Биотопливо для автомобилей

В продолжение нашей недавней статьи о грузовике на водородном топливе, рассмотрим другой вид альтернативного горючего — биотопливо. Первое в мире биотопливо для автомобилей представляло собой смесь дизельного топлива и рапсового масла (его доля колебалась от 5 до 30 процентов).

Впрочем, большого распространения такое горючее не получило, – такая топливная смесь вела себя нестабильно, быстро расслаивалась. К тому же она негативно влияла на работу двигателя, который начинал часто глохнуть. В дальнейшем совершенствование технологии позволило значительно улучшить характеристики биотоплива для автомобиля, чьи физико-технические данные стали практически идентичны минеральному топливу, произведенному из нефти. Кроме того, такое топливо имеет ряд преимуществ, которые будут рассмотрены ниже.

Биотопливо для автомобиля: преимущества

Оценивая преимущества биотоплива для автомобилей, чаще всего во главу угла ставят два фактора. Первый – биотопливо относится к возобновляемым источникам энергии. Если запасы нефти – ископаемый конечный ресурс, то сырье для получения биотоплива (в основном — сельскохозяйственные энергоемкие культуры и отходы их переработки, в перспективе – водоросли и т.д.) – ресурс возобновляемый, который может постоянно воспроизводиться в необходимых для потребления количествах.

Второй фактор – экологическая нейтральность (безопасность) использования биотоплива. Широкое внедрение биотоплива рассматривается как один из наиболее эффективных способов противостоять глобальному потеплению. Сжигание биотоплива не приводит к образованию большого объема углекислого газа, а значит – снижает влияние парникового эффекта. Современные исследования показали, что использование автомобильного биотоплива на 65% снижает выброс парниковых газов. Кроме того, выращивание растений и сельхозкультур, идущих на переработку для получения биотоплива, приводит к частичному поглощению оксида углерода, находящегося в атмосфере.

Стоит отметить еще ряд факторов, которые говорят в пользу биотоплива для автомобилей:

• низкая стоимость – именно топливный кризис стал причиной резко возросшего интереса к биотопливу и массовому его внедрению. В целом, стоимость биотоплива для автомобилей почти на порядок ниже, чем стоимость обычного топлива (бензина или дизельного топлива). Важно, что оно меньше подвержено колебанию цены, ведь цена бензина напрямую связана с текущей стоимостью нефти на международных спекулятивных рынках. Поэтому стабильная цена биотоплива позволяет делать более точные экономические прогнозы и планировать развитие бизнеса;
• использование биотоплива позволяет экономить на обслуживании автомобиля, особенно когда речь идет о моделях двигателей, специально адаптированных под биотопливо. Как известно, со временем бензиновый двигатель увеличивает выбросы СО2, что требует дополнительных затрат для контроля за уровнем выбросов. Еще один плюс – использование биотоплива снижает загрязнение двигателя (при сгорании не образуется сажа и гарь), не засоряется топливная система – все это в комплексе приведет к снижению затрат на проведение техобслуживания;
• мобильность – использование, например, электромобилей напрямую связано с развитием сети электрозаправок, что требует дополнительных капиталовложений. Кроме того, зарядка аккумулятора не может быть выполнена в течение малого времени – это достаточно длительный процесс. Для автомобильного биотоплива может быть задействована уже существующая инфраструктура автозаправок. Отдельно стоит отметить тот факт, что биотопливо для автомобилей очень легко доставить к пункту заправки, оно стабильно и не теряет своих свойств во время доставки;
• энергетическая независимость – импорт энергоносителей (нефти и продуктов её переработки, природного газа) не только негативно сказывается на бюджете любой страны (ведь деньги фактически вымываются из экономики), но ставит страну в зависимость от внешних поставок. В случае кризиса и ограничения или прекращения поставок энергоносителей, экономика страны может быть практически полностью парализована. Поиск новых поставщиков, смена логистики и маршрутов перевозки – все это потребует значительных временных и финансовых вложений. Производство биотоплива для автомобилей, которое может быть налажено с использованием местного сырья, позволит любой стране повысить собственную энергетическую независимость, сократив внешние поставки. При этом значительные средства останутся внутри страны, что положительно скажется на потенциале экономического развития. Кроме того, организация производства биотоплива – это дополнительные рабочие места, а это еще один положительный фактор для экономики;
• безопасность использования – биотопливо для автомобилей нетоксично, не имеет резкого запаха, не может вызвать отравление. При его использовании существенно снижается опасность загрязнения почвы, ведь разлитое топливо, попав в землю, быстро разлагается под воздействием микроорганизмов.

Биотопливо для автомобилей: недостатки

Анализируя недостатки биотоплива для автомобилей, в качестве основного минуса указывают снижение мощности двигателя при его использовании. Разные источники приводят разные значения, но в среднем падение мощности оценивают в пределах от 30 до 40 процентов. Снижение мощности компенсируется ростом потребления топлива, что приводит к снижению экономической составляющей от внедрения биотоплива. На самом деле, такое утверждение правдиво только частично, прежде всего – для старых двигателей, которые проектировались для работы на бензине или дизельном топливе. В этом случае действительно происходит ощутимое падение мощности. В более современных моделях, адаптированных к работе на биодизеле, падение мощности менее ощутимо.

