Экологически чистые виды топлива

Эко-потребительское сравнение видов топлива — Пеллетные технологии

Как решать проблему отопления?

Какое топливо самое выгодное?

Многие котельные, на сегодняшний день, или давно исчерпали свой ресурс, или рассчитаны на использование дорогого, не экологического топлива – газ, мазут, уголь, дизельное топливо… Простой модернизацией котельных не обойтись, цены на топливо, неуклонно растут, наступает время отказа от стереотипов в отоплении.

Самое время рассмотреть и взвесить все возможные варианты получения тепла и горячего водоснабжения.

Отопление электроэнергией, в силу дороговизны рассматривать не будем.

Проведем анализ затрат на отопление и комфорта обслуживания котлов

Для сравнения разных видов топлива, сопоставим их по объёму с равной теплотой сгорания.

= = = = =
1000 кг угля 1000 кг пеллет  1600 кг дров 480 м3 газа 500 л диз.топлива 700 л мазута
Вид топливаПараметры Каменный уголь Пеллеты древесные Дрова Газ Дизельное топливо Мазут
Теплота сгорания МДж/кг 15–22 18–25 8–17 33–46 42–45 40–42
ккал/кг 3500–5200 4300–6000 2000–4000 8000–11000 10000–10800 9500–10100
КПД котла, % 70 93 60 95 90 80
Автоматизация котла нет да нет да да да
Безопасность Средняя Безопасно Безопасно Очень взрывоопасно Взрывоопасно Взрывоопасно
Экологический ущерб Высокий Отсутствует Отсутствует Отсутствует Высокий Высокий
Возможные утечки нет нет нет да да да
Выделение серы, % 1–3 0–0,1 0–0,1 0,2 1,2
Выделение углекислого газа, кг/ГДж 60 57 78 78
Зола % 25–35 1 2 0–0,3 1 1,5
Удельный вес, кг/м3 1200–1500 550–700 200–350 820–890 940–970
Влажность, % 10–40 8–10 8–60 3–5 0,1–1 1–5

 По данным таблицы, делаем следующие выводы:

Каменный уголь

Отопление углём, основном применяется в промышленных регионах, где происходит добыча этого полезного ископаемого. В других районах стоимость доставки данного топлива достаточно высока, плюс оплата труда кочегаров, оплата утилизации большого количества шлаковых отходов.Применение угля влечет за собой целый ряд сопутствующих проблем:— невозможность автоматизации;- затруднительный розжиг, сложность регулировки отдаваемой мощности;- высокая экологическая нагрузка на окружающую среду;- присутствие неприятного запаха, и угольная грязь в районе котельной;- высокий зольный остаток (шлаковый балласт может составлять до 30% от общего объёма);- частое обслуживание теплоагрегата — чистка колосников, дымоходов.Достоинства:— относительно низкая цена;- относительная простота горения и обслуживания.

 Пеллеты древесные

  Пеллеты самое экологически чистое твёрдое топливо. Производятся без добавления связующих субстанций и прочих улучшителей, а склеивание происходит за счёт лигнина.Для хранения пеллет необходимо оборудовать место хранения, это необязательно должно быть внутри помещения, можно хранить пеллеты и на открытом воздухе, но обязательно защищать от прямого попадания воды. При попадании влаги пеллеты активно её впитывают и разбухают. При хранении вне помещения более шести месяцев пеллеты начинают впитывают влагу из воздуха. При хранении пеллет в помещениях где есть перепадами температуры (например, в неотапливаемые ангары, гаражи, сараи) возможно образование конденсата.При длительном хранении уменьшается твёрдость гранул и увеличивается количества облоя и отсева во фракции пеллет, так же не значительно увеличивается содержание влаги.Недостатки:— больше одного сезона хранить нежелательно;- требует периодического обслуживания;Достоинства:— лучшее отопление в номинации «экология — цена — автоматизация»,- высокий КПД;- полная автоматизация процесса отопления;- самая низкая экологическая нагрузка на окружающую среду, является возобновляемым источником энергии;- пеллетными горелками легко заменить многие виды топлива;- с приятным запахом, не взрывоопасный;- зола является первоклассным удобрением, нет проблем с утилизацией отходов;- двойного назначения – подстилка животным, наполнители кошачих туалетов, пеллеты некоторых составов можно добавлять в корма животных. 

Дрова

Отопление дровами это «классика». Дёшево, сердито и экологично. На горящие в топке дрова — можно смотреть вечно, что собственно и приходится делать, из-за невозможности контролировать и автоматизировать сжигание этого вида топлива.Недостатки:— большие площади для хранения запасов дров;- необходима механическая обработка топлива (колка, штабилирование и пр.);- процесс сжигания-топки требует постоянного ручного управления;- частая чистка теплоагрегата;- пиковая инерционность горения;- большая зависимость от человеческого фактора;- не высокий КПД;- сложности транспортной логистики.Достоинства:— экологично;,- сравнительно дёшево;- минимум вложений (кочерга и совок);- челентано полюблял колоть дрова;- зола является первоклассным удобрением, нет проблем с утилизацией отходов.

Газ

Дорогой в использовании, с постоянно растущей ценой, в перспективе — самое дорогой вид топлива. Длительная и дорогостоящая процедура врезки, требует соблюдение строгих, разрешительных процедур.Недостатки:— цена стремится к бесконечности;- большая зависимость от контролирующих и надзорных организаций;- самые большие финансовые затраты, при новом обустройстве котельной;- котельную на газе, проблематично перевести на другой вид топлива;- взрывоопасен, ядовит;- зависимость от монополиста.Достоинства:— низкий экологический вред;- нет отходов — золы, шлака;- редкая чистка, обслуживание;- максимально автоматизированное сжигание.

