Альтернативные Источники Энергии
Альтернативный источник энергии — источник, позволяющий получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) более экономичным и экологически безопасным способом, чем традиционные источники энергии.

Исследователями были произведены расчёты, что каким бы огромным не казался запас полезных ископаемых, он исчерпаем даже в России. Используя известные на сегодняшний день разработки нефти, мы сможем протянуть лишь до 2040 года. Расход топлива, как известно, не имеет тенденции к снижению, а лишь возрастает. К этому можно добавить, что экологическое положение в стране требует к себе уже не просто внимания, а самого Биотопливо, продукт растительного происхождения пристального внимания. Финансовое положение аграрного сектора страны оставляет желать лучшего. А так как основой биотоплива является продукт растительного происхождения, то его производство (выращивание) послужит хорошим стимулом для развития сельского хозяйства.


Из вышесказанного следует, что производство биотоплива в наше время имеет большое значение. Рассмотрим ниже основные виды биотоплива и их особенности. Неверно считать биотопливо новейшим и малоисследованным продуктом. Оно использовалось тысячелетиями и для многих остается единственным источником тепла и средством приготовления пищи. Главным биотопливом были и остаются дрова. Но в наше время под словом "биотопливо" редко подразумевают дрова. Чаще разговор идет о биотопливе для автомобиля - биодизеле и биоэтаноле.


Биодизель

Биодизель - это метиловый эфир, получаемый в результате химической реакции из растительных масел и животных жиров.


Основой для биодизельного топлива служат различные компоненты, чаще всего соя, рапс, хлопок. Технология в общих чертах такова: семена растений проходят через маслобойку, в которой масло отделяется от шрота - отходов маслоэкстракционного производства. Затем масло смешивают с метанолом, применяя в качестве катализатора метоксид натрия. Полученную смесь очищают - горючее готово. Оно отличается хорошей воспламеняемостью, обеспечиваемой высоким цетановым числом (1). Если для минерального дизтоплива цетановое число 50-52, то цетановое число биодизеля (метиловый эфир) уже 56-58. Это позволяет использовать его в дизельных двигателях без прочих стимулирующих воспламенение веществ. Благодаря такому свойству метиловый эфир, получаемый из растительных масел и жиров, и был назван биодизелем. Также в результате химической реакции для получения биодизеля образуется и побочный продукт - глицерин, широко используемый в фармацевтической и лакокрасочной промышленностях. К плюсам данного вида топлива можно добавить то, что биодизель практически не содержит серы и канцерогенного бензола. Разложение этого топлива происходит в естественных условиях без вреда для природы, а в процессе сгорания в двигателе выбросы в атмосферу СО2 на 50-80% ниже, чем при работе на традиционном минеральном дизтопливе. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%.


Биоэтанол

Биоэтанол - это жидкое спиртовое топливо, которое производится из сельскохозяйственной продукции, содержащей крахмал или сахар, например, из кукурузы, зерновых или сахарного тростника. В отличие от спирта, из которого производятся алкогольные напитки, топливный этанол не содержит воды и производится укороченной дистилляцией (две ректификационные колонны вместо пяти) поэтому содержит метанол и сивушные масла, а также бензин, что делает его непригодным для питья. Для производства биоэтанола оптимальными культурами для России являются пшеница, ячмень, рожь, а также кукуруза, сахарное сорго, сахарная свекла, топинамбур. Однако наиболее перспективным в России сырьем для производства этанола является целлюлозосодержащая продукция (древесина, солома, отходы обработки зерна и др.).

Биодизель, биодизельное топливо, топливо из растений, топливо E-10, смесь бензина и этанола

Смесь бензина и этанола, известная под названием E-10, используется американскими автомобилистами вот уже четверть века. Использование E-10 разрешено всеми крупными производителями автомобилей. Топливо Е-10, подходящее для использования во всех видах автомобилей, улучшает работу двигателя путем добавления 2-3 октановых единиц к детонационной стойкости (2) топлива, противодействует перегреву двигателя, выполняет функцию антифриза топливо провода и не вызывает загрязнения топливной форсунки.


Известный с давних времён способ получения этанола - спиртовое брожение органических продуктов, содержащих углеводы (например, виноград) под действием ферментов дрожжей бактерий. Аналогично выглядит переработка крахмала, картофеля, риса, кукурузы и проч. В результате брожения получается раствор, содержащий не более 15% этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи обычно гибнут. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путем дистилляции.


Чистое топливо - чистая окружающая среда. Этанол нетоксичен и растворим в воде. В отличие от метил-трет-бутилового эфира, от использования которого уже отказалось большинство городов США, этанол не вызывает загрязнения грунтовых вод. При разливе бензина этанол разлагается естественным образом быстрее других составляющих, не нанося при этом вреда окружающей среде.


Минусы и отрицательное воздействие

Главной проблемой производства биотоплива из товарной сельскохозяйственной продукции, в первую очередь из зерна, является сокращение доли земель, занятых под производство кормовых и пищевых культур и, как следствие, рост цен на продовольствие. Критики производства биоэтанола заявляют, что для производства Биотопливо, защита окружающей среды, отрицательное воздействие биоэтанола под плантации тростника часто нелегально вырубаются и сжигаются тропические леса.


С использованием биодизеля (по сути масла растительного происхождения) вместо дизтоплива возникают технические проблемы: масла не могут длительно применяться в обычных двигателях с непосредственным впрыском, так как сгорают не полностью. Это приводит не только к их смешению со смазочным маслом, но и к отложению продуктов коксования на форсунках, поршнях и поршневых кольцах. Причиной тому является вязкость масел, которую можно понизить нагреванием или разжижением минеральным дизтопливом. Таким образом, для использования растительных масел как топлива требуется применение специальных форсунок и других деталей.


Чрезмерное увлечение производства биологических видов топлива может существенно подорвать экологический баланс на планете. В результате сжигания тропических лесов в Индонезии и Бразилии выделяется большое количество окиси углерода, что ускоряет процесс "парникового" эффекта.



1 - Цетановое число - характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь.

2 - Октановое число - показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания.



автор: Гореловский Евгений. При копировании материала, ссылка на статью обязательна!