Что такое биотопливо, принцип работы биоустановки, получение биогаза в домашних условиях

Содержание

Что такое биотопливо?

Энергия, скрытая в растительной массе, практически неисчерпаема, ведь ее источником выступает наше солнце. Растения способны использовать солнечную энергию, перерабатывая ее для роста. В свою очередь, животные и птицы получают энергию, питаясь биомассой, и в то же время производят отходы. По определению биотопливо – это топливо, которое получают из сырья растительного или животного происхождения, а также отходов и различных производств, связанных с переработкой биомассы.

Современные технологии позволяют получать биотопливо в трех формах: твердой, жидкой и газообразной. С твердым топливом мы сталкиваемся в жизни чаще всего в виде пеллет и различных брикетов, получаемых прессованием. Жидкое топливо – биодизель – пока редко встречается в постсоветских странах, это связано с наличием большого количества ископаемых углеводородов по доступной цене. Хотя получить жидкое биотопливо из растительного масла достаточно дорого и технологически сложно.

Производство горючего биогаза намного проще и дешевле, в результате чего оно становится все более популярным. Владельцы животноводческих и птицеводческих ферм все чаще задумываются о покупке биогазовой установки, ведь в их распоряжении имеется огромное количество помета и навоза, которые лучше всего подходят для этой цели.

Нет смысла перечислять здесь все виды растительного сырья для переработки в топливо, их источники и технологию производства. Нас интересуют только те виды биотоплива, которые можно с успехом получить в домашних условиях, не вкладывая больших средств. Вот они:

  • биогаз, получаемый из отходов животноводства и птицеводства;
  • брикеты из различных растительных отходов;
  • каменный уголь.

твердое-биотопливо-из-соломы.jpg

Конечно, если сильно постараться, можно сделать и пеллеты своими руками, и экодизель, и даже экобензин. Люди занимаются этим как хобби, тратя на это годы своей жизни и зачастую большие деньги. Для широкого круга пользователей такие сложные технологии недоступны, поэтому мы их рассматривать не будем.

Твердое биотопливо — пеллеты

В последнее время ходит много разных слухов или даже своеобразных «легенд» о том, что одним из самых перспективных и высокодоходных видов малого бизнеса может стать производство топливных пеллет – особого вида биотоплива. Давайте подробнее рассмотрим преимущества твердого гранулированного топлива и процесс его получения.

Для чего и как производят топливные пеллеты

Лесозаготовительные, деревообрабатывающие предприятия, агрокомплексы и некоторые другие производственные линии обязательно производят, помимо основной продукции, очень большое количество древесных или других растительных отходов, которые, по-видимому, уже не имеют практической ценности. Пока не дали, их просто сжигали, извергая дым в атмосферу, а то и вовсе сбивали с пути огромные «сваи». Но у них огромный энергетический потенциал! Если эти отходы довести до состояния, удобного для использования в качестве топлива, наряду с решением проблемы утилизации можно еще и заработать! На этих принципах основано производство твердого биотоплива – пеллет.

По сути, это спрессованные цилиндрические гранулы диаметром от 4 ÷ 5 до 9 ÷ 10 мм и длиной примерно 15 ÷ 50 мм. Такая форма выпуска очень удобна – пеллеты легко упаковываются в мешки, их легко транспортировать, они хороши для автоматической подачи топлива в твердотопливные котлы, например, с помощью шнекового погрузчика.

Пеллеты прессуют как из натуральных древесных отходов, так и из коры, веток, хвои, сухих листьев и других побочных продуктов рубки. Их получают из соломы, шелухи, жмыха, а в некоторых случаях сырьем служит даже куриный помет. При производстве пеллет используется торф – именно в таком виде достигается максимальная теплоотдача при сгорании.

Конечно, разное сырье придает получаемым пеллетам разные свойства – по энергоэффективности, зольности (количество оставшегося негорючего компонента), влажности, плотности, цене. Чем выше качество, тем меньше проблем с отопительными агрегатами, тем выше КПД системы отопления.