Дизельное топливо или мазут

Высокая удельная теплотворность, но является токсичным к окружающей среде недружелюбен.Недостатки:— взрывоопасен;- требует обустройство специального хранилища;- оборудование требует периодического квалифицированного обслуживания;- не прощает ошибок эксплуатации;- утечки, при утечки требуется дезактивация, неприятный запах;- высокая, растущая стоимость + доставка;- максимальный экологический вред.Достоинства:— приемлемый КПД;- неплохая автоматизация.

Выбираю возможный вид топлива для различных нужд, необходимо в первую очередь учитывать воздействие на изменения окружающей среды.

   Огромное количество аварий нефтяных танкеров, нефтяных вышек, аварии на атомных станциях и их последствия, а также парниковый эффект, медленно подводят человечество к краю экологической пропасти.

Использование биомассы абсолютно безопасно, и поддерживает баланс углекислого газа в природе.

Самый высокий уровень энергорезультативности возможен, только при использовании гранулированной биомассы — пеллет!

Получение тепла при использовании древесных пеллет – это максимальная реализация социальной ответственности перед обществом!

Источник: http://ecocredo.com.ua/index.php/36-eko-potrebitelskoe-sravnenie-vidov-topliva

7 экологичных видов топлива для автомобилей

Биодизель – разновидность биотоплива на основе растительных масел, которая применяется как в чистом виде, так и в качестве различных смесей с дизельным топливом. Идея применения растительного масла в качестве топлива принадлежит еще Рудольфу Дизелю, который в 1895 году создал первый дизельный двигатель для работы на растительном масле.

Как правило, для получения биодизеля используют рапсовое, подсолнечное и соевое масла. Разумеется, сами по себе растительные масла в качестве топлива в бензобак не заливаются.

В растительном масле содержатся жиры — эфиры жирных кислот с глицерином.

В процессе получения «биосоляры» эфиры глицерина разрушают и заменяют глицерин (он выделяется как побочный продукт) на более простые спирты — метанол и, реже, этанол. Это и становится компонентом биодизеля.

Во многих европейских странах, а также в США, Японии и Бразилии, биодизель уже стал неплохой альтернативой обычному бензину. Так, в Германии рапсовый метиловый эфир продается уже более чем на 800 заправочных станциях.

В июле 2010 года в странах Евросоюза работали 245 заводов по производству биодизеля суммарной мощностью 22 млн тонн. Аналитики компании Oil World прогнозируют, что к 2020 г.

доля биодизеля в структуре потребляемого моторного топлива в Бразилии, Европе, Китае и Индии составит 20%.

Биодизель — экологичное топливо для транспорта: в сравнении с обычным дизельным топливом он почти не содержит серы и при этом подвергается практически полному биологическому распаду. В почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99% биодизеля — это минимизирует степень загрязнения рек и озёр.

Сжатый воздух

Модели пневмоавтомобилей — машин, ездящих на сжатом воздухе — выпущены уже несколькими компаниями.

Инженеры Peugeot в свое время произвели фурор в автомобильной индустрии, заявив о создании гибрида, у которого в помощь к двигателю внутреннего сгорания добавляется энергия сжатого воздуха.

Французские инженеры рассчитывали, что такая разработка поможет малолитражкам сократить расход топлива до 3 л на 100 км. Специалисты Peugeot утверждают, что в городе пневмогибрид может до 80% времени передвигаться на сжатом воздухе, не создав ни миллиграмма вредных выбросов.

Принцип работы «воздухомобиля» довольно прост: в движение машину приводит не сгорающая в цилиндрах мотора бензиновая смесь, а мощный поток воздуха из баллона (давление в баллоне — около 300 атмосфер). Пневматический мотор конвертирует энергию сжатого воздуха во вращение полуосей.

К сожалению, машины целиком на сжатом воздухе или air-гибриды создаются, в основном, мизерными партиями — для работы в специфических условиях и на ограниченном пространстве (например, на производственных площадках, требующих максимального уровня пожарной безопасности). Хотя существуют некоторые модели и для «стандартных» покупателей.

Экологически чистый микрогрузовичок Gator от компании Engineair – первый в Австралии автомобиль на сжатом воздухе, поступивший в реальную коммерческую эксплуатацию. Его уже можно видеть на улицах Мельбурна. Грузоподъёмность – 500 кг, объём баллонов с воздухом – 105 литров. Пробег грузовичка на одной заправке – 16 км.

Продукты жизнедеятельности

До чего дошел прогресс — некоторым автомобилям для работы двигателя нужен не бензин, а попадающие в канализацию отходы жизнедеятельности человека. Такое чудо автопрома создали в  Великобритании.

На улицы Бристоля выкатили автомобиль, который использует в качестве топлива метан, выделенный из человеческих экскрементов. Прототипической моделью стал Volkswagen Beetle, а производитель машины VW Bio-Bug на инновационном топливе – компания GENeco.

Установленный на кабриолете «Фольксваген» перерабатывающий фекалии двигатель позволил проехать 15 тысяч километров.

Изобретение GENeco поспешили назвать прорывом во внедрении энергосберегающих технологий и экологически чистого топлива. Обывателю идея кажется сюрреалистической, поэтому стоит разъяснить: в автомобиль загружается, конечно, уже переработанное топливо — в виде готового к использованию метана, полученного заблаговременно из отходов жизнедеятельности.

При этом двигатель VW Bio-Bug использует два вида топлива одновременно: машина стартует от бензина, но, как только двигатель прогревается, а автомобиль набирает определенную скорость, включается подача переработанного на заводах GENeco человеческого желудочного газа. Потребители могут даже не заметить разницы. Впрочем, остается главная маркетинговая проблема — человеческое негативное восприятие того сырья, из которого получают биогаз.

Солнечные батареи

Производство автомобилей, питающихся солнечной энергией — пожалуй, самое развитое направление автопрома, ориентированного на использование эко-топлива.