Из технических факторов к недостаткам биотоплива можно отнести следующие:

• склонность к парафинированию при низких температурах, что снижает возможность использования биотоплива зимой и в условиях Севера. Впрочем, для объективности следует отметить, что для дизельного топлива характерна аналогичная проблема, поэтому при наступлении морозов необходимо переходить на особые, зимние (еще их называют арктическими) марки дизельного топлива.
• зимой при использовании биотоплива машине требуется больше времени чтобы прогреться;
• биотопливо агрессивно воздействует на лакокрасочную поверхность автомобиля и резиновые детали в двигатели. Впрочем, негативное воздействие во многих случаях преувеличивают. Кроме того, если использовать качественное проверенное моторное масло и своевременно проводить его замену – это минимизирует негативное воздействие биодизеля на мотор. А при попадании биодизеля на лакокрасочное покрытие необходимо немедленно и качественно помыть кузов.

>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 и не 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 традиционные энергоносители, 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 его использования 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 жилых строений, 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.

Saab 9-5 STALLION ›
Бортжурнал ›
Биоэтанол E85 и прочие смеси.

Всем привет!

Возникло много вопросов по необходимости использования и реальности пользы от E85, посему решил расписать свое мнение по данному вопросу.

Что такое E85?
E85 — это топливо которое активно используют многие страны, а именно смесь этанола (метилкарбинол/этиловый спирт с формулой C2H5OH (эмпирическая формула C2H6O) и бензина, как правило Аи95. Смесь состоит из 85% весовых спирта и 15% весовых Аи95.

Качественные характеристики спирта в смеси.
Вся информация о спиртуозности используемого этанола, типа этанола по классу и денатурирован он или нет — противоречивая.
Спиртуозность — показатель процентного содержания спирта, все привыкли к 96,6% и наслышаны этим я надеюсь. Вариантов изготовить абсолютный спирт(99%) много, но для изготовления топлива используется ректификат приближенный к медицинскому(96%). Например в АИ95 допускается 5% воды в продукте, на деле я думаю их больше. Просто нереально, доступными простым смертным методами, снять головные фракции спирта с продуктом выше 97% содержания.

Тип используемого спирта — у этанола есть классы, из органолептических показателей в спирте определяют внешний вид, цвет, вкус и запах. Спирт питьевой должен быть прозрачной, бесцветной жидкостью с характерным вкусом и запахом.
Спирт вышей очистки: Как бы не звучало название, это самый не высший вид очистки.
Спирт Базис:
Спирт Экстра:
Спирт Люкс
Спирт Альфа это топовый спирт питьевой. Питьевой значит, что можно использовать для изготовления алкоголя, а не то что 96% можно пить! Но нам пить не нужно, нужно лить в бак.
На предприятиях готовятся спирты 1го и 2го сорта (гидролизный или сульфатный) ТУ 3-66-65 и куча прочих денатурированных спиртов, которые употребить внутрь будет нельзя, за счет количества химии и красителей в них. В нашем случае мы делаем медицинский ректификованный спирт 96-97% и это более чем хороший вариант, с минимальным количеством примесей, никак не влияющих на горение топлива.

Тобишь, для получения хорошего E85 необходим максимально чистый спирт, не важно какой марки, главное процентное содержание этанола.

Зачем он вообще нужен, этот ваш E85?
Начну с плюсов:
1) На процесс окисления топлива(горение) требуется меньше воздуха.
Сравним стехиометрические значения для бензина и для E85:

AFR при старте на холодную Бензин 14.1гр воздуха к 1гр топлива
AFR при старте на холодную E85 9.3гр воздуха к 1 гр топлива

AFR для движения с закрытой петлей без нагрузок Бензин 14.7гр воздуха к 1гр топлива
AFR для движения с закрытой петлей без нагрузок E85 9.75гр воздуха к 1 гр топлива

AFR на 1-1.2 бара наддува Бензин 13.1гр воздуха к 1гр топлива
AFR на 1-1.2 бара наддува E85 8.6гр воздуха к 1гр топлива

AFR на максимальных нагрузках Бензин 11.8гр воздуха к 1гр топлива
AFR на максимальных нагрузках E85 7.8гр воздуха к 1гр топлива
Вывод: На горение E85 требуется меньше воздушной массы, а значит мы имеем возможность прироста мощности не меняя турбину. Но не все так однозначно, читаем дальше! 🙂

Полный размер

Вот показатели для LAMBDA сенсоров и для AFR сенсоров.

2) Антидетонационные свойства (Октаноповышающие)
Для получения бензинов АИ-95 и АИ-98 используется вреднейший из антидетонаторов, присадка МТБЭ (Метил-трет-бутиловый эфир) . Есть еще соединения свинца в виде присадок, но они запрещены законом, так как вредны еще сильнее, на столько что могут убивать людей, но при этом самый дешевый вариант.
Есть марганцевые присадки и прочие, вот перечень их минусов:
-Относительно низкая теплота сгорания и высокая агрессивность по отношению к резинам
-Высокий уровень токсичности и нагарообразования в камере сгорания
-Повышенный износ, нагарообразование на свечах зажигания и в камере сгорания
-Осмоление деталей двигателя и топливной системы. Увеличение износа деталей цилиндро-поршневой группы И ПРИ ВСЕХ ЭТИХ МИНУСАХ ОНИ ДАЮТ ПРИРОСТ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА В 2-6 ПУНКТОВ!
Этил же в свою очередь имеет ряд преимуществ:
— Октановое число E85(детонационная стойкость) 107 по исследовательскому и 89 по моторному методам
АИ95 — ОЧ 95 по исследовательскому методу и 85 по моторному методу.
— Не нужны присадки так как является мощным атидетонатором
Температура самовоспламенения АИ95 255 °C (в зависимости от примесей может быть ниже или выше если свинцовые соединения использованы)
Температура самовоспламенения E85 >257°C E100 423°C
— Самый простой плюс — экология. Даже не стану ничего объяснять.