Некоторые пеллеты можно использовать не только как топливо, но и как удобрение или почвопокровное. Тем не менее основное их предназначение – это конечно же топливо для котлов, и здесь они имеют множество ярко выраженных преимуществ перед другими видами твердого топлива. Так что это, например, совершенно чистый вид топлива с точки зрения экологии. В процессе производства гранул не используются химические добавки или формовочные смеси.

По удельной теплотворной способности (в объеме) пеллеты превосходят все виды древесины и угля. Хранение такого топлива не требует больших площадей или создания особых условий. В спрессованной древесине, в отличие от опилок, никогда не начинаются процессы гниения или споры, поэтому отсутствует риск самовозгорания такого биотоплива.

Теперь к вопросу производства пеллет. На самом деле весь цикл просто и наглядно показан на схеме (показано сельхозсырье, но это относится и ко всем древесным отходам):

В первую очередь отходы проходят стадию дробления (обычно до размера щепы длиной до 50 мм и толщиной 2÷3 мм). Затем следует процедура сушки – необходимо, чтобы остаточная влажность не превышала 12%. При необходимости щепу измельчают в еще более мелкую фракцию, что доводит состояние практически до уровня древесной муки. Оптимальным считается, если размер частиц, поступающих на линию пресс-гранулятора, находится в пределах 4 мм.

Перед подачей сырья в грануляторы его слегка пропаривают или кратковременно погружают в воду. И, наконец, на линии пресс-грануляторов этот «тремет» продавливается через калибровочные отверстия специальной матрицы, имеющей коническую форму. Такая конфигурация каналов способствует максимальному сжатию распиливаемой древесины с, естественно, ее резким нагревом. В то же время присутствующее в любой целлюлозной структуре вещество лигнин «надежно связывает между собой все мельчайшие частицы, создавая очень плотную и прочную гранулу.

На выходе из матрицы полученные «колбаски» нарезаются специальным ножом, что дает цилиндрические гранулы нужной длины. Они идут в бункер, а оттуда — в готовый пеллетоприемник. По сути, остается только остудить готовые гранулы и расфасовать по пакетам.

Матрицы могут быть цилиндрическими или плоскими. Первые более производительны, их используют в основном в мощных промышленных установках. На небольшие грануляторы, которые чаще используются в индивидуальном хозяйстве, обычно устанавливают плоские.

Химический процесс получения биодизеля

Для получения биодизеля используют все виды растительного масла — подсолнечное, рапсовое, льняное и др. в то же время биодизель, полученный из разных масел, имеет некоторые отличия. Так, например, пальмовое биодизельное топливо имеет самую высокую теплотворную способность, а также самую высокую фильтруемость и температуру застывания. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому биодизелю по калорийности, но лучше переносит холода, поэтому больше всего подходит для стран Европы и России. Химически биодизель представляет собой метиловый эфир, являющийся продуктом реакции этерификации растительного масла при температуре ок. 50°С в присутствии катализатора. Сам процесс в принципе достаточно прост. Необходимо снизить вязкость растительного масла, чего можно добиться различными способами. Любое растительное масло представляет собой смесь триглицеридов, т.е сложных эфиров, соединенных молекулой глицерина с — трехатомным спиртом (C3H8O3
). Именно глицерин придает вязкость и густоту растительному маслу. Проблема в производстве биодизеля состоит в том, чтобы удалить глицерин, заменив его спиртом. Этот процесс называется
переэтерификация
. Общая реакция выглядит так:
СН 2 ОС=ИЛИ 1 | CHOC=OR2 + 3 CH3OH > (CH2OH)2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC=O-R3 | CH2COOR3 |
Триглицериды + метанол > глицерин + эфиры, МА «Навигатор» Технологии и оборудование для производства биодизеля 10 Где R1, R2, R3: алкильные группы. В результате использования метанола образуется метиловый эфир, в результате использования этанола – этиловый эфир. Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (при наличии 12 кг катализатора) получают примерно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина. В качестве щелочи берут гидроксид калия КОН или гидроксид натрия — NaOH. Новичкам рекомендуется использовать NaOH.

Биогаз – полноценное топливо из отходов

Всем известно, что новое — это хорошо забытое старое. Итак, биогаз — это не открытие нашего времени, а газообразное биотопливо, которое умели добывать еще в древнем Китае. Так что же такое биогаз и как его получить самостоятельно?