Машины на солнечных батареях создаются по всему миру и в самых разных вариациях.

Еще в 1982 году изобретатель Ханс Толструп на солнцемобиле «Quiet Achiever» («Тихий рекордсмен») пересёк Австралию с запада на восток (правда, со скоростью всего лишь 20 км в час).

В сентябре 2014 года автомобилю Stella на солнечных батареях удалось проехать маршрут от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско, а это 560 км.

Солнцемобиль, разработанный группой из голландского Университета Эйндховена, оснащён панелями, собирающими солнечную энергию, и 60-килограммовым блоком батарей ёмкостью шесть киловатт-часов. Stella имеет среднюю скорость 70 км в час. При отсутствии солнечного света запаса батарей хватает на 600 км.

В октябре 2014 года студенты из Эйндховена на своей чудо-машине приняли участие в World Solar Challenge — 3000-километровой ралли по Австралии для машин на солнечных батареях.

Читайте также:  Экологическое воспитание младших школьников

Самым скоростным электрокаром на солнечных батареях на данный момент является Sunswift, созданный командой студентов из австралийского Университета Нового Южного Уэльса. На испытаниях в августе 2014 года этот солнцемобиль на одном заряде аккумулятора преодолел 500 километров с потрясающей для такого транспорта средней скоростью 100 км в час.

Биодизель на кулинарных отходах

В 2011 году Министерство сельского хозяйства США вместе с Национальной лабораторией возобновляемых видов энергии проводило исследование альтернативных типов топлива.

Одним из удивительных результатов стал вывод о перспективности использования биодизельного топлива на основе сырья животного происхождения.

Биодизель из остатков жиров — технология еще не слишком развитая, но уже используемая в азиатских странах.

Каждый год в Японии после приготовления национального блюда, тэмпура, остается приблизительно 400 тысяч тонн использованного кулинарного жира. Раньше он перерабатывался в корм для животных, удобрения и мыло, однако в начале 1990-х годов экономные японцы нашли ему еще одно применение, наладив на его основе производство растительного дизельного топлива.

По сравнению с бензином такой нестандартный вид автозаправки выделяет в атмосферу меньшее количество окиси серы — главной причины кислотных дождей — и на две трети сокращает количество других ядовитых выбросов выхлопных газов.

Чтобы сделать новое топливо более популярным, его производители придумали любопытную схему.

Каждому, кто пришлет на завод по выработке РДТ десять партий пластмассовых бутылок с использованным кулинарном жиром, выделяется 3,3 квадратных метра леса в одной из японских префектур.

До России технология в таком объеме еще не дошла, а зря: ежегодное количество отходов российской пищевой промышленности составляет 14 млн тонн, что по своему энергетическому потенциалу эквивалентно 7 млн тонн нефти. В России пущенные на биодизель отходы закрыли бы потребность транспорта на 10 процентов.

Жидкий водород

Жидкий водород уже давно считается одним из главных видов топлива, способных бросить вызов бензину и дизелю. Транспортные средства на водородном топливе не являются редкостью, но в силу многих факторов так и не завоевали широкую популярность. Хотя в последнее время благодаря новой волне озабоченности «зелеными» технологиями идея водородного двигателя приобрела новых сторонников.

Сразу несколько крупных производителей сейчас имеют в своем модельном ряду машины с водородным двигателем. Один из самых известных примеров – BMW Hydrogen 7, автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, который может работать и на бензине, и на жидком водороде. BMW Hydrogen 7 имеет бензиновый бак на 74 литра и резервуар для хранения 8 кг жидкого водорода.

Таким образом, автомобиль может использовать оба вида топлива во время одной поездки: переключение с одного типа горючего на другое происходит автоматически, при этом предпочтение отдается водороду.

Таким же типом двигателя оснащен, например, гибридный водородно-бензиновый автомобиль Aston Martin Rapide S.

В нем двигатель может работать на обоих видах топлива, а переключение между ними осуществляет интеллектуальная система оптимизации расхода и выбросов вредных веществ в атмосферу.

Водородное топливо собираются осваивать и другие авто-гиганты – Mazda, Nissan и Toyota. Считается, что жидкий водород экологически безопасен, так как при горении в среде чистого кислорода не выделяет никаких загрязняющих веществ.
 

Зеленые водоросли

Водорослевое топливо — экзотичный способ получения энергии для автомобиля. Рассматривать водоросли в качестве биотоплива стали, прежде всего, в США и Японии.

Япония не обладает большим запасом плодородных земель для выращивания рапса или сорго (которые используются в других странах для получения биотоплива из растительных масел). Зато Страна Восходящего Солнца добывает огромное количество зеленых водорослей.

Раньше их употребляли в пищу, а сейчас на их основе стали делать заправку для современных автомобилей. Не так давно в японском городе Фудзисава на улицах появился пассажирский автобус DeuSEL от компании Isuzu, который передвигается на топливе, часть которого получена на основе водорослей.

Одним из главных элементов стала эвглена зеленая.

Сейчас «водорослевые» добавки составляют всего несколько процентов от общей массы топлива в транспортных баках, но в будущем азиатская компания-производитель обещает разработать двигатель, который позволит использовать биосоставляющую на все 100 процентов.

В США тоже плотно занялись вопросом биотоплива на базе водорослей. Сеть заправок Propel в Северной Калифорнии начала продажи биодизеля Soladiesel всем желающим. Топливо получают из водорослей путем их сбраживания и последующего выделения углеводородов. Изобретатели биотоплива обещают двадцатипроцентное уменьшение выбросов углекислоты и заметное снижение токсичности по другим показателям.

