W związku ze zmianami klimatycznymi, które mają miejsce na naszej planecie, wiele krajów zaczyna myśleć o środowisku. Przede wszystkim, aby poprawić ekologię planety, wiele krajów produkuje biopaliwa, które mogą zastąpić tradycyjne.
0,1. Biopaliwa przyjazne dla środowiska
Innym powodem produkcji biopaliw jest to, że zasoby ropy i węgla nie są nieskończone. Wcześniej czy później będą wyczerpani, a kiedy to się stanie, ludzie będą niezwykle potrzebować paliw alternatywnych, które mogą być używane w samochodach, kotłach, turbinach i tak dalej.
Co to są biopaliwa?
Energia ukryta w masie roślinnej jest praktycznie niewyczerpana, ponieważ jej źródłem jest nasze słońce. Rośliny potrafią wykorzystać energię słońca, przetwarzając ją na swój wzrost. Z kolei zwierzęta i ptaki otrzymują energię, żywiąc się biomasą, jednocześnie wytwarzając odpady. Z definicji biopaliwo to paliwo pozyskiwane z surowców pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, a także odpadów i różnych gałęzi przemysłu związanych z przetwarzaniem biomasy.
Nowoczesne technologie pozwalają na otrzymywanie biopaliw w trzech rodzajach: stałych, płynnych i gazowych. Paliwo stałe w życiu spotykamy najczęściej w postaci pelletu i różnych brykietów otrzymywanych w procesie tłoczenia. Paliwo płynne - biodiesel - jest nadal rzadkością w krajach poradzieckich, wynika to z obecności dużej ilości węglowodorów kopalnych w przystępnej cenie. Jednocześnie uzyskanie ciekłego biopaliwa z oleju roślinnego jest dość drogie i trudne technologicznie.
Produkcja biogazu palnego jest znacznie łatwiejsza i tańsza, dzięki czemu zyskuje coraz większą popularność. Właściciele gospodarstw hodowlanych i drobiarskich coraz częściej myślą o zakupie biogazowni, ponieważ mają do dyspozycji ogromną ilość odchodów i obornika, które doskonale nadają się do tego celu.
Nie ma sensu wymieniać tutaj wszystkich rodzajów surowców roślinnych do przetworzenia na paliwo, jego źródeł i technologii produkcji. Interesują nas tylko te rodzaje biopaliw, które z powodzeniem można zdobyć w domu bez inwestowania dużych sum pieniędzy. Tutaj są:
- biogaz uzyskiwany z odpadów zwierząt domowych i drobiu;
- brykiety z różnych odpadów pochodzenia roślinnego;
- węgiel drzewny.
Oczywiście, jeśli bardzo się postarasz, możesz zrobić własny pellet, eko-diesel, a nawet eko-benzynę. Ludzie zajmują się hobby, spędzając lata i często dużo pieniędzy. Dla szerokiego grona użytkowników tak złożone technologie są niedostępne, dlatego nie będziemy ich rozważać.
Schemat produkcji biometanu
Biomasa jest również wykorzystywana do produkcji innego gazu samochodowego - wodoru. Jest uwalniany przez ogrzewanie surowców do wysokich temperatur bez tlenu lub, ponownie, bakterie są wezwane do pracy. Wszystko jest używane - od drewna po algi. Jednak gaz ten nie jest jeszcze szczególnie istotny dla zwykłych konsumentów. W przyszłości chcą go wykorzystać jako paliwo w ogniwach paliwowych, które pojawią się w produkcji seryjnej (według najbardziej optymistycznych prognoz koncernu Daimler) nie wcześniej niż za pięć do siedmiu lat. A po tej samej kwocie - liczby na metce adekwatne do dochodu.
Produkcja biogazu w domu
Gaz palny emitowany z obornika i innych podobnych surowców składa się głównie z tego samego metanu, którego używamy na co dzień w naszej kuchni. Udział metanu w biogazie waha się od 50 do 70% w zależności od jakości surowców i wydajności procesu technologicznego. Pozostałe związki chemiczne w gazie są niepalne, są to dwutlenek węgla i siarkowodór. To dzięki temu całemu procesowi towarzyszy dobrze znany zapach.
Biopaliwo gazowe jest substancją palną uwalnianą w wyniku reakcji chemicznej fermentacji odpadów organicznych bez obecności tlenu. Dlatego głównym elementem wyposażenia technologicznego jest zamknięty zbiornik cylindryczny (reaktor) o dużej pojemności, najlepiej co najmniej 1 m3.