Биогаз представляет собой смесь газов, полученную путем перегрева органического материала без доступа воздуха. В качестве исходного материала может использоваться навоз, ботва культурных растений, трава или любые отходы. Как правило, навоз используется как удобрение, и мало кто знает, что он может быть полезен для получения биотоплива, с помощью которого вполне можно отапливать жилые помещения, теплицы, а также готовить пищу.

Удельный выход биогаза

Примерный состав биогаза: метан СН4, углекислый газ СО2, примеси других газов, например сероводород H2S, а удельный вес метана может достигать до 70%. Из 1 кг органического материала можно получить примерно 0,5 кг биогаза.

Какие факторы влияют на производство?

Во-первых, это окружающая среда. Чем теплее, тем активнее идет реакция разложения органических веществ и выделение газа. Неудивительно, что первые установки по производству такого биотоплива, как биогаз, были задействованы в регионах с теплым климатом. Несмотря на это, при достаточном утеплении биогазовых установок и использовании подогретой воды вполне возможно их строительство в более суровых климатических условиях, что и успешно осуществляется в настоящее время.

Во-вторых, сырье. Он должен легко разлагаться и содержать в составе большое количество воды, без включения детергентов, антибиотиков и других веществ, способных замедлить процесс брожения.

Биоустановка от Юрия Давыдова

Изобретатель из Липецкой области своими умелыми руками построил устройство, позволяющее добывать «голубое биотопливо» у себя дома. Недостатка в сырье не было, так как у него и его соседей было много скота и, конечно же, навоза.

Что он придумал? Он своими руками выкопал большую яму, поставил в нее бетонные кольца и накрыл железной конструкцией в виде купола и весом около тонны. Из этой емкости он вынул трубы, а затем заполнил яму органикой. Через несколько дней он смог приготовить корм для скота и топить баню полученным биогазом. Позже к дому подвели газ для бытовых нужд.

Схема биогазовой установки

Рекомендуемый состав сырья для переработки

Для этого 1,5-2 т удобрения и 3-4 т растительных отходов заливают водой до достижения влажности смеси 60-70%. Полученную смесь помещают в бак и нагревают змеевиком до 35 градусов Цельсия. В таких условиях смесь начинает бродить без доступа воздуха и нагревается до более высокой температуры, что способствует реакции газовыделения. Газ удаляется из ямы по специальным трубам и используется по назначению. На схеме хорошо видна конструкция установки, выполненная руками мастера.

Самодельная биогазовая установка :

Биотопливо — доступный и неисчерпаемый ресурс

Биотопливо – это вещества биологического или животного происхождения, которые используются для получения тепловой энергии.

Производство биотоплива подходит как для возобновляемых природных ресурсов, так и для отходов, образующихся в результате деятельности деревообрабатывающей, деревообрабатывающей, деревообрабатывающей и бумажной промышленности и потребления человеком.

В зависимости от назначения и назначения биотопливо имеет различные агрегатные состояния: твердое, жидкое и газообразное.

Твёрдое

Твердое биотопливо в настоящее время удерживает пальму первенства как самый популярный вид альтернативного топлива.

Сырьем для производства твердого биотоплива является биомасса, образующаяся из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, соломы, опилок, щепы, хвои, листьев, а также сучков, веток, коры, разделочных досок, дефектных частей древесины, навоз, торф и т д. Биомасса прессуется в топливные гранулы (гранулы) или брикетируется.

Энергетические леса, к которым относятся быстрорастущие древесно-кустарниковые группы растений, позволяют поддерживать сырьевой баланс, обеспечивая производство биотоплива необходимым количеством материала.


Быстрорастущие деревья высаживают для последующего использования в качестве сырья для производства биотоплива

Жидкое

В состав жидкого биотоплива входят спирты, эфиры, масла. Сырьем является та же биомасса, состоящая из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, сахарной свеклы и сахарного тростника, пшеницы, а также жмых, отходы, патока и т.д.

Образование топлива происходит в результате спиртового брожения биологической массы с повышенным содержанием крахмала и/или сахара, а также гидролиза. Полученный ферментационный раствор после очистки и перегонки перерабатывают в биоэтанол, биобутанол, биометанол, биодизель.