Смотреть далее: 10 альтернативных источников энергии, о которых вы ничего не знали

Источник: https://recyclemag.ru/article/7-eco-vidov-topliva-dlja-avtomobilej

Экологически чистые автомобили и альтернативные виды топлива

«Зеленый автомобиль» — автомобиль, который использует меньше бензина и производит меньше выбросов. В стремлении сохранить окружающую среду за счет сокращения вредных выбросов и меньшего потребления невозобновляемых ресурсов, мировой автопром делает значительные успехи в производстве экологически чистых автомобилей.

Экологически чистые автомобили классифицируются на гибридные – работающие как на бензине, так и на электричестве; автомобили, работающие только на электричестве; автомобили, использующие биотопливо; и дизельные «зеленые авто». Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.

Автомобили этого типа оснащены двумя двигателями: двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель. Гибридные автомобили подразделяются на три вида:

1. Параллельный — бензиновый двигатель и электромотор работают вместе (например Porsche Panamera S Hybrid).

2. Последовательный — бензиновый двигатель либо напрямую питает электромотор, либо заряжает батареи (например Chevrolet Volt).

3. Последовательно-параллельный — в зависимости от режима, система работает как последовательно, так и параллельно (например Toyota Prius). Инженеры из Toyota создали систему Hybrid Synergy Drive (гибридный синергетический привод).

При средних и постоянных скоростях двигатель передает часть энергии на передние колеса через планетарный механизм. Оставшаяся энергия передается на генератор, который в свою очередь отдает часть энергии на подзарядку аккумулятора и часть на электромотор.

При обгоне, подъеме и ускорении подзарядка аккумулятора прекращается и весь ток направляется на электромотор. При малых скоростях автомобиль работает как электромобиль. Все эти процессы контролируются компьютером.

Все три вида гибридов используют процесс рекуперативного торможения для сохранения кинетической энергии — бензиновый двигатель выключается, а электромотор переключается в режим генерации тока и возвращает энергию в батарею.

Все три вида имеют небольшие бензиновые двигатели и, следовательно, производят гораздо меньше загрязняющих веществ, чем стандартный автомобиль. Но и мощность их тоже меньше — 60-90 лошадиных сил.

  Для преодоления этого разрыва мощности, гибридные автомобили построены из легких материалов, таких как углеродное волокно и алюминий. Гибридные автомобили также более аэродинамические, что снижает сопротивление воздуху.

Эти факторы в совокупности дают эффективную форму автомобиля, который получает превосходную экономию топлива и сокращает загрязнение окружающей среды. Например гибрид Toyota Prius производит на 90% меньше загрязняющих веществ, чем аналогичные негибриды.

На протяжении последнего десятилетия автомобили-гибриды стали широко доступны, и их можно найти во всех ценовых диапазонах. А Volvo выпустили первый в мире дизельный гибрид Volvo V60 Plug-in.

Электромобили

Электрические транспортные средства приводятся в движение электрическим двигателем, питающимся от аккумуляторных батарей. Электрические двигатели имеют ряд преимуществ по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. Электродвигатели конвертируют 75% химической энергии от батарей в мощность, двигатели внутреннего сгорания лишь 20% энергии бензина.

Электромобили не выделяют выхлопных загрязняющих веществ. Электродвигатель обеспечивает плавность хода и более сильное ускорение, требуют меньше ухода, чем ДВС. Но имеется и ряд недостатков. Электромобиль сможет проехать без подзарядки примерно в 2 раза меньше пути, чем обычный автомобиль.

Полная зарядка батарей может занимать до 8 часов, да и сами батареи стоят довольно дорого.

Альтернативные виды топлива

1. Этанол

Наиболее распространенный тип биотоплива – этанол − этиловый спирт, используемый для получения моторного топлива взамен бензина. Этанол производится из различных материалов, биомассы, таких как кукуруза, сахарный тростник и отходов древесины.

Большинство моделей автомобилей могут использовать E10, который состоит из 10% этанола и 90% бензина, без каких-либо изменений в двигателе. Другие подобные смеси состоят из 20% и 30% —  E20 и E30, соответственно.

Самое экологичное этаноловое топливо — E85, состоит из 85% этанола и 15% бензина. Использование E85 в качестве транспортного топлива значительно снижает вредные выбросы выхлопных газов. Этанол является менее «энергоплотным» источником энергии чем бензин.

Пробег машин, работающих на Е85, на единицу объёма топлива составляет примерно 75 % от пробега стандартных машин.

Этанол в качестве горючего для четырехтактного ДВС в 1876 году использовал немецкий изобретатель Николаус Отто, а в 1908 году Генри Форд разработал Ford T с двигателем, работающим на этаноле.

2. Дизельное топливо

Дизельные двигатели примерно на 30 процентов более эффективны, чем бензиновые двигатели.

Биодизель — топливо на основе животных и растительных жиров и микробного происхождения. Биодизель еще более усиливает преимущества дизельного топлива путем сокращения выбросов выхлопных газов.

B20 – двадцати процентная смесь биодизеля и обычного дизеля — снижает выбросы углеводородов на 20% и угарного газа и твердых частиц на 12%. Является нетоксичным и подвергается биологическому разложению.

Это означает, что дизельный двигатель  будет производить около 30 процентов больше лошадиных сил, или даст 30 процентов экономии топлива (или 30 процентов меньше выбросов углекислого газа).

3.  Водород

Водород – абсолютно экологически чистое и неиссякаемое альтернативное топливо, которое можно получить из воды.

Водород может использоваться в качестве топлива в обычном роторном двигателе внутреннего сгорания, так как в нём выпускной коллектор значительно удалён от впускного. Обычный ДВС для работы на водороде не подходит, так как водород легко воспламеняется от высокой температуры выпускного коллектора.

При использовании водорода в ДВС снижается мощность двигателя до 82% — 65% в сравнении с бензином.

