Biogoriva: kako efikasno koristiti poljoprivredni otpad

Pre ili kasnije, neobnovljivi minerali, koji se sada koriste kao gorivo, biće potpuno iscrpljeni. Zbog toga se širom sveta uvode različite tehnologije koje koriste biogoriva. Može da zameni tradicionalne izvore energije u većini delova ljudske djelatnosti, a da bi je dobio, dovoljno je reciklirati poljoprivredni otpad na poseban način.

Opšte odredbe

Osnovni pojmovi

Počnimo sa definisanjem onih biogoriva. Razmatrana vrsta energetskog nosioca je u potpunosti organska i sa odgovarajućom opremom se može koristiti za grejanje stambenih zgrada, za gorivo automobila, za napajanje industrijskih postrojenja i tako dalje.

Plinovita, tečna ili čvrsta biogoriva mogu se proizvoditi iz različitih poljoprivrednih biljaka (na primer, od uljane repice), kao i od otpadnih proizvoda životinja i ljudi (biogorivo od stajskog gnojiva). To jest, sirovine za njegovu proizvodnju su, po pravilu, proizvodi koji su prethodno poslati na deponiju.

Pored toga, prednosti ove vrste energije mogu se pripisati njihovoj ljubaznosti prema životnoj sredini. Tokom sagorevanja puštaju se puno manje štetnih materija koje utiču na stanje životne sredine. Ovo pozitivno razlikuje kotlove na biogorivo od opreme za grejanje na dizel ili gas, koji su poznati po njihovim kancerogenim izduvnim gasovima.

Ali biogorivo ima značajne nedostatke:

• niski kapacitet toplote - tečno biogorivo, zapaljenje u izmenjivaču toplote, emituje manju količinu toplote od slične količine benzina ili dizel goriva;
• visoki troškovi proizvodnje - savremene tehnologije još uvijek ne dozvoljavaju proizvodnju biogoriva - tečnog, čvrstog ili gasovitog - na industrijskom nivou, jer je njegova cijena nešto viša od tradicionalnih energetskih nosača;
• Jaka korozivna svojstva - biljna ulja i životinjske masti koje su dio nosača organske energije, imaju jak destruktivni efekat na mehanizme, što ih otežava upotrebom u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem i drugim sličnim sistemima.

Trenutno dobijanje biogoriva sa manje agresivnih svojstava i jeftinije metode je jedan od prioritetnih pravaca naučnog istraživanja naučnika širom svijeta. Ogroman napredak u ovoj oblasti omogućava sasvim sigurno reći da će se u skoroj budućnosti izostati većina nedostataka ove vrste energije.

Već široko korišćena biogoriva za plastenike i druge poljoprivredne strukture. Gas koji se dobija od prerade đubriva ili peleta koristi se za stvaranje udobne mikroklime u kojoj raste raznovrsna kultura. (Pogledajte i članak Grejanje staklenika u zimi: karakteristike.)

Obratite pažnju! Za razliku od prirodne nafte i gasa, koji se proizvode samo u mjestima njihovog nastanka, postrojenja za biogorivo nisu vezana za depozite i mogu se instalirati bilo gdje u našoj zemlji.

Generiranje biogoriva

Čak i na početku istraživanja vezanih za razvoj energije od poljoprivrednog otpada, naučnici su izrazili strah da u budućnosti, kada biogoriva postanu rasprostranjena, mogu se pojaviti problemi sa hranom. Ovo je moguće ako se usevi (kukuruz, silovanje, kukuruz) ne koriste za namjeravanu svrhu, već za destilaciju u gorivo.

Da bi se to izbeglo, naučnici su tražili druge izvore energije iz biogoriva. Kao rezultat njihovog istraživanja pojavili su se biogoriva druge generacije i nove verzije.

To uključuje materije koje nisu proizvedene iz samih biljki, već iz njihovog otpada: lišće, luske, rizomi i tako dalje. Istaknuti predstavnik ove vrste rashladnog sredstva je biogorivo od piljevine i đubriva - gas koji se sastoji od metana i ugljenične kiseline, koja se u svakodnevnom životu naziva "kanalizacija".

Apsolutno je identičan u sastavu prirodnog fosilnog metana. Nakon uklanjanja nepotrebnih elemenata iz njega, može se koristiti za proizvodnju etanola za peći koje zagrevaju određene strukture.

Najinovativnije biogorivo - prezentacija koja se odvijala ne tako davno - napravljena je od algi. Ove podvodne biljke mogu se uzgajati u ribnjacima koji nisu pogodni za potrebe poljoprivrede. Štaviše, oni se mogu kultivisati u takozvanim fitobioreaktorima.