Простейший агрегат для анаэробного брожения

Газообразное

Газообразное биотопливо или биогаз образуется в результате анаэробного брожения (перегрева) органических веществ. Для производства биогаза используют метанообразующие, гидролитические или кислотообразующие бактерии.


Расположение экологически чистого производства

Наряду с общепринятой используется и альтернативная классификация биотоплива по поколениям:

  • к первому поколению относятся биотоплива, произведенные из биологического сырья путем ферментации;
  • биотопливо второго поколения получают из неопасных отходов производства и потребления;
  • третье поколение включает производство биотоплива из растительных жиров, содержащихся в водорослях.

Что оказывает влияние на изготовление биотоплива?

Что является решающим для тех, кто собирается самостоятельно производить биотопливо в домашних условиях, так это прежде всего окружающая среда. Ведь чем выше температура, тем успешнее будут протекать необходимые химические реакции, посредством которых будет выделяться газ. Это стало основной причиной того, что первое оборудование, производившее биотопливо в домашних условиях, было спроектировано и введено в эксплуатацию в регионе с теплым климатом. Но даже в холодных условиях вполне возможно производить биотопливо. Только для этого придется принять меры по утеплению конструкции установки или ввести в конструкцию устройства для принудительного обогрева рабочей камеры, например, горячей водой. Кроме того, на образование агрегата может влиять и само сырье, которое должно расщепляться эффективно и быстро, содержать много жидкости. В нем не должно быть чистящих средств и других препаратов, сильно замедляющих процесс разложения, так как они убивают анаэробные бактерии, осуществляющие процесс брожения.

Получение биогаза в домашних условиях

Горючий газ, выделяемый из навоза животных и другого подобного сырья, состоит в основном из того же метана, который мы привыкли ежедневно использовать на нашей кухне. Доля метана в биогазе колеблется от 50 до 70% в зависимости от качества сырья и эффективности технологического процесса. Остальные химические соединения в составе газа негорючие, это углекислый газ и сероводород. Именно благодаря последнему весь процесс сопровождается знакомым нам запахом.

Газообразное биотопливо представляет собой горючее вещество, которое выделяется в результате химической реакции при брожении органических отходов без присутствия кислорода. Поэтому основным элементом технологического оборудования является закрытый цилиндрический сосуд (реактор) большой емкости, желательно не менее 1 м3.

Многие домашние умельцы используют для этой цели обычные пластиковые или железные бочки. Это вполне допустимо, в таких сосудах реакция пойдет. Выделится лишь немного газа, в результате это несоразмерно времени и усилиям. Минимальная емкость реактора должна быть не менее 600 литров.

Чтобы процесс протекал максимально быстро и эффективно, по технологии содержимое реактора необходимо постоянно нагревать до температуры 35-40 ºС. В домашних условиях это не всегда возможно, да и влечет за собой энергозатраты. Выход следующий: емкость, из которой берется биотопливо, лучше установить в довольно глубокую яму, проделанную в земле. В идеале дно и стены котлована делают из бетона, а верхнюю выступающую часть реактора утепляют на зиму. Как это делается правильно, показано на рисунке:

Общая конструкция завода, позволяющая производить биотопливо из навоза, содержит следующие элементы (см схему ниже):

  • реактор — цилиндрический металлический контейнер;
  • загрузочный бункер для заполнения реактора субстратом (смесь сырья с водой);
  • сервисный люк;
  • внешний бак — гидрозатвор для поддержания необходимого давления в реакторе;
  • трубы для выгрузки отходов;
  • заглушка с краном для подачи биогаза.

Запись. Для улучшения ферментации субстрата рекомендуется добавить в конструкцию шнековый строительный миксер. Он установлен в центре бака, а через уплотнение проходит ручка для периодического перемешивания содержимого.

Технологический процесс осуществляют следующим образом. Во-первых, отходы должны быть измельчены. Размер фракции не должен превышать 10 мм, это обеспечит хорошее проникновение бактерий, вызывающих брожение. Затем сырье заливают водой и тщательно перемешивают. Количество воды составляет примерно 0,7 литра на килограмм удобрения. Получается субстрат, из него в домашних условиях добывают биотопливо.