Минусы
— Температура зажигания у E85 выше чем у Аи95, E85 +15°C у Аи95 -27°C, то есть при старте на холодную будет тяжеловато.
— Удельная теплота сгорания для Бензина Аи95 46 МДж/кг, 11250 ккал/кг
Удельная теплота сгорания E85 30 МДж/кг, 7150 ккал/кг
НО ЭТО НЕЛЬЗЯ НАЗВАТЬ МИНУСОМ! У Метанола например эти показатели ниже, но водометанол тащит, у Пропана, Бутана и прочих эти показатели выше чем у Дизельного топлива, но что-то не помню гонок на газу. Тобишь тут важно больше Октановое число, и запрос воздуха, отсюда и увеличение мощности двигателя на 20-30% грубого подсчета, и не спорь daemonbbb
Нужное тепло подвинет поршни вниз, а остаточное лишь крыльчатку разгонит и не перегреет двигатель. Двигатель не термонагружен, заряжен и едет!👍 Увеличение индикаторного КПД за счет снижения тепловых потерь! Ведь нас парит не удельная теплота сгорания, а теплопроизводительность спиртовоздушной смеси, которая +- равно бензиновоздушной смеси. А помимо всего прочего могу забывать про понижение степени сжатия турбокорча и даже спокойно ее увеличивать полагаясь на спирты.

Так что не читайте статьи где говорится «Энергоплотность ниже бенза посему дешевле», чего же тогда пропан не дороже? или дизельное топливо не дороже? 🙂

Самая главная и заключительная часть
Да, я не стал вдаваться в подробности с химией процессов и т.д. кому надо инфу сами найдете, либо открывайте ссылки ниже, На книгу ссылки нет, сканировать не буду. Спорьте в комментариях что E85 хрень полная, мне все равно, мой культурный корчелыга будет на этом ездить. Почему?
Потому что я уверен в качестве своего топлива. 85% весовых 96,6-97%% моего спирта + 15% весовых Аи95-Аи98 с заправки Газпром Нефть (нравится мне Amul после их бенза) и я могу не думать о детонации в городе где летом +35 минимум. Изученные в доль и поперек ссылки прилагаю.
Вики Биоэтанол
E85 как ракетное топливо.
Таблица с характеристиками чистого этанола E100
Вики Бензин
Удельная температура сгорания
ГОСТ 2084-77. Бензины автомобильные
Вики МТБЭ
Удельная теплота сгорания Вики
Выхлопные газы двигателя
Метанол Вики( НЕ ВЕРЬТЕ ТАБЛИЦЕ — СПЛОШНАЯ ШЛЯПА ТАМ)
Советую почитать про Стехиометрическую смесь, про Детонационную стойкость (Октановое число), про Цетановое число, про присадки в бензине которые поспособствуют износу двигателя,про Степень сжатия, посмотреть все ГОСТ’ы и ТУ по бензинам там есть очень много инфы про хреновое качество, вообще советую много читать! 🙂

P.S. Таблицу стехиометрических смесей можно использовать, чтоб понять, что ездить на газу — хрень! И выбрать топливо по бодрее если позволяет ECU с настройками под данный вид топлива. У нас есть только под E85!

Полный размер

Все необходимые карты и лимитеры Flex-Fuel прошивки имеются для Trionic’ов
Бензин дорогой и грязный, не ваш бро, мешайте его со спиртом: 10% спирта к 90% бенза, получайте выше октан, чище выхлоп и расход ниже на 1-2% судя по Пендосовским исследованиям. Даже без Flex-Fuel прошивки на любом авто можно использовать при наличии инжекторов и ECU с одной лямбдой!

Всем ровных дорог и высокого октана!

Как изготавливается бензин Е85?

Автор статьи Владимир Хомутко Время на чтение: 11 минут АА 2895 Отправим материал вам на: Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных Как изготавливается бензин Е85?

Наверное, каждый слышал о бензине Е85 — что это за топливо? Е85 представляет из себя низкоплотное горючее. Оно состоит из смеси этанола и бензина. Буквенное обозначение топлива (Е – это Ethanol по-английски) говорит о том, что бензина в нем содержится 15%, остальные 85% —это этанол.

Применяется такой состав топлива для заправки экологичных автомашин. Широкое распространение бензин Е85 получил в развитых странах — Америка, Бразилия. Цена на такое топливо дешевле, чем неэтилированные марки бензина. К примеру АИ-92, АИ-95, АИ-98.

Этанол, который входит в состав данного бензина производится из растительного сырья. Другое название — биоэтанол.

Примечательно что на Е85 обычные двигатели автомобилей работать не могут. Для переработки этанола необходимо поставить многотопливный двигатель. Переоборудовать обычный автомобиль в машину, работающую на этаноле можно. Однако этот шаг не является экономически окупаемым.

Все современные двигатели и поршневая топливная система танков работает на этаноле.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от Сервисный Центр (@prompribor_service) 9 Фев 2019 в 9:48 PST

Где производят этанол?

Первенство в производстве топлива принадлежит Бразилии. Используют для изготовления Е85 сахарный тростник, который растет в стране. Под сахарные плантации отданы огромные участки полей. Масштаб производства дешевого топлива настолько впечатляет, что на любой заправке можно найти как обычную марку бензина, так и Е85, Е20.