Wielu rzemieślników używa do tego celu zwykłych plastikowych lub żelaznych beczek. Jest to całkiem do przyjęcia, reakcja zachodzi również w takich naczyniach. Uwalni się tylko niewielka ilość gazu, przez co jest to nieproporcjonalne do czasu i nakładu pracy. Minimalna pojemność reaktora musi wynosić co najmniej 600 litrów.
Aby proces przebiegał możliwie szybko i efektywnie, zgodnie z technologią, zawartość reaktora musi być stale podgrzewana do temperatury 35-40 ºС. W domu nie zawsze jest to możliwe i wiąże się z kosztami energii. Wyjście jest następujące: lepiej jest zainstalować pojemnik, z którego pozyskuje się biopaliwo, w odpowiednio głębokim otworze wykonanym w ziemi. Idealnie, dno i ściany wykopu są wykonane z betonu, a górna wystająca część reaktora jest izolowana na zimę. Jak to się robi poprawnie, pokazano na rysunku:
Ogólny projekt instalacji umożliwiający produkcję biopaliwa z obornika zawiera następujące elementy (patrz schemat poniżej):
- reaktor - naczynie wykonane z cylindrycznego metalu;
- lej załadowczy do napełniania reaktora substratem (mieszanina surowców z wodą);
- właz serwisowy;
- pojemnik zewnętrzny - uszczelnienie wodne do utrzymania wymaganego ciśnienia w reaktorze;
- rura do rozładunku odpadów;
- odgałęzienie z zaworem do zasilania biogazem.
Uwaga. Aby poprawić fermentację podłoża, zaleca się dodanie do konstrukcji ślimaka, takiego jak mieszalnik budowlany. Jest zainstalowany na środku zbiornika, a przez uszczelkę wyprowadzany jest uchwyt w celu okresowego mieszania zawartości.
Proces technologiczny przebiega w następujący sposób. Najpierw odpady należy zmiażdżyć. Wielkość frakcji nie powinna przekraczać 10 mm, zapewni to dobrą penetrację bakterii powodujących fermentację. Następnie surowiec jest napełniany wodą i dokładnie mieszany. Ilość wody to około 0,7 litra na każdy kilogram obornika. Okazuje się, że jest to substrat, biopaliwo jest z niego wydobywane w domu.
Podłoże jest napełniane do pojemnika przez lejek, który jest następnie hermetycznie zamykany. W miarę możliwości zawartość należy wymieszać. Po kilku dniach zaczyna wydzielać się palny gaz, który należy okresowo wypompowywać, aby ciśnienie wewnątrz zbiornika nie wzrosło. Spowoduje to spowolnienie reakcji i zmusi zawartość z powrotem do leja zasypowego. Do usuwania gazu stosuje się sprężarkę i konwencjonalną butlę z propanem. Szczegółowy opis instalacji i technologii produkcji można przestudiować, oglądając wideo:
Nie oznacza to, że oddzielenie biogazu z różnych rodzajów obornika i obornika jest prostą sprawą. Domowi rzemieślnicy muszą przejść przez próbę i błąd: albo wypuszcza się zbyt mało paliwa, potem reakcja nie przebiega i tak dalej. Należy zrozumieć, że sukces będzie wymagał dużo pracy i cierpliwości, a ilość paliwa raczej nie wystarczy do ogrzania domu. Niemniej jednak wystarczy do działania gazowego podgrzewacza wody i kuchenki, co już jest dużym plusem.Jak te urządzenia działają na biogazie pokazano na filmie:
Produkcja brykietów
Rozpoczęcie produkcji biopaliw z trocin, słomy i innych odpadów w domu jest nieco łatwiejsze. Ze sprzętu wystarczy tylko ręczna prasa wykonana specjalnie do tego celu. Można go kupić w postaci gotowej, zamówionej przez rzemieślników lub, jeśli posiadasz odpowiednie umiejętności, możesz to zrobić samodzielnie. Prasa prefabrykowana kosztuje dużo pieniędzy, więc ta ostatnia jest najtańszą opcją.
Produkcja brykietu rozpoczyna się od przygotowania mieszanki Jako surowce używane są trociny, łuski nasion, słoma, a nawet namoczona makulatura. Oczywiście takie paliwo może już cudownie spalać się w piecu lub kotle na paliwo stałe, ale ze względu na niską gęstość nasypową palenisko będzie trzeba ładować zbyt często. Gotowe biopaliwo stałe ze słomy lub trocin będzie się paliło znacznie dłużej.