Контейнер заполняют субстратом через контейнер, который затем герметично закрывают. По возможности содержимое должно быть перемешано. Через несколько дней начинает выделяться горючий газ, его необходимо через равные промежутки времени откачивать, чтобы давление внутри бака не повышалось. Это замедлит реакцию и заставит содержимое вернуться в контейнер. Для откачки газа используется компрессор и обычный баллон с пропаном. Подробное описание технологии монтажа и производства можно изучить, посмотрев видео:

Нельзя сказать, что выделение биогаза из разных видов удобрений и навоза — дело простое. Домашним умельцам приходится идти путем проб и ошибок: то топлива выделяется слишком мало, то реакция не идет и так далее. Нужно понимать, что для успеха потребуется много труда и терпения, а количества топлива вряд ли хватит для обогрева дома. Тем не менее, для работы газовой колонки и печки его будет вполне достаточно, что уже является большим плюсом. Как работают эти устройства на биогазе показано на видео:

Как сделать биотопливо самостоятельно

Сделать топливо своими руками можно, если нет проблем с получением этанола. Если вы хотите, чтобы пламя выглядело более эстетично и естественно, для присадки можно использовать бензин хорошего качества.

Такое биотопливо рекомендуется изготавливать непосредственно перед использованием, так как при длительном хранении смесь может расслаиваться.

Как сделать биотопливо своими руками из навоза в домашних условиях

Поскольку при сгорании биотоплива не выделяются вредные вещества, его можно использовать в котлах без подключения к вентиляционным каналам или дымоходам: достаточно будет просто проветрить помещение.

Как сделать перерабатывающий фермерский модуль?

Для создания системы переработки отходов в биотопливо необходимо как минимум знать принцип работы таких устройств, а также иметь представление о схемах.

Схема биогазовой установки
Схема биореакторной установки: 1 — биореактор; 2 — трубы; 3 — нагреватель; 4 — насос; 5 — фильтрующий элемент; 6 — газовый компрессор; 7 — газгольдер; 8 — навозоуловитель; 9 — производство удобрения (шлам); 10 — панель управления теплом

Мы рассмотрим и то, и другое, но следует отметить: сборка полноценной установки — дело довольно хлопотное и затратное. В домашних условиях обычно можно сделать только что-то похожее на станции обработки. Однако некоторые попытки увенчались успехом.

Принцип работы биоустановки

Технология производства биотоплива обычно поддерживает следующий системный подход:

  1. Биореактор (резервуар) загружается удобрением.
  2. В течение определенного времени внутри реактора происходит процесс брожения.
  3. Образуется газообразная среда.
  4. Газы удаляются из реактора.
  5. Газовая смесь очищается и направляется на использование в качестве топлива.

Состав газовой смеси, получаемой на выходе, характеризуется достаточно высокой насыщенностью различными веществами. Больше всего в процентном отношении содержится метана (60%), углекислого газа (35%) и других веществ, в том числе сероводорода (5%).

Диаграмма биогазовой смеси
Вот как выглядит схема распределения смешанного газа: 1 — содержание метана ок. 63-65%; 2 — содержание углекислого газа примерно 30-33%; 3 — содержание сероводорода около 2%; 4 — содержание аммиака около 1%; 5 — содержание водорода ок. 1%

Между тем, для эффективной работы самодельной газодобывающей станции требуются значительные запасы отходов представителей животного мира.

Поэтому первое, что необходимо учитывать при решении задачи получения биотоплива в домашних (дачных) условиях, это наличие источников сырья для перерабатывающего завода.

Изготовление биореактора своими руками

Определившись с источниками сырья, нужно определиться с местом для размещения домашнего (или дачного) биореактора. Сам реактор представляет собой герметичную емкость, достаточно прочную, объемом из расчета суточного поступления сырого навоза на переработку (для справки: для получения 100 м3 газовой смеси необходимо около 1 тонны навоза).

Таблица взаимосвязи между типом удобрения и количеством произведенного биогаза

Таблица эффективности видов удобрений
Таблица, показывающая эффективность того или иного вида биологических отходов с точки зрения количества образующегося газа. Как видно из таблицы, наиболее эффективным является свиной навоз, из которого можно получить наибольшее количество биотоплива

Такой контейнер необходимо установить на прочный фундамент, оборудовать запорной арматурой и другим техническим оборудованием по классической схеме. Верхнюю часть сосуда желательно сделать съемной, с болтами и уплотнительной прокладкой.