США производит этанол из кукурузы. Объем производства топлива значительно более скромный. В последнее время популярностью пользуется тенденция производства топлива путем переработки посевов сорго. Из растения получается так называемый целлюлозный биоэтанол.

Из чего изготавливают Е85?

Производить топливо можно из любого вида растений, поддающихся процессу брожения и окисления. Это может быть, как знаменитый сахарный тростник Бразилии, так и кукуруза, согро. Вырабатывать этанол проще из сельскохозяйственных культур с высоким содержанием крахмала. Например, таких как картофель, свекла, ячмень. Для производства подойдет целлюлоза — отходы после уборки урожая, солома, опилки древесных пород.

Методы производства

Владимир Хомутко

Вырабатывается этанол тремя методами. Рассмотрим подробнее основные принципы производства.

Метод брожения биологических культур

Осуществляется путем взаимодействия углеводов и сахаров, содержащихся в овощных культурах с дрожжами. Довольно сложный химический процесс, в результате которого получается этанол крепостью 15%. Далее его дистиллируют, очищают от органических примесей.

Промышленные методы производства

Этот метод основывается на измельчении овощных культур с высоким содержанием крахмала. Далее идет подготовка к процессу ферментации. Используя специальные химические добавки и реактивы, добиваются расщепления крахмала на спиртовую основу. Производство безотходное. Остатки переработанных овощных культур идут на корм животным.

Метод гидролизации

Самый масштабный из рассматриваемых способов производства этанола. Применяя гидролизные дрожжи, добиваются процесса брожения целлюлозы. Сырьем служит древесные опилки, солома, отходы переработки овощных культур.

Плюсы и минусы использования Е85

К явным преимуществам использования биоэтанола в качестве топлива для автомобиля является:

• низкая стоимость по сравнению с неэтилированным бензином;
• уменьшения количества вредных выбросов в атмосферу;
• отсрочка наступления парникового эффекта, который провоцирует диоксид углерода.

Из выше перечисленного становится абсолютно ясно, что производство этанола и топлива из него, положительно влияет на уровень экологического благосостояния. Однако, есть и минусы. Во-первых, большинство современных автомобилей не имеют двигатель, пригодный для заправки Е85. Переоборудование обойдется в кругленькую сумму. Во-вторых, производство этилового спирта из овощных культур подразумевает распашку полей и оскудение почв.

S07E35 Всё про Е85 — Гоночное топливо будущего? 25:52 Заголовок S07E35 Всё про Е85 — Гоночное топли … Просмотров 98,396 9:47 Заголовок ЗАЧЕМ ВОДКУ ЛЬЮТ В МОТОР? ЭТАНОЛ. Е … Просмотров 41,226 17:13 Заголовок Бесплатный (Реактивный бензин) Е85, … Просмотров 4,736

Владимир Хомутко Рейтинг автора Автор статьи Владимир Хомутко Написано статей 195

Производство биотоплива из водорослей, опилок и рапса

Любому водителю далеко не все равно, что льется в бак его машины. Во многих случаях именно некачественное топливо приводит к серьезным проблемам с автомобилем. Поэтому вполне понятен интерес ко всему, что связано с бензином, соляркой и прочими видами топлива. А как следствие этого – к альтернативным видам горючего для ДВС, одним из которых является биотопливо.

Что это такое, и из чего делают биотопливо?

Все ресурсы, которые есть на Земле, условно можно поделить на возобновляемые и не возобновляемые. Уголь, нефть, металл, в природе не восстанавливаются, а вот дрова, кукуруза, навоз могут быть получены вновь и вновь. Все, что растет или является отходами переработки такого сырья – источники возобновляемой энергии. Вот из этих биоресурсов люди ещё с давних пор получали нужное для своего существования, в том числе и биотопливо.

Биотопливо первого поколения

Однако и между собой отдельные его виды различаются, скажем так, по значимости источников сырья для биотоплива. Связано это с используемыми ресурсами. Например, чтобы получить биотопливо из рапса, его надо сначала вырастить, а уж потом отправить семена на переработку. Для выращивания такой культуры занимается посевная площадь, и фактически речь идет о выборе приоритетов – а чего мы хотим иметь, продукты питания или биотопливо. Кроме того, получение биомассы, идущей на производство биотоплива, связано с использованием специализированных удобрений, что наносит определённый вред земле и окружающей природе. Такой вид сырья относится к первому поколению.

Второе поколение

Однако биотопливо можно получить из иных источников, таких как отходы других производств. Его делают, например, из опилок, а также остатков стеблей, шелухи, остающейся после обработки зерновых, и многого другого. Все это дает так называемое биотопливо второго поколения, для которого не требуется специально выращивать сырье, а сделать его можно из отходов других производств.

Третье поколение

Следующим этапом развития стало биотопливо третьего поколения. Его источником являются водоросли. Существуют определённые их сорта, содержащие значительное количество растительных жиров, из которых можно сделать тот же самый биодизель. Конечно, чтобы получить биотопливо из водорослей, их надо выращивать, но для этого совсем не требуется занимать посевные площади. Водоросли могут расти в прудах, биореакторах, на морском дне или в специально устроенных заливах, т.е. занимают те участки земной поверхности и морского дна, которые не задействованы в производстве продуктов питания. Так что, биотопливо третьего поколения, хотя и находится еще в стадии отработки технологии производства, надо признать наиболее перспективным.

Двигатель на биотопливе – немного истории и его варианты

Это для нас сегодня бензин и солярка являются единственными видами топлива, на которых работает всем нам привычный двигатель. Но надо отметить, что далеко не всегда было именно так. На заре своего существования, для ДВС как топливо применялось всё, что только подходило – масло, спирт, эфир, газ, дрова и т.д.