Dok se razvijaju, ovi organizmi formiraju molekularne strukture koje podsećaju na strukturu ulja u svojoj strukturi. Biogorivo od algi je najopasniji razvoj, međutim, njegova praktična primena je i dalje daleko.

Obratite pažnju! Pozitivni aspekti upotrebe algi se mogu pripisati činjenici da tokom svog života apsorbuju ugljen-dioksid, smanjujući količinu stakleničkih gasova u atmosferi naše planete.

Sorte biogoriva

Izvori energije biogoriva, uprkos nedostacima u sastavu i tehnologiji proizvodnje navedenih u prethodnim poglavljima, sada se koriste. U nekim oblastima ljudske aktivnosti zamenjuju struju. Postoje i cele kotlovnice na bazi biogoriva, uz pomoć kojih se vrši grejanje stambenih zgrada, poslovnih i industrijskih objekata.

Najčešće korišćena biogoriva su:

• tečnost;
• čvrsta.

Razmotrimo svaki od njih detaljnije.

Tečnost

Jedna od najpogodnijih useva za proizvodnju biogoriva je silovanje.

Energetski nosač se proizvodi prema sledećoj shemi:

• Prikupljeni uljani su podvrgnuti finom čišćenju, zbog čega se uklanjaju smeće, tlo i ostali inostrani elementi;
• nakon toga, biljne sirovine su srušene i stisnute kako bi dobili kolač;
• zatim se postiže esterifikacija uljnog repica - iz ove supstance se isparavaju isparljivi esteri uz pomoć specijalnih kiselina i alkohola;
• na kraju, rezultujuće biodizelsko gorivo očisti od nepotrebnih nečistoća ulja.

Savjet! Dobijena supstanca je pogodna za samostalnu upotrebu, a može se koristiti i kao dodatak za dizel, što omogućava smanjenje štetnih emisija u atmosferu.

Pored toga, bio-gorivo E-95, koje zamenjuje tradicionalni benzin, je široko rasprostranjeno. Ova vrsta energetskog nosača sastoji se od etilnog alkohola sa aditivi koji smanjuju korozivni efekat na metalnim i gumenim dijelovima motora sa unutrašnjim sagorevanjem ugrađenim u automobile.

Prednosti biološkog benzina su sledeće:

• trošak ove vrste goriva je niži od tradicionalnog;
• pri upotrebi povećava se upotreba ulja i filtera;
• sagorevanje biogoriva ne dovodi do stvaranja ploče na svjećicama koje sprečavaju prolivanje iskre;
• motor sa unutrašnjim sagorijevanjem na biobenzenu ne emituje štetne materije u atmosferu;
• etanol se pogoršava i ne eksplodira tokom saobraćajnih nesreća;
• Organski benzin detonira na nižim temperaturama, jer se motor motora ne pregreva u toploj sezoni.

Uprkos navedenim prednostima, tečni biogorivi imaju nekoliko nedostataka koji sprečavaju njegovo široko rasprostranjeno uvođenje u ekonomsku aktivnost:

1. Kada se koristi organski benzin, motori sa unutrašnjim sagorevanjem i druga oprema brzo ne uspevaju, jer supstance koje čine nosač prirodne energije prouzrokuju koroziju i uništavaju gumene zaptivke agregata. Efektivni načini za borbu protiv ove pojave još nisu pronađeni.
2. Za potpunu zamjenu fosilnih goriva biološkim potrebama potrebno je znatno proširiti površinu poljoprivrednog zemljišta, što je trenutno nemoguće. Pored toga, područje zemljišta pogodno za gajenje biljaka je ograničeno. Rešenje problema može poslužiti kao gorivo treće generacije, rad na razvoju koji još nije završen.

Čvrsta

Pored tečnih biogoriva, čvrsta organska energija dobila je zasluženo priznanje među potrošačima širom svijeta.

Njihove karakteristike su sledeće:

1. Izrađene od različitih sirovina biološkog porekla. Ovo može biti organski otpad ljudi i životinja, kao i dijelovi različitih biljaka.
2. Suština tehnološkog procesa proizvodnje čvrstih biogoriva je efikasno korišćenje različitih metoda razdvajanja celuloze. Trenutno se sprovode mnoge studije, čija je svrha ponoviti prirodne procese cepanja koji se javljaju u digestivnom traktu živih organizama.
3. Za proizvodnju čvrstog organskog goriva koristi se takozvana biološka masa, koja ima određenu konzistenciju i proporcije. Gotovi proizvod se dobija uklanjanjem vlage iz sirovine i naknadnim presovanjem.