Для обеспечения непрерывности цикла накопительный бак должен быть оборудован модулем искусственного подогрева. Если летом эффективность сбраживания навоза и скорость газообразования полностью определяются внешними температурными условиями, то зимой ситуация меняется.

Для зимней работы биореактора необходим искусственный обогрев, учитывая прекращение деятельности бродильных бактерий уже при 4-10°С выше нуля. Следовательно, контейнер должен иметь качественную теплоизоляцию. Для этого хорошо подходит классический способ утепления минеральной ватой.

Альтернатива биореакторной изоляции
Хороший пример утепления биореактора для зимней эксплуатации. Здесь в качестве теплоизоляционного материала использовалась минеральная вата. Верхний слой ваты покрыт пленочным материалом

Есть несколько вариантов обогрева. Например, использование электронагревателей или водяной системы отопления (водяная рубашка).

Мощность нагревательного контура необходимо рассчитывать исходя из оптимальной температуры внутри реактора 25-40°С, необходимой для достижения эффективного процесса ферментации биомассы.

Помимо нагревателей, на активность ферментации биомассы влияет степень застоя. На самом деле внутри емкости сырой навоз должен постоянно находиться в движении. Движение биомассы улучшает процесс ферментации и сокращает время получения газовой составляющей.

Биореактор с подогревом воды
Вариант летней площадки по переработке удобрений и производству биотоплива. В этом случае подогрев осуществляется в виде бетонной водяной бани, в которую погружен корпус реактора. Однако данный агрегат нельзя использовать в зимний период

Проблема организации движения решается введением в конструкцию биореактора специальной механической мешалки. Вал этого узла соединен с валом тихоходного двигателя, который выполняет вращательное действие. Включение и выключение процесса смешивания может производиться вручную или автоматически.

Процесс получения биогаза и удобрений

Конструкция системы производства биотоплива в домашних условиях технологически обеспечивает загрузку судна удобрением примерно на 1/3 его вместимости. Для загрузки навоза делается загрузочный люк с герметично закрывающейся дверцей. Оставшаяся свободная верхняя площадь биореактора используется для накопления выделяющихся газов.

Самодельный бочковой биореактор
Самодельный миниатюрный биореактор, сделанный на основе обычной 200-литровой бочки. В принципе, для удовлетворения скромных потребностей в биотопливе оно вполне годится для использования в частном секторе. Это та же самая конструкция, которую действительно можно сделать дома для производства биотоплива

На верхнем и нижнем уровнях сосуда нужно сделать выходные отверстия. Вверху — газоотвод, внизу — выход для слива переработанного навоза (удобрения). В районе верхней части сосуда также желательно смонтировать смотровое окно для наблюдения за процессом.

Патрубок выхода газовой смеси герметизированной трубой соединен с узлом, выполняющим одновременно функции сепаратора и гидрозатвора. Для коммуникаций используется труба (металлическая или полиэтиленовая) небольшого диаметра (25-32 мм).

Сам сепаратор представляет собой сосуд сравнительно небольшой емкости, наполненный водой. Газ, проходящий через водяной столб, очищается, сбрасывается в газгольдер и далее доставляется потребителям.

Двойное уплотнение и конструкция фильтра
Пример устройства двухступенчатого сепаратора — гидрозатвора для подачи газовой смеси, поступающей из биореактора. Этот вариант фильтрации позволяет получить очищенный продукт высокого качества

Нижний патрубок на реактор (для отвода навозных отходов — шлама) желательно сделать как можно большего диаметра. К нему присоединяют запорную арматуру (вентиль) и делают отвод в емкость для сбора шлама. Отработанную пульпу в хозяйстве можно с успехом использовать в качестве удобрения.

Подробную информацию об определении необходимого объема бака, а также о расчете эффективности биореактора и возможности использования биогаза мы рассмотрели в следующей статье.