Если внести небольшие изменения в систему зажигания, мощность двигателя увеличивается до 117% в сравнении с бензиновым аналогом, но тогда значительно увеличится выход окислов азота из-за более высокой температуры в камере сгорания и возрастает вероятность подгорания клапанов и поршней при длительной работе на большой мощности.

Кроме того, водород при температурах и давлениях, которые создаются в двигателе, способен вступать в реакцию с материалами двигателя и смазкой, приводя к более быстрому износу. Водород не производит выбросов парниковых газов при использовании в топливных элементах, он производит только оксиды азота при сгорании.

Читайте также:  Эссе на тему "экологические проблемы человечества"

Пример эко-мобиля вы можете посмотреть на этом видео:

Источник: http://autotale.ru/ekologicheski-chistye-avtomobili-i-alternativnye-vidy-topliva/

Биотопливо

Биотопливо – это источник энергии, который получается из растительного или животного сырья. Бывает в жидком, твердом и газообразном состояниях.

Что это такое биотопливо и его виды

Само слово биотопливо у многих людей на слуху, но что это конкретно, мало кто знает, тем более мало кто сможет объяснить, как и из чего его производят.

Биотопливо – это источник альтернативной энергии, который производится из биологического сырья.

Существует несколько видов подобного топлива, которые отличаются по своему физическому состоянию, это:

  1. Жидкое биотопливо;
  2. Твердое биотопливо;
  3. Газообразное биотопливо.

Твердое биотопливо

Более широкое распространение в жизни человека получило твердое биотопливо. Этот вид топлива известен людям с древних времен – это обыкновенные дрова.

В связи с развитием технологий и совершенствованием процессов обработки древесины, в данном сегменте твердого биотоплива появились новые участники, это топливные брикеты и топливные гранулы (паллеты), которые, по сути своей, похожи, отличаются лишь в технологии производства и способам использования.

Кроме древесных отходов, для изготовления брикетов и гранул используют отходы сельского хозяйства (солому, шелухи ветки и т.д.) и продукты жизнедеятельности животных (навоз, помет и т.д.).

Жидкое биотопливо

Данный вид биотоплива менее распространен, из-за малого производимого количества и необходимости конструктивных изменений в агрегатах, привычно работающих на бензине и дизельном топливе.

Существует несколько видов жидкого биотоплива, полученных путем переработки растительного сырья, это:

  • Биоэтанол – этиловый спирт;
  • Биометанол – метиловый спирт;
  • Биобутанол – бутиловый спирт;
  • Диметиловый эфир – простой эфир;
  • Дизельное биотопливо — жидкое моторное топливо для дизельных двигателей, состоит из смеси эфиров жирных кислот.

Газообразное биотопливо

Оно также пока не получило широкого распространения, к данному виду относятся:

  • Биогаз – газ, получаемый в результате брожения веществ растительного или животного происхождения. Процесс брожения, в этом случае, происходит под воздействием бактерий;
  • Биоводород – это водород, полученный из биомассы;
  • Метан – газ из семейства углеводородов.

Распространение данного вида энергоресурсов

В настоящее время биотопливо, во всех своих состояниях, разве лишь за исключением твердых видов, не нашло широкого распространения в повседневной жизни.

Но в связи с тем, что запасы привычных видов энергии постоянно сокращаются, а запасы биомассы, которая может послужить сырьем для получения жидкого и газообразного видов биотоплива, колоссальны, то и работы по применению в повседневной жизни этих видов топлива, продолжаются.

Биотопливо, кроме различия по физическим свойствам, различаются еще по двум типам, это:

  1. Биотопливо первого поколения – производится из сельскохозяйственных культур (кукуруза, сахарный тростник, рапс, соя и т.д.),что создает конкуренцию прочим сельскохозяйственным культурам, используемых для пищи человека.
  2. Биотопливо второго поколения – в этом случае используется сырье, которое не используется человеком в качестве пищи. Это отработанные жиры и масла, деревья, трава.

Распространение данных видов топлива напрямую связано с использованием биодизеля и биоэтанола, который является хоть ине в полной мере, но все же заменителем бензина.

В настоящее время объемы биомассы, которые могут быть переработаны, используются лишь на 5 – 6%, это обусловлено

финансовыми тратами для внедрения существующих технологий, инвестиций в эти исследования и технологии.

Разработчики проекта «Стратегии развития топливно-энергетического комплекса России до 2020 года» учли существующий потенциал нашей страны, который состоит из двух составляющих, это:

  • Технический потенциал, который характеризуется приростом биомассы;
  • Экономический потенциал, целесообразный объем сбора биомассы.

В рамках стратегии развития страны, разработки новых технологий и способах их внедрения, роста цен на традиционныеэнергоносители, привлекательность биотоплива неукоснительно растет и процесс внедрения этих технологий будет продолжаться.

Применение биотоплива для автомобилей

Как уже выше писалось, для современного топлива автомобилей есть замена в виде биотоплива, это:

  • Для дизельных двигателей – биодизель;
  • Для двигателей внутреннего сгорания – биоэтанол.

Биодизель получают из растительных масел (рапсовое, соевое, пальмовое) и метанола.Биодизель второго поколения производят из микроводорослей и масленичных культур.

Отдельный вид биодизеля – грин-дизель, который является смесью углеводородов и представляется на рынке, как улучшающая добавка к обычному топливу.

Как правило, биодизель для заправки автомобилей используют в смеси с обычным дизельным топливом (соляркой) в соотношении 20/80%, где биодизеля 20%. Недостаток такого смешивания – повышенный расход топлива и снижение мощности.

Биоэтанол в чистом виде для заправки автомобиля использовать нельзя, т.к. это окислитель и растворитель. Для егоиспользования требуется реконструкция авто с заменой элементов топливной системы на узлы, изготовленные из нержавеющей стали и стойкого пластика.

