske årsaker, vil mais dominere industrien.

  1. Canola og soya er rike på vegetabilske oljer. I dag er de mye brukt til å produsere biodiesel, så vel som biodrivstoff som brukes i jetflymotorer. Fordelen med slike råvarer er enkel behandling, negativet er nøyaktig den samme som for mais. Både raps og soyabønner er matavlinger, så det oppstår et dilemma her at det er bedre å mate mennesker som lider av næringsdefekter i forskjellige land, eller bruke dem til fly, siden deres produksjonsressurser er begrensede. Derfor er soyabønner, som mais, bare en mellomliggende løsning, som så langt må tolereres, siden det ikke er noe reelt alternativ.
Canola frø er rike på vegetabilsk olje, som brukes til å lage biodrivstoff
  1. Sukkerrør i den globale produksjonen av biodrivstoff betraktes som den andre maisen, selv om det er mulig at stillinger innen ti år kan endres. Den mest verdifulle delen av avlingen er stammen, og i soya og mais frøene er hovedsakelig behandlet. Derfor gir anlegget et større utbytte av biodrivstoff på grunn av sin større bruk i prosessen. Sukkerrørsproduksjon er begrenset bare av naturlige årsaker, fordi den vokser bare i tropiske klima. I land der det er rikelig, har teknologien blitt utviklet og mye brukt til produksjon av biodrivstoff. Brasil er en av dem.
Brasil er det største sukkerrør etanollandet.
  1. Metan - den viktigste komponenten av naturgass. Det er imidlertid nylig betraktet som biodrivstoff, siden det kan oppnås etter behandling av biologiske råstoffer av mikroorganismer, dekomponering av biomasse av hvilken som helst opprinnelse.

Tips: På store fyllplasser kan du få det uten ekstra innsats, da det er dannet av naturlige grunner. For å samle metan, er det nok å installere rør i søppeltanker.

I dag finnes det ulike utforminger av bioreaktorer som resirkulerer alle typer biologisk avfall. Med hjelp er metan oppnådd av småbønder og til og med store verktøy.

Tips: Den således oppnådde gassen kan blandes med naturgass for å redde sistnevnte.

Installasjon for biogas gjør-det-selv

Utbredt bruk som en motorbiodrivstoffmetan hindres av teknologiske vanskeligheter, da det krever re-utstyr av bilmotorer og bygging av passende bensinstasjoner. Men i offentlig transport er slike vanskeligheter lett å overvinne.

Hva kan biodrivstoff bli laget av i fremtiden?

Akk, menneskeheten behandler ikke matavlinger fra et godt liv. Forskere håper fortsatt at snart kan du helt bli kvitt biodrivstoff laget av soya eller mais.

planter

Spesielt - en beskjeden kamelina, kjent i den europeiske delen av vårt land, og en giftig jatropha-plante fra Mellom-Amerika. Disse plantene har en høy prosentandel oljeinnhold i frøene, og de er upretensiøse for forholdene.

Ryzhik vokser i den europeiske delen av Russland

For eksempel blir de ikke skremt av tørre og uklare land hvor tradisjonelle avlinger ikke vokser i det hele tatt, eller deres produksjon er ikke økonomisk levedyktig. Planter ikke bare forstyrrer matproduksjonen, men hjelper også gradvis å gjenopprette jorda, slik at den blir fruktbar.

Men hittil har det meste av potensialet ikke blitt realisert. Samtidig tror enkelte eksperter at dette er omvendt bra, siden det er vanskelig å forutsi hvordan bønder vil oppføre seg, og om de ikke vil begynne å dyrke dem på friske land så snart de er overbevist om fordelene med disse plantene.

Jatropha - et potensielt anlegg for biodrivstoff

cellulose

For mange av oss ligner ordet tre og papir, men det finnes ikke bare i skogene.

For eksempel er det i USA mulig å samle mer enn en milliard tonn cellulosematerialer for produksjon av biodrivstoff, som kan være:

  • Millet;
  • pil, poppel og andre raskt voksende trær;
  • kornstengler, som forblir i stort antall på feltene etter høst.

Imidlertid kan så langt en overflod av potensielle råvarer ikke bli omgjort til biobrensel, siden plantene har en spesiell "mekanisme" som beskytter dem mot mikrobielle angrep. Ellers ville bakteriene ganske enkelt ødelegge dem. Imidlertid håper forskere fortsatt at de vil kunne utvikle en effektiv måte å produsere cellulose biodrivstoff.

Anlegg for produksjon av biodrivstoff fra cellulose

alger

Deres store fordel i forhold til annen biomasse er ikke bruk for dyrking av jordbruksareal som er nødvendig for å dyrke matplanter. På grunn av fotosyntese kan Tina og alger akkumulere vegetabilske oljer, som kan utgjør nesten halvparten av vekten. I tillegg multipliserer og vokser de veldig raskt.

Samtidig er den siste fordelen deres største ulempe, på grunn av hvilken produksjonen av biodrivstoff ikke er kommersielt etablert. Fremskyndet avlsprosess fører til at algene fyller ledig plass og deretter blokkerer tilgangen til lyset, på grunn av hvilken prosessen med fotosyntese er blokkert. Som et resultat dør de fleste av dem.

Fly kan fly på biodrivstoff alger

Ikke enda utviklet en effektiv teknologi for å holde eller kontrollere algenvekst. Men det store innholdet av vegetabilsk olje gir dem mulighet til å være på andre plass i listen over de mest sannsynlige kildene til biodrivstoff.

Animalsk fett

I dag er ernæringseksperter opptatt av økt forbruk av fett kjøtt. Men, som råmateriale for biodrivstoff, har animalsk fett høy potensial.

Mens det i praksis er ganske vanskelig å implementere:

  • vanskelig å organisere samlingen;
  • fett er et verdifullt industrielt råmateriale.

Av disse grunnene tror eksperter at det ikke er verdt å forvente masseproduksjon av biodrivstoff fra det.

Avfallspapir

Avfallspapir, sagflis og avfallspapirindustri brukes som råmaterialer til fremstilling av papir. Imidlertid kan det, selv til tross for visse teknologiske vanskeligheter, muligens bli grunnlaget for produksjonen av biodrivstoff.

I fremtiden kan papiravfall også bli råmaterialet for produksjon av biodrivstoff.

Det er en uttalelse at omdannelsen av papir til flytende brensel er hindret av voks. Samtidig vil papirindustrien selv være en seriøs konkurrent. Tillegget av disse faktorene gjør gjenvinning av papir til biobrensel dyrt og vanskelig å implementere. (Se også artikkelen Oppvarming av et privat hus med ved: funksjoner.)

konklusjon

Fra artikkelen ble det klart at råvarene til produksjon av biodrivstoff på planeten er nok. Det er bare nødvendig å organisere sin samling og effektivt resirkulere. Til slutt må menneskeheten forlate bruken av hydrokarboner, da dette vil true sin eksistens. Videoen i artikkelen vil hjelpe deg med å finne mer informasjon om dette emnet.