Поэтому должно быть достаточно интересно вспомнить о биотопливе, которое использовалось раньше. В этом случае стоит особо отметить:

• спирт в различных его видах;
• масло;
• газ.

Биотопливо из опилок или спирт как он есть

Биотопливо подобного типа наиболее известно, и по-видимому, это один из первых вариантов горючего, которое потреблял двигатель. Среди различных его видов стоит отметить биоэтанол, биометанол и биобутанол.

1.Этанол или обычный спирт достаточно хорошо известен в истории автомобилестроения. Достаточно сказать, что в свое время Генри Форд организовывал строительство заводов по производству спирта, предназначенного на роль топлива. Сейчас его изготовление широко развернуто в Бразилии, по оценкам экспертов, сорок процентов автотранспорта этой страны используют этанол в чистом виде, шестьдесят процентов – в смеси с бензином.

Из чего сегодня делают этанол? Чаще всего сырьем служит сельскохозяйственная продукция, в той же Бразилии, чтобы сделать биоэтанол, применяют сахарный тростник, солому, древесные отходы и другое аналогичное сырье. Из опилок на гидролизном производстве так же можно получить этанол. Чем же он так хорош, что это вызывает его всеобщее использование?
Здесь надо обратить внимание на:

1. детонационную стойкость;
2. теплоту сгорания;
3. теплоту испарения.

Из чего бы ни пришлось сделать подобное биотопливо, из опилок или тростника, ему свойственны антидетонационные свойства, они выше, чем у обычного бензина. Благодаря этому можно повысить мощность, двигатель, работающий на этаноле, допускает увеличение степени сжатия. Теплота сгорания спиртовоздушной смеси незначительно отличается от характеристик традиционной топливовоздушной смеси, а за счет хорошей испаряемости спирта обеспечивается лучшее наполнение цилиндров и полное ее сгорание.

Из недостатков этанола стоит отметить его повышенную агрессивность по отношению к некоторым цветным металлам, пластмассам и резине, вследствие чего может возникнуть необходимость частично дорабатывать двигатель. Однако самым главным минусом такого горючего является его гигроскопичность, оно сильно поглощает воду, а затем смесь расслаивается в баке, в результате чего он окажется заполнен в основном водой. Одним из методов борьбы с этим является использование смесей спирта и бензина, до десяти процентов этанола, добавленного в обычный бензин, только улучшают его характеристики.

Дополнительно стоит отметить, что производство биоэтанола как топлива, хоть из тех же самых опилок, отличается от производства питьевого спирта. Топливный спирт не пригоден для питья, он имеет явно выраженный сивушный запах и повышенное содержание метанола.

2.Метанол, или метиловый спирт, при всех своих достоинствах ядовит. Хотя его можно сделать из отходов, из тех же самых опилок, обычно биометанол не используют в качестве горючего.
3.Биобутанол. Как биотопливо для автомобилей подходит даже в большей степени, чем биоэтанол. Может изготавливаться из биомассы, опилок, и при этом ничем не отличаться от бутанола, полученного по традиционной технологии.

Среди его достоинств необходимо отметить:

• большую энергетическую ценность;
• меньшую агрессивность;
• возможность смешиваться с бензином;
• возможность прямой и полной замены бензина без переделки автомобиля.

Рассматривая спирт как замену бензину, стоит отметить, что плюсы и минусы биотоплива подобного типа достаточно очевидны, и все недостатки при необходимости могут быть успешно устранены. Однако в настоящее время такое биотопливо чаще всего применяется в смеси с обычным бензином, хотя технологии его получения, например из опилок, позволяют полностью реализовывать используемую биомассу и исключить нефть из употребления.

Биодизель, или как сделать биотопливо

Это другой, не менее известный вид горючего. Он заменяет солярку, а не бензин. Производят его из растительного масла. Сырье в различных районах земного шара может быть разное: рапсовое, пальмовое, кокосовое, соевое масло, водоросли и т.д. Биотопливо подобного типа изготавливается достаточно просто, вплоть до того, что существуют самодельные установки, позволяющие производить биотопливо в домашних условиях.

Технология его получения такова – масло смешивается в определенных пропорциях со спиртом и щелочью, в результате образуется биодизель и высвобождается глицерин, который может использоваться для каких-то других целей. Так что при наличии источников растительного масла, в том числе и его остатков после кулинарной обработки пищи, вполне возможно сделать биотопливо своими руками.

Достоинством биодизеля является отсутствие серы в составе выхлопных газов, и как следствие этого то, что такое биотопливо не теряет смазочных свойств, благодаря чему двигатель может служить гораздо дольше. Надо отметить, что вредного воздействия от такого топлива на окружающую природу нет. К недостаткам биодизеля стоит отнести необходимость его подогрева в холодное время года и то, что он не хранится более трех месяцев.

Наиболее оптимальным признано его использование в смеси с обычной соляркой, выпускаются несколько разновидностей такого топлива, обозначаемых буквой В, а цифры рядом говорят о содержании биодизеля в составе топлива. Например, В5 означает содержание в нем пяти процентов биодизеля и девяноста пяти процентов солярки.

Газ как вид автомобильного топлива

Существует и биотопливо в виде газа. Источником его является биогаз, получаемый как результат анаэробного (без доступа воздуха, метанового) брожения навоза. Однако рассматривать его как достаточно массовый вид горючего для двигателей автомобиля было бы слишком оптимистично.