В мире созданы автомобили с двигателями внутреннего сгорания, которые работают на смеси биоэтанола и бензина в соотношении:

  • 85/15% — в США;
  • 10/90% — в странах Европы;
  • 20/80% — в Бразилии,

Считается, что при данных пропорциях (кроме США, там автомобили были реконструированы), такое соотношение топлива не вредит системам автомобиля, что позволяет использовать биоэтанол уже при существующих технологиях.

Биотопливо для камина

По общепринятому мнению – лучшим топливом для камина являются спиртосодержащие жидкости. В связи с этим можно с уверенность сказать, что в качестве биотоплива для камина можно использовать:

  • Биоэтанол – этиловый спирт;
  • Биометанол – метиловый спирт;
  • Биобутанол – бутиловый спирт;
  • Демитиловый эфир – простой эфир;
  • Дизельное биотопливо.

Эти вещества можно использовать как в чистом виде, так и в составе с прочими составляющими.

Биотопливо для каминов производят в разных странах, это США, Канада, ЮАР и страны Европы. Наиболее известные в России польские компании «Kratki» и «Planika».

В России биотопливо для каминов производят: компания «БИОТЕПЛО», Мастерская биокаминов BioKer и еще ряд компаний.

Цены на биотопливо для каминов находятся в диапазоне от 500 («Planika») до 2000 рублей (BioKer) за 5 литров топлива.

Биотопливо из водорослей

Разработана и успешно используется технология получения биотоплива из водорослей.

Плюсом использования водорослей для промышленного применения, является то, что для их выращивания не требуется занимать части суши, они растут в любой воде и не требуют особого ухода, с одной стороны, а с другой – способны осуществлять значительный прирост биомассы за малые промежутки времени.

Имея в своем составе простые химические элементы, водоросли легко перерабатываются.

Как сделать своими руками

Человек в повседневной жизни периодически пользуется биотопливом, это с полной уверенностью можно отнести к твердым видам топлива – дрова, опилки, солома и т. д. Для изготовления топливных брикетов не нужно специальных приспособлений и механизмов, это может сделать каждый, у кого есть продукты переработки дерева и желание.

Более сложный процесс, это получение биотоплива из навоза, являющимся продуктом жизнедеятельности сельскохозяйственных животных. В этом случае получается биогаз, который можно использовать для сжигания, тем самым нагревать воду в системах горячего водоснабжения или теплоноситель, в системах обогрева зданий и сооружений.

Вначале следует определиться с местом, где будет располагаться установка. Выбранный участок должен быть удален от жилыхстроений, дабы не создавать неудобства запахами, выделяющимися в процессе брожения биомассы.

На выбранном участке выкапывается яма, в которой делается гидроизоляция и сооружается емкость накопитель. Емкость может быть из железобетонных колец с герметизацией стыков, кирпичной с оклейкой гидроизоляцией, металлической. В верхней части устраивается люк и крышка. Монтируются трубопроводы для отвода образовавшегося газа.

В построенную емкость загружается навоз, картофельная ботва и прочие растительные отходы, после чего все заливается водой. В емкости начнется процесс брожения, и как следствие, начнет выделяться биогаз.

В состав получаемого таким образом газа будет входить — метан, углекислый газ и примеси других газов.

С 1 кг органического вещества можно получить около 0,5 кг биогаза.

Популярные записи

Источник: https://alter220.ru/bio/biotoplivo.html

Экологически чистое топливо

справочная информация

Производство экологически чистого бензина, соответствующего всё более жестким стандартам, обуславливает необходимость больших инвестиций в модернизацию действующих установок изомеризации и строительство новых объектов по производству автокомпонентов.

Актуальность установок изомеризации бензинов. Экологически чистый бензин. Экологическое топливо.

Среди всех процессов производства автокомпонентов в последние годы наибольшую популярность получил процесс изомеризации легких бензиновых фракций. Это обусловлено рядом факторов и показателей (таблица  1).

В странах с технически развитой нефтепереработкой процесс изомеризации всегда имел большое значение.

Но с введением жестких экологических стандартов по содержанию в автобензинах бензола и ароматических углеводородов требования к технологии изомеризации существенно повысились и сводятся к следующему:

  • Получение изомеризата с октановым числом от 85 до 92 пунктов (ИОЧ);
  • Утяжеление сырья и изомеризата;
  • Высокая надежность эксплуатации, устойчивость к действию микропримесей и регенерируемость катализатора;
  • Оптимизация капитальных и эксплуатационных затрат.

Таблица 1. Факторы инвестиционной привлекательности процесса изомеризации бензинов

В России и странах бывшего СССР применение в нефтепереработке изомеризации бензинов началось значительно позже. По состоянию на конец 2013 года, действуют десять установок изомеризации легких бензиновых фракций “Изомалк-2”.На графике ниже показана динамика пуска установок изомеризации бензинов в России.

Может ли автомобильное топливо быть экологически чистым?

Этот вопрос становится все более актуальным в современном обществе.

Автомобильный транспорт наносит невосполнимый ущерб окружающей среде. В России из 35 млн. тонн вредных выбросов различных транспортных средств 89% приходится на автомобили, 8% — на железные дороги, 2% — на авиатранспорт и 1% — на водный транспорт.

Доля выбросов автотранспортом в общем объеме загрязнения атмосферного воздуха в среднем по стране сегодня составляет 43%, а в Москве — в два раза больше.

Экологически неблагополучные районы занимают около 15 процентов территории страны, на которой проживают около 70% населения.

Уровень концентрации оксидов азота, углерода и других вредных веществ на улицах крупных российских городов в 10-18 раз превышает предельно допустимые концентрации.

Основная масса выбросов вредных веществ в атмосферу происходит с отработанными газами двигателей внутреннего сгорания.