Разновидности и преимущества

На сегодняшний день существует 3 вида биотоплива:

  • жидкость;
  • жесткий;
  • газообразный;

Жидкое биотопливо

жидкое биотопливо

Это самый обсуждаемый тип. Ведь от нефти зависит жизнь современного человека, без нее человечество не сможет выжить, а нефть — это ископаемый ресурс и в какой-то момент запасы закончатся.

Жидкое биотопливо может заменить этот ископаемый ресурс.

К жидкому биотопливу относятся:

  • спирты (этанол, метанол, бутанол),
  • биодизель,
  • сок из биомассы,
  • эфиры;

Твердое

твердое биотопливо

В основном это древесина (отходы деревообработки и топливные пеллеты, брикеты). Как правило, источником продукции являются леса, где растут травы, кустарники и деревья.

Газообразное топливо

установки на биотопливе

Биогаз, водород.

Биотопливо также можно классифицировать по поколениям. Различают биотопливо 1, 2, 3 и 4 поколений:

  1. Поколение 1 включает биотопливо, полученное путем переработки сельскохозяйственных растений в биодизель и этанол.
  2. 2-е поколение – биотопливо, полученное из пищевых отходов.
  3. к биотопливам 3-го поколения относятся биотоплива, полученные по внедренным технологиям в результате разрушения биомассы.
  4. биотопливо 4 поколения производится на непригодных для сельского хозяйства землях и без уничтожения биомассы.

Другой классификацией биотоплива является деление биотоплива на первичное и вторичное. Первичное биотопливо относится к биотопливу, которое не подвергалось переработке. На вторичку — лечили. Переработанное биотопливо перед использованием претерпевает ряд изменений и может быть в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Преимущества

Преимущества биотоплива заключаются в следующем:

  1. Мобильность. Биотопливо имеет возможность производиться в любом уголке мира, вне зависимости от климатических условий и рельефа, ведь этот вид топлива можно производить из различных органических соединений.
  2. Возобновляемость. Поскольку биотопливо получают из различных органических соединений растительного или животного происхождения, таких как удобрения, их количество не иссякнет.
  3. Экологичность. Это более чистый вид топлива и при сжигании выделяет в воздух меньше вредных веществ, чем ископаемое топливо.
  4. Забота об окружающей среде. Производство биотоплива решает проблемы, связанные с обращением с отходами.

Использование

Биотопливо» для каминов

камин-на-биотопливе-300x213.jpg

Установка традиционных каминов требует дымоходов. Часто это невозможно сделать в обычных квартирах. И тут на помощь приходят биокамины на специальном биотопливе. Биотопливо для каминов состоит из смеси этанола с примесями. Перед зажиганием его заливают в специальный металлический блок и поджигают специальной длинной спичкой.

При горении выделяет углекислый газ в безопасном количестве и воду, что способствует увлажнению воздуха в помещении и не опасно для людей. Однако необходимо соблюдать определенные меры безопасности, чтобы использование биокаминов и биотоплива было безопасным.

Фактически:

  1. Не добавляйте биотопливо в пламя, это вызовет пожар. Его следует добавлять только в остывшую горелку.
  2. Зажигать камин стоит только специальной зажигалкой или длинной спичкой.
  3. Для хранения биотоплива используйте упаковку производителя и не переливайте в другую тару.
  4. Если пролилась жидкость для биокаминов, необходимо тщательно высушить пол и проветрить помещение, и только после этого продолжать топить камин.

При сжигании биотоплива для каминов можно наслаждаться видом красивых и ровных языков пламени, внешне ничем не отличающихся от пламени горящих дров.

Биотопливо для каминов может выпускаться в виде геля. В состав этого геля входит морская соль, которая и дает звук горения — потрескивание, характерное для горящих поленьев.

Основные характеристики биотоплива:

  1. При сгорании биотопливо выделяет очень небольшое количество сажи.
  2. Пламя в биокамине имеет оранжевый оттенок, поэтому в биотопливо добавляют специальные добавки, придающие пламени естественный оранжевый цвет.
  3. Биотопливо можно и лучше использовать в керосиновой лампе, так как оно не выделяет копоти и запахов, характерных для горения керосина.