Хотя, как и обычный природный газ или пропан-бутан, биогаз может использоваться как топливо, но это скорее вариант для стационарных двигателей, установленных в местах, где много отходов животноводства и сельского хозяйства.

Непривычные, экзотические и забытые виды биотоплива

Здесь стоит коснуться древесины, которая может выступать как биотопливо. В первую очередь надо упомянуть скипидарно-спиртовую смесь, которая ещё в 1826 году использовалась в роли топлива. А ведь скипидар получают при пиролизе древесины. Есть отдельные упоминания, что при так называемом «быстром» высокотемпературном пиролизе сконденсирована жидкость, по своим характеристикам алогичная нефти.

Стоит вспомнить и прямое применение древесины как горючего для моторов. При сгорании древесины образуется окись углерода, которая и служит в качестве топлива. Во время Второй Мировой, Германией достаточно широко использовались машины с такими моторами, в том числе и легковые. В Советском Союзе так же были созданы газогенераторные автомобили, ЗИС 21, ЗИС 13, а также ГАЗ 42.

Работали они на обычных дровяных чурочках. Правда, при замене бензина на газ мощность двигателя падала, скорость движения и грузоподъемность тоже, а одной заправки газогенераторной установки хватало на девяносто километров пробега, но в условиях военного времени при дефиците других видов топлива и в удаленных местах такие автомобили успешно работали. И даже в Москве в военное время ходили автобусы, оснащенные газогенераторными установками.

Несмотря на всеобщее распространение бензина и солярки в качестве топлива для ДВС, постоянно идут поиски альтернативных источников получения горючего. И уже существует несколько самых разных видов биотоплива, способного обеспечить работу ДВС в любых условиях.

Спирт в бензобаке

Особое место среди них занимает биотопливо — различные виды горючих продуктов из растительного сырья, главным преимуществом которых является возобновляемость. Сейчас главное внимание исследователей и практиков направлено на получение жидких и газообразных видов топлива для транспортных средств, а также для систем отопления и производства электроэнергии.

Неудивительно, что первым практически используемым в качестве биотоплива веществом стал обычный этиловый спирт, поскольку получение этанола из растительного, прежде всего пищевого, сырья (зерна, картофеля, сахарной свеклы и т.д.) было налажено еще несколько столетий назад. Правда, для совершенно иной цели. Но резкое удорожание нефти продемонстрировало выгодность использования этанола в качестве топлива для автомобильных двигателей внутреннего сгорания, особенно в странах с дешевым сырьем для микробиологического синтеза спирта. Первой такой страной стала Бразилия, в которой подавляющее количество автомобильного топлива обычно представляет собой смесь 80 процентов биоэтанола из сахарного тростника и 20 процентов бензина. Бразилия производит сейчас около 20 миллиардов литров биоэтанола, примерно столько же спирта (из кукурузы) поступает на рынок США.

Широкое использование спирта уже сейчас вызвало серьезную проблему — огромные площади в США заняты под посевы кукурузы для непищевых целей, поскольку фермерам выгоднее «выращивать» биоэтанол. Кроме того, этиловый спирт энергетически менее эффективен, чем бензин из-за присутствия в молекуле атома кислорода.

В России использование биотоплива на основе этилового спирта проблематично по несколько другим причинам. Во-первых, у нас законодательно ограничен оборот этанола, а во-вторых, этот спирт необходимо как-то перевести в «непитьевое» состояние — даже денатурирование ядовитым пиридином себя не оправдало. И безопасный процесс перевода уже разработан на основе давно известной реакции дегидратации — отщепления воды от молекул спиртов. При определенных условиях получается смесь углеводородов, близкая по составу к бензину. Этот вариант разработан в Институте общей и неорганической химии РАН под руководством члена-корреспондента РАН Александра Гехмана. Хотя при недавнем резком снижении цен на нефть получение синтетического бензина из этанола теряет смысл. Но даже и при повышении стоимости барреля, как подсчитали въедливые ученые, для производства 1 литра биотоплива требует более 1 литра нефти — для работы тракторов и комбайнов, для производства пестицидов и для самого микробиологического синтеза этанола.

Другим спиртом, который можно использовать в качестве возобновляемого биотоплива, является бутиловый спирт, который можно микробиологически получать из сахарного тростника, пшеницы, кукурузы, корнеплодов и даже из отходов лесопереработки. Александр Гехман приветствует этот подход.

При этом эксперт замечает, что «существует и ряд нерешенных технологических проблем, прежде всего из-за невозобновляемости микроорганизмов, используемых для производства биобутанола. Хотя если новым биотопливом удастся заместить хотя бы 5 процентов обычного бензина, это уже можно считать перспективным».

Другим видом биотоплива, производимого уже сейчас в значительных количествах, является биодизель. Это топливо, по составу близкое к дизельному топливу из нефти, получают из липидов (жиров) масличных растений — рапса в нескольких странах ЕС, подсолнечника (Франция и Италия), сои в США, Бразилии и в Африке, пальмового масла в Индонезии и Малайзии. Производство биодизеля в ЕС постоянно растет, как и импорт биодизеля из других стран. По прогнозам, объем потребления биодизеля в ЕС к 2020 году достигнет от 21 до 26 миллионов литров.