Mieszanka składa się z surowców, wody i gliny, która służy jako spoiwo. Słomę lub papier należy najpierw pokruszyć, a następnie zmieszać z gliną w stosunku 10: 1 (na 10 kg odpadu 1 kg gliny) i wodą. Ilość wody należy dobrać tak, aby zapewnić równomierne wymieszanie i zdolność do formowania się mieszaniny. Nie dodawaj dużo gliny do roztworu, nie zapominaj, że pozostanie ona w Twoim kotle w postaci popiołu.
Mieszanką wypełnia się specjalną formę, a następnie umieszcza się ją pod prasą. Po sprasowaniu gotowy brykiet jest ostrożnie wyjmowany i układany do wyschnięcia na słońcu. Możesz zobaczyć operację prasowania na wideo:
Wpływ środowiska
Zaskakujące jest to, że ten rodzaj paliwa jest całkowicie nieszkodliwy dla przyrody, a jego uwolnienie do środowiska nie powoduje żadnych negatywnych skutków dla flory i fauny. Tego samego nie można powiedzieć o ropie i produktach ropopochodnych. Powszechnie wiadomo, że zaledwie jeden litr benzyny lub paliwa zanieczyszcza co najmniej milion litrów wody w oceanach świata i prowadzi do śmierci wielu żywych organizmów i mikroorganizmów. Jedną z najważniejszych właściwości biodiesla jest jego szybki okres rozpadu: w ciągu miesiąca mikroorganizmy zniszczą prawie całą objętość paliwa. W związku z tym, jeśli środki transportu rzecznego i morskiego zostaną przestawione na innowacyjne paliwa, można zminimalizować szkodliwe skutki wypadków i wycieków oleju napędowego.
Zdobywanie węgla drzewnego
Węgiel drzewny jest interesujący dla właścicieli domów jako paliwo używane do domowych grilli i grilli. Nie jest tajemnicą, że kupowanie takiego węgla w sklepie jest dość drogie, podczas gdy w domu można go spalić za darmo, spędzając tylko czas. Nawiasem mówiąc, spalanie go w kotłach lub piecach na paliwo stałe nie ma sensu, znacznie łatwiej jest włożyć zwykłe drewno opałowe do paleniska.
Węgiel jest spalany z drewna na 2 sposoby:
- w beczkach;
- w dołach.
Pierwsza metoda wymaga zwykłej 200-litrowej stalowej beczki i domowego odkurzacza. Ten ostatni będzie służył do wtrysku powietrza, dlatego w dnie beczki należy wyciąć rurkę odgałęzioną, aby ją połączyć. Na dnie zbiornika rozpala się ogień, następnie wypełnia się go do połowy drewnem i włącza się odkurzacz. Następnie na wierzch nakłada się drewno, przykrywa pokrywką i przykrywa gliną. Gdy wszystko się wypali, a beczka ostygnie, przeprowadza się sortowanie w celu oddzielenia węgla drzewnego od popiołu.
Podobnie, drewno jest wypalane w dołku. Ten ostatni jest wykopany o średnicy 0,8 mi głębokości nie większej niż 0,6 m. Dno wykopu jest ubijane, po czym rozpala się w nim ogień i układa warstwami drewno opałowe o długości do 30 cm Wypełnianie następuje po wypaleniu poprzedniej warstwy, proces trwa około 3 godzin. Na końcu dół jest pokryty gałęziami i mchem, a na wierzchu posypany ziemią. Po 2 dniach powłokę można usunąć i wybrać węgiel.
MENU WEGETARIAŃSKIE
Olej napędowy jest również przygotowywany według niestandardowych receptur. Surowcami są rzepak, soja, różne oleje i tłuszcze.Paliwo takie oznaczane jest literą B oraz liczbami odpowiadającymi zawartości składników roślinnych w mieszance. Liczba cetanowa paliwa jest wyższa niż w przypadku paliwa konwencjonalnego: 51 w porównaniu z 42–45. Paliwo jest wysoce biodegradowalne bez szkody dla środowiska i praktycznie nie zawiera siarki. Jedną z istotnych wad jest krótki okres przydatności do spożycia.
Biododatki do oleju napędowego nie były jeszcze tak rozpowszechnione, jak bioetanol. Niemniej jednak jest produkowany w wielu krajach. Są kraje, w których zawartość biologiczna 5% jest zalegalizowana i nie trzeba jej podawać przy sprzedaży.