биотопливо для камина.jpg

Существует 3 основных вида биотоплива для каминов:

  1. Биодизель (полученный из различных масел или пищевых отходов).
  2. Биоэтанол (обычно используется для биокаминов в виде бесцветной жидкости без запаха).
  3. Биогаз (газ, полученный из специально обработанных отходов).

Биотопливо для парников

отопление теплицы газом в условиях мирового кризиса – дело дорогое. Именно поэтому люди все чаще обращаются к возобновляемым источникам энергии.

Одним из лучших видов биотоплива для теплицы является конский навоз.

Навоз крупного рогатого скота имеет более низкую температуру нагрева из-за большей плотности и влажности. Поэтому для увеличения скорости нагрева добавляют опилки, сухой лист и другие материалы, повышающие ломкость удобрения.

Растительное биотопливо для теплиц это:

  1. Солома. Для получения биотоплива солому смешивают с минерально-азотным комплексом удобрения. Однако он имеет возможность только кратковременного нагрева.
  2. Опилки. Этот вид биотоплива не получил широкого распространения в качестве биотоплива для теплиц, так как при контакте с водой выделяют формальдегиды, отравляющие водные источники.
  3. Лай.
  4. Листья деревьев. Как правило, листья деревьев смешивают с навозом, соломой, травой. Чтобы биотопливо из листьев нагревалось, в него необходимо добавить азотный комплекс удобрений.
  5. Трава.
  6. Льняной огонь.
  7. Отходы хлопковой промышленности.

Для получения качественного биотоплива для теплицы необходимо смешать конский навоз с соломой или коровий навоз в соотношении 50/50, конский навоз с пищевыми отходами или корой или опилками в соотношении 70/30, или коровий навоз с опилками или одревесневающие листья в том же соотношении 70/30.

Обратите внимание на следующее! Теплотворная способность биотоплива невелика, поэтому этот вид топлива не подходит для обогрева больших теплиц, где человек может свободно ходить, его лучше использовать для обогрева заглубленных теплиц.

Биотопливо для автомобилей

биодизель.jpg

Альтернативным топливом для автомобилей является биотопливо.

Различают следующие виды биотоплива для автомобилей:

В некоторых странах уже началось использование биотоплива в смеси с бензином.

Наиболее популярным видом биотоплива, используемого в автомобилях, является этанол. Этот вид газа получают путем переработки продуктов, содержащих много сахара или крахмала, таких как сахарный тростник, кукуруза, картофель, сахарная свекла или ячмень, и смешивания их с бензином в соотношении 10 % этанола на 90 % бензина.

Вторым по популярности является биодизель. Достигается переработкой растений, содержащих много масла (сои, рапса или подсолнечника). Этот вид топлива является более дорогим для получения.

Для этого необходимо выращивать растения, затем собирать и перерабатывать их в качественный продукт и продавать в короткие сроки, так как биодизель годен 3 месяца, после чего начинает разрушаться. Все это требует больших материальных затрат. В быту используется биодизель, разбавленный бензином.

Изготовление брикет

наладить производство биотоплива из опилок, соломы и других отходов в домашних условиях несколько проще. Из оборудования вам понадобится только ручной пресс, сделанный специально для этой цели. Его можно купить в готовом виде, заказать у мастеров или, при наличии необходимых навыков, сделать самому. Сборный пресс стоит больших денег, поэтому последний вариант обойдется вам меньше всего.

Производство брикета начинается с приготовления смеси. В качестве сырья используются опилки, семенная шелуха, солома и даже размоченная макулатура. Конечно, такое топливо может прекрасно гореть в печи или твердотопливном котле, но из-за малой насыпной плотности топку придется загружать слишком часто. Готовое твердое биотопливо из соломы или опилок будет гореть гораздо дольше.

Смесь состоит из сырья, воды и глины, выполняющей роль связующего. Солому или бумагу необходимо предварительно измельчить, затем смешать с глиной в соотношении 10:1 (на 10 кг отходов 1 кг глины) и водой. Количество воды следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и способность смеси образовываться. Не добавляйте в раствор много глины, не забывайте, что она останется в вашем котле в виде золы.

Смесью заполняется специальная форма, которая помещается под пресс. Готовый брикет после прессования аккуратно вынимают и оставляют сушиться на солнце. Операцию печати вы можете увидеть на видео:

Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности
Adblock
detector