Najčešće, čvrsta energija se isporučuje u sledećim oblicima:

• briketi;
• pelete;
• granule.

Nezavisna proizvodnja biogoriva

Neophodne sirovine

Izrada sopstvenog biogoriva je dovoljno lako. To zahtijeva veliku količinu đubriva i ne složenu opremu, koja se može naručiti od specijaliziranih firmi.

Troškovi koji nastaju u početnoj fazi biće isplaćeni u narednih nekoliko godina. Kotlovnica za biogorivo, koja ne zagreva samo agrotehničke i stočarske objekte, već i stambenu kuću, značajno će uštedjeti na računima za komunalne usluge.

Najprikladniji sa energetske tačke gledišta je konjsko đubrivo. Međutim, ne svaka farma se bavi uzgojom ovih životinja, pa se u biljkama za proizvodnju biogasa može koristiti otpad drugih životinja.

U procesu se mogu koristiti sledeće organske smeše:

• konjski otpad, pomešan s tresetom ili slamom;
• gnoj pomešan sa stabljima preostalim nakon prerade lana;
• gnoj pomešan sa organskim ljudskim otpadom;
• kravji pecat pomešan sa konjem u odnosu 50/50;
• otpad krava pomešan sa piljevinom;
• Konjsko đubrivo pomešano sa palog lišća.

Pre nego što napravite biogas, sirovina mora biti postavljena u zapečaćeni bunker, gdje će biti podvrgnut fermentaciji dugi vremenski period. Nakon toga, višak tečnosti iz biološke smeše se isparava, a rezultujući biometan se koristi da zadovolji različite ekonomske potrebe.

Domaća biogoriva

Slijedeća uputstva govore o tehnologiji jedinice za proizvodnju koja se može koristiti za proizvodnju biogoriva.

Neophodno je uraditi sledeće:

1. Pre svega, iskopajte jam veličine koju vam je potrebno (u zavisnosti od količine raspoloživih sirovina).
2. Zidovi jame treba poželjno ojačati betonskim prstenovima. Ovo će sprečiti širenje tla. Zglobove treba pažljivo zaptiti konkretnim rastvorom uz dodatak plastifikatora, sprečavajući curenje, kroz koje proizvedeni biogas može ispariti.
3. Iz gornje strane, konstrukcija je hermetički zatvorena kupolom u kojoj su napravljene rupe i instalirani cevovodi koji su neophodni za snabdevanje potrošača gasa.
4. Da bi se povećala efikasnost instalacije, grejači mogu biti montirani u rezervoaru u obliku kalemova koji rade na električnoj energiji.

Obratite pažnju! Da bi se koristio organski gas, neophodno je modernizovati opremu za grejanje ili rekonstruirati gorionike tako da više kiseonika ulazi u komoru za sagorevanje.

Proces dobijanja biogoriva je sledeći:

• organske sirovine se stavljaju u rezervoar (njegov sastav se detaljno razmatra u prethodnom odeljku);
• takođe je potrebno dodati vodu, povećavajući sadržaj vlage u organskoj materiji do 70%;
• nakon toga, uključiti grejni element i temperaturu stajnjaka povećati na 35 stepeni;
• nakon početka fermentacije, temperatura mešavine će se povećavati još više, zbog čega će gas početi, koji se koristi za snabdevanje onih ili drugih potrošača.

Organsko gorivo za kamine

Pored biogasa i organskog benzina, čija upotreba još nije rasprostranjena, već možete osjetiti sve pogodnosti korištenja biogoriva. Ovo je tečnost Planica fanola, koja je specijalno dizajnirana za upotrebu u biofireplacima i može se koristiti bez ugradnje dimnjaka i posebne ventilacije.

Gorenje, ova vrsta goriva ne formira gorenje i dim, niti takođe emituje štetne supstance koje mogu naneti štetu ljudskom tijelu.

Jedan litar tečnosti, zapaljen u posebnom rezervoaru instaliranom u kaminu za biogoriva, može spaliti najmanje 6 sati sa oslobađanjem toplote, čija je snaga jednaka 3 kW energije. To je skoro dva puta više od uobičajenog, ali manje ekološki prihvatljivog drveta.

Zaključak

Biogorivo je jedno od obećavajućih događaja, a sve koristi od kojih će se ceniti u budućnosti. Međutim, to vam ne sprečava da koristite samo-proizvedeno biogorivo za staklenika ili kupatilo. Možete saznati više o tome iz video snimka ispod.