Читайте также:  Экзотическая птица казуар

Так, только один легковой автомобиль поглощает ежегодно из атмосферы в среднем больше 4 тонн кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг оксидов углерода, около 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов.

Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь, их более двухсот компонентов, среди которых много канцерогенов, например, оксиды свинца, тетраэтилсвинец и т.д.

Для решения экологических проблем практически во всех развитых странах мира были приняты меры по регулированию выбросов в атмосферу вредных компонентов отработанных газов автомобилей, а экологичность транспорта на стадии проектирования стоит в одном ряду с его потребительскими качествами и безопасностью. Так в настоящее время в США и странах ЕС введены нормы «Евро-4», которые значительно ужесточили требования к предельно допустимым концентрациям вредных веществ в выхлопных газах автомобилей за последние 10 лет.

Бензины, удовлетворяющие стандартам Евро-4 и Евро-5, характеризуются не только высокими экологическими параметрами, но и улучшенными потребительскими свойствами, к числу которых относятся: детонация, мощность двигателя, интенсивность износа двигателя, образование нагара, коррозионное воздействие на двигатель и т.д.

Введение стандарта ЕВРО-4 на пути к созданию экологически чистого топлива полностью доказало свою эффективность для защиты окружающей среды (рис. 1).

По данным Еврокомиссии, за период с 1995 по 2010 год среднее содержание СО, окиси азота (NOx) и соединений свинца в выхлопе эксплуатируемых на территории стран ЕС автомобилей сократилось более чем в 4 раза, а содержание гидрокарбонатов и летучих органических веществ (VOC), сернистого газа и бензола – более чем в 5 раз (рис. 2).

Россия в решении проблемы экологически чистого топлива значительно отстает, что наглядно демонстрируют данные Таблицы 1а.

Рисунок 1. Выбросы основных токсичных компонентов автотранспортных средств

Рисунок 2. Динамика изменения количества выбросов с течением времени

Таблица 1а. Соотношение выбросов загрязняющих веществ автотранспортом в России и Европе

Требования к экологической чистоте автомобильного топлива в России регулируются специальным техническим регламентом «О требованиях к автомобильному и авиационному бензинам, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», который был утвержден постановлением Правительства России № 11 от 27 февраля 2008 года.

Регламент устанавливает обязательные требования к экологической безопасности топлива, соответствующие требованиям директив Европейского парламента и Совета 2003/17/ES и 98/70ES (так называемые стандарты Евро-2, 3, 4, 5).

Технический регламент устанавливает минимально допустимые химические и физические параметры автомобильного бензина и дизельного топлива (см.

таблицу 2), а также сроки прекращения производства топлива того или иного экологического класса.

Таблица 2. Минимально допустимые химические и физические параметры автомобильного бензина и дизельного топлива

Грядущее вступление в силу требований технического регламента, соответствующих спецификациям Евро-4 и 5, объективно стало серьезным стимулом для увеличения объемов инвестиций в модернизацию основных технологических процессов российских НПЗ.
Переход нефтеперерабатывающей промышленности России к производству экологически чистого автомобильного топлива требует кардинальных изменений в технологиях производства с большими финансовыми затратами.

С целью обеспечения коренного улучшения качества автомобильных бензинов требуется решение следующих задач:

  • снижение содержания сернистых соединений в бензиновых компонентах до уровня, при котором возможно производство товарных бензинов с содержанием серы не более 50 (10) ppm;
  • деароматизация компонентов и ограничение содержания олефиновых и ароматических углеводородов (в первую очередь бензола) до норм Евро-3 и Евро-4;
  • применение в составе автобензинов оксигенатов (спиртов и эфиров), моющих и многофункциональных присадок.

На данный момент соблюдение европейских стандартов моторного топлива, представленного на российском рынке, обеспечивается за счет применения производителями специальной добавки антидетонатора – метилтретбутилового эфира (МТБЭ).

Эта добавка также широко применяется в странах ЕС и оказывает положительное влияние на двигатель: содержащийся в МТБЭ кислород обеспечивает полноту сгорания и тем самым снижает выбросы СО и СН.

Однако повышенное содержание МТБЭ ведет к падению мощности, росту выбросов окислов азота, а также ускоряет процесс коррозии, поэтому согласно европейским нормам доля МТБЭ не должна превышать 15%.

Кроме того, МТБЭ является дорогостоящим компонентом и его применение отрицательно сказывается на ценовых характеристиках бензина, произведенного по европейским стандартам – удорожание по сравнению с обычным высокооктановым бензином составляет 10%.

Одним из наиболее актуальных путей достижения качества топлива в соответствии с европейскими стандартами качества Евро-4, Евро-5 является строительство установок изомеризации.

Применение технологий изомеризации при изготовлении бензинов позволяет сократить объем потребления МТБЭ, что в свою очередь приводит к сокращению себестоимости и, соответственно, цены бензина для конечных потребителей.

Целевым продуктом установки изомеризации является изомеризат, в котором отсутствует бензол и другие ароматические углеводороды, отсутствуют олефины, отсутствует сера, азот, тяжелые металлы, а октановое число составляет от 83 до 92 п. по исследовательскому методу в зависимости от технологических схем процесса.

Таким образом, изомеризация легких бензиновых фракций в настоящее время является одним из самых востребованных процессов, обеспечивающих производство экологически чистых автобензинов. Накоплен большой промышленный опыт по использованию различных технологий и технологических схем. Но совершенствование катализаторов и технологий продолжается постоянно.

В XXI столетии все большую популярность приобретает технология изомеризации на базе сульфатированных оксидных катализаторов.

Информация данного раздела приведена исключительно в справочных целях и собрана из различных литературных источников. Информацию о продукции и услугах ООО «НПП Нефтехим» Вы найдете в разделах «Разработки» и «Услуги».