Однако увеличение площадей под возделывание этих культур приводит к росту цен на продовольствие и сведению лесов. Делались попытки получения биодизеля из водорослей, но этот процесс оказался неконкурентоспособным. Правда, появилась надежда, что проблема будет решена с помощью микроскопических грибов-паразитов, обитающих внутри древесины и расщепляющих целлюлозу с образованием смеси углеводородов. Такой способностью обладают грибы Gliocladium roseum, паразитирующие на южноамериканском кустарнике эукрифия. Самое поразительное, что при разложении целлюлозы грибы выделяют такие углеводороды, как декан, метилциклогексен, ундекан, октан и бензол. По своему составу эта смесь очень близка к дизельному топливу и вполне может использоваться вместо него. Это открытие было сделано в США, но не менее интересные разработки проводятся и в России.

Так, в работе с участием декана химфака МГУ академика Валерия Лунина была разработана и запатентована биотехнология получения биодизеля на основе липидов мицелиальных грибов, например, гриба Cunnihghamella japonica, образующего до 50 процентов липидов, близких по составу к маслу рапса. Валерий Лунин подчеркивает, что «по сравнению с растительными маслами липиды грибов имеют ряд существенных преимуществ, а именно высокая скорость роста грибов, независимость выхода продукта от сезонных и климатических условий, отсутствие потребности в посевных площадях, возможность создания безотходных технологий».

В России весьма перспективно производить биогаз — метан (или водород) из органических отходов. При этом не требуется использовать пищевое сырье и терять посевные площади, к тому же метан в 20 раз сильнее оказывает влияние на парниковый эффект и его утилизация — прекрасный способ борьбы с глобальным потеплением. Получают биометан в так называемых метан-танках с помощью метанобразующих бактерий. Трудно перечислить все виды отходов для производства биометана — это навоз, отходы многочисленных пищевых производств, фекалии, бытовые отходы, те же водоросли, органический мусор, растительные отходы и т.д. В России на агропредприятиях производится ежегодно около 800 миллионов тонн отходов, из которых можно получить около 70 миллиардов кубометров биометана, при сжигании которого — около 110 миллиардов кВт-ч электроэнергии. Метан-танки устанавливают на свалках, на очистных сооружениях пищевых производств, они могут и отапливаться биометаном. После решения проблемы раздельного сбора отходов в России можно было бы резко сократить площади полигонов твердых бытовых отходов.

Производство биотоплива, несомненно, имеет множество положительных моментов. Однако, как говорит завлаб Института химической физики РАН доктор химических наук Владимир Арутюнов: «Довольно простые оценки, которые еще 40 лет назад сделал Петр Капица, показывают невозможность обеспечить за счет возобновляемых источников энергии уровень энергопотребления развитых стран для всего населения Земли. Следует указать и на этическую сторону вопроса получения биотоплива. Более 2 миллиардов людей в мире испытывают серьезный недостаток продуктов питания. Из-за роста потребности в этаноле и соответствующего роста цен на зерно растут цены и на свинину, говядину, мясо птицы, молоко и т.д. А в России мы еще и не в состоянии полностью обеспечить свои потребности в продовольствии. И вообще, когда схлынет ажиотажный бум, место биотоплива в мировой энергетике не превысит нескольких процентов в мировом энергобалансе».

Справка

Российские автопроизводители также работают над созданием биотопливных машин. Так, еще в 2008 году три Лады Калины, заправленные смесью биобутанола и бензина, проехали 4 тысячи километров от Иркутска до Тольятти. Биотопливо для авто произвел Тулунский гидролизный завод из отходов лесопереработки — щепок и опилок. В 2010 году в ноябре прошел еще один тысячекилометровый автопробег Киров-Москва. Лада Калина на биотопливе проходила испытание и в городских условиях. Год назад создана и биотопливная Лада Гранта. Однако, по мнению производителей, маркетинговые параметры не позволяют рассматривать этот проект как самодостаточный.

Будут ли наши авто ездить на биотопливе

Биотопливо использовалось на нашей планете со времен появления на ней человека: это дрова, солома, торф и т.д. В последнее время в развитых странах начинает набирать популярность топливо для двигателей внутреннего сгорания на основе биоэтанола.

Что такое биотопливо

Из энциклопедии: «биотопливо — это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки биологических отходов. Различают жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твердое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (биогаз, водород)».

Для двигателей автомобилей в основном используют биотопливо на основе этанола и биодизель.

Этанол (этиловый спирт, метилкарбинол, винный спирт, гидроксид пентагидродикарбония) — представитель гомологического ряда одноатомных спиртов — в просторечии чаще всего называют просто «спирт». Биоэтанол — основа для автомобильного топлива — это этанол, получаемый в процессе переработки растительного сырья.

Большую часть биоэтанола в мире производят из кукурузы и сахарного тростника, но могут использоваться и другие сельскохозяйственные культуры с большим содержанием сахара или крахмала: маниок, картофель, сахарная свекла, ячмень и пр.

Из 25 кг кукурузы можно получить около 10 л биоэтанола.

В технологии используется процесс брожения: с помощью рекомбинантных препаратов (аналог дрожжей) крахмалосодержащее сырье расщепляется до спирта.

С биодизелем немного сложнее: для его получения используют процесс переэтерификации (изменения консистенции, физических свойств и создания устойчивой кристаллической структуры) растительных или животных жиров.

Сырьем для его производства служат рапс, соя, касторовое масло, водоросли и пр.

Что заливают в бак

В автомобильных двигателях применяются топливные бензиновые смеси этанола: Е5-Е100 и биодизель В2-В100. Буква «Е» — сокращение английского слова Еthanol, «В» — Biodiesel, цифры — процент этанола (или биодизеля) на единицу объема смеси.

Наиболее распространенные в мире — бензиновые смеси с низким содержанием этанола Е5, Е7 и Е10. Для использования этих смесей корректировка работы двигателя не требуется.