Источник: http://nefthim.ru/spravochnik/ekologicheski-chistoe-toplivo/

Экологически чистое топливо. Виды топлива

Тенденция роста стоимости традиционного топлива способствует активному внедрению альтернативных видов экологически чистого топлива для отопления частных домов. Они разделяются на:

  • жидкие – биодизель, биомазут, спирт, эфиры
  • газообразные – разнообразные газовые смеси, содержащие метан или водород
  • твердые – традиционные дрова, мелкие отходы деревопереработки в спрессованном виде.

Виды твердого топлива

Последнее время в качестве твердого биологически чистого топлива большую популярность приобрели:

  • дрова березовые
  • топливные брикеты
  • торфяные брикеты
  • пеллеты.

Березовые дрова

Широко популярным и практичным видом топливной древесины являются березовые дрова благодаря массе неоспоримых преимуществ по сравнению с другими породами древесины:

  • правильно высушенные и с естественной влажностью они легко и быстро загораются
  • плотная структура способствует равномерному горению на протяжении длительного времени
  • стабильно и равномерно выделяют на 30 процентов больше тепло, чем другие породы
  • в процессе горения поленья березы не трещат и не разбрасывают искр вследствие небольшого содержания древесной смолы
  • они легко пилятся и колются на удобные дрова благодаря малому содержанию сучков
  • по теплоотдаче эти дрова уступают только дубу, но он имеет значительно большую стоимость
  • выделяемые вещества во время горения прекрасно дезинфицируют помещения и наполняют его воздух чудесным естественным ароматом березового леса
  • реализуются по относительно низкой стоимости.

Дрова березовые применяются в основном для топок каминов, бань, грилей.

Топливные брикеты

Евродрова – экономически выгодное и практичное современное экологически чистое биологическое топливо. Производятся методом прессования в специальных установках высокого давления из щепы и опилок. Топливные брикеты изготавливаются с размерами 90-60 мм и 150-350 мм в виде цилиндра, кирпича, многогранника сплошной или полой формы.

Круглый брикеты изготавливаются сплошными или полыми цилиндрами длиной около 50-350 мм с диаметром 60-90 мм. Для производства евродров используют пресс высокого давления гидравлического или механического типа.  В качестве сырья применяется сухая измельченная древесина без связывающих веществ.

Евродрова в виде прямоугольных кирпичиков изготавливаются с размерами 65х95х150 мм. Прессование щепы и опилок без связывающих компонентов такой формы не обеспечивает необходимую плотность брикета, что существенно сказывается на процессе горения. Они быстрее прогорают с меньшим выделением тепла.

Брикеты в форме многогранника с отверстием в центре после прессования подвергаются обжигу поверхности. Вследствие этого они имеют характерную темную корку, обеспечивающую повышенную прочность структуры и стойкость к влаге. Евродрова этого типа обладают привлекательным внешним видом и большей теплопроводностью благодаря увеличенной поверхности за счет центрального отверстия.

Топливные брикеты обладают несколькими неоспоримыми достоинствами по сравнению с традиционными дровами и углем:

  • высокая теплоотдача около 4500 ккал/кг позволяет значительно сократить необходимые запасы топлива, что дает существенные преимущества при хранении и транспортировке
  • брикеты горят в несколько раз дольше традиционных видов топлива, вследствие этого существенно уменьшается их расход
  • выделяют значительно большее количества тепла от обычных дров, обеспечивая стабильную температуру на протяжении всего процесса горения без дыма, стрельбы, искр.
  • после сгорания остается всего лишь 1 процент золы, эффективно используемой в качестве удобрения
  • в процессе горения не выделяются вредные газы
  • применение топливных брикетов значительно сокращает затраты на обслуживание и чистку печей и котлов, эффективно увеличивая их эксплуатационный срок
  • значительно снижаются затраты на отопление.

Евродрова широко используются в различных видах топок, каминах, грилях.

Торфяные брикеты

Этот вид экологически чистого топлива получают методом высушивания торфа принудительным способом до влажности около 10-30 процентов с последующим прессованием на специальном оборудовании. Большая популярность их обусловлена массой неоспоримых достоинств по сравнению с традиционными видами топлива:

  • обладая высокой теплоотдачей около 4600 ккал/кг обеспечивает значительное сокращение необходимых запасов
  • процесс горения продолжается больше 6 часов
  • не выделяют сажи, копоти, токсичных газов
  • удобное хранение, так как не высыхают при длительном хранении
  • не загрязняют атмосферу вследствие низкого содержания шлаков и серы
  • после сгорания остается только пылевидная зола, эффективно используемая как фосфорное и известковое удобрение.

Торфяные брикеты эффективно заменяют уголь и традиционные дрова в разнообразных твердотопливных котлах, каминах, печах.

Пеллеты

Разработаны для значительного сокращения затрат на хранения и утилизацию мелких отходов переработки различной древесины. Они изготавливаются цилиндрической формы длиной приблизительно 10-40 мм и диаметром около 8-6 мм методом прессования высоким давлением из измельченной щепы и опилок. Большая популярность применения пеллет для отопления обоснована рядом значительных достоинств:

  • легко автоматизируется процесс загрузки экологически чистого топлива
  • обеспечивается стабильное горение с теплоотдачей около 5000 ккал/кг
  • небольшие размеры и вес облегчают условия транспортировки и хранения
  • в результате сгорания остается не больше 2 процентов пылевидной золы, которую эффективно используют как экологически чистое удобрение
  • во время горения не выделяются токсичные газы
  • отсутствие копоти и сажи значительно снижает затраты на обслуживание отопительного оборудования.

Пеллеты эффективно используются при обогреве загородных домов, дач, коммерческих и промышленных объектов разнообразного назначения.

Источник: http://www.ForestHouse.ru/eco-materials/ekologicheski-chistoe-toplivo-vidy.html

Ссылка на основную публикацию