Как мы уже писали (), в Украине производится смесь Е95-40 (по отечественной классификации это означает, что смесь состоит из бензина и биоэтанола, который составляет 30-40%). Для работы на таком топливе может потребоваться корректировка работы двигателя («перепрошивка» компьютера или установка адаптера), тем не менее, компьютеры многих современных автомобилей могут справиться с такой корректировкой и самостоятельно.

Для работы на смесях Е85, Е95 — требуются уже специально разработанные двигатели (например, компания Scania начала разрабатывать такие двигатели для автобусов еще с середины 80-х).

Преимущества биотоплива

1. Ниже стоимость.
2. Уменьшается износ двигателя.
3. Не образуется нагар, сажа, не засоряется топливная система.
4. Экологичность.
5. Может использоваться на двигателях практически любой степени сжатия.
6. Отсутствие детонации.
7. Увеличивает мощность двигателя, может использоваться на двигателях с турбонаддувом.
8. Более безопасен.

Наглядный пример воздействия на двигатель различных видов топлива (Е10, Е85, бензино-масляной смеси и авиационного керосина):

Недостатки биотоплива

1. Перед началом использования биотоплива нужно прочистить всю топливную систему, включая бак (биотопливо очищает систему от отложений, поэтому в начале его использования нужно быть готовым к возможному засорению).
2. Не все инжекторные системы могут подстроиться к работе на биотопливе, карбюраторные системы требуют тонкой настройки.
3. Зимой двигатель дольше прогревается.
4. Может увеличиться потребление топлива.
5. Невероятно малое количество заправок.

Англоязычное видео о пробеге автомобиля Chevrolet Tahoe на биотопливе Е85:

Биотопливо в мире

Сегодня биотопливо продается более чем в 40 странах мира. В большинстве развитых стран приняты программы, направленные на поддержку производства экологичного топлива. Лидеры производства биотоплива — США и Бразилия. В Европе биоэтанол производят во многих государствах, входит в этот перечень и Украина.

Производства биоэтанола в 2009 г.:

Страна	Млн. л в год
США	40 130
Бразилия	24 900
ЕС	3 703
Китай	2 050
Канада	1 348
Таиланд	401
Индия	350
Колумбия	310
Австралия	220
Другие	542
Всего:	73 954

Почему нет биотоплива в Украине

Еще в начале тысячелетия Верховная Рада Украины приняла государственную программу «Этанол», предполагающую перевод к 2010 г. всего транспорта украинских городов с населением больше 500 тыс. человек на биотопливо. Нужно сказать, что об этой программе уже мало кто помнит.

Впервые производить биотопливо (биодизель из рапса) в Украине начала немецкая компания Bio Company Raps в 2005 г., в 2008 г. появились биотопливные заправочные станции в Тернопольской и Херсонской областях. Тогда же начали завозить биоэтанол из Молдовы и появились проекты строительства нового завода в Украине.

Сниженный, относительно других видов топлива, акциз на биотопливо привел к злоупотреблениям на заправках, появились коррупционные схемы, связанные в том числе и с растаможкой. В результате акцизный сбор был уравнен с другими видами топлива, и производство, а также реализация экологического горючего в Украине утратило экономический смысл.

В начале 2011 г. был принят ряд законов, призванных урегулировать правовые нормативы производства биотоплива в Украине. Это сразу же привело к тому, что с марта Шебелинский ГПЗ начал производство биотоплива (подробнее ). Основными причинами непопулярности биотоплива в Украине называют:

• несовершенство нормативно-правовой и законодательной базы;

• лоббирование интересов нефтетрейдерами;

• отсутствие рынка сбыта.

Как уже было сказано, законодательную базу постепенно приводят к тому, чтобы вернуть биотопливо в Украину. На сегодняшний день, кроме Шебелинского ГПЗ, биотопливо для автомобилей производит «Азовская нефтяная компания», ряд мелких предприятий, строится завод «КоронАгро».

Лоббирование интересов нефтетрейдерами… Вероятно, это присутствует, и было бы нелогично предположить обратное. Тем не менее, владелец одной из сетей заправочных станций сказал мне по этому поводу следующее: «Будет спрос — будет и предложение». То есть они готовы продавать биоэтанол, биодизель, оснащать заправки электророзетками и т.д. в том случае, если это будет нужно достаточной массе потребителей.

Итак, остается последний пункт: отсутствие рынка сбыта. А это полностью зависит от автовладельцев — от нас с вами (ведь государственная программа успеха не имела).

Что же все-таки есть?

Ряд Украинских предприятий предлагает оборудование по производству биодизеля — EXON, PPM, установки УБД, УБТ. Например, блок-схема завода EXON выглядит так:

1. Блок метоксида — приготовление и дозирование метоксида в автоматическом режиме.
2. Блок масла — дозирование масла в автоматическом режиме.
3. Теплообменник рекуперативный — рекуперация тепла остывающего биодизеля для нагрева входящего масла.
4. Блок гравитационной сепарации — разделение биодизеля и глицерина.
5. Реактор синтеза биодизеля
6. Блок конденсатора — конденсация паров метанола
7. Комплекс рекуперации метанола из глицерина
8. Комплекс рекуперации метанола из биодизеля
9. Блок фильтров — фильтрация готового биодизеля

Или так:

Для обслуживания подобных заводов требуется всего один оператор — вся система компьютеризирована, в зависимости от типа на таких мини-заводах можно производить от 1200 до 150 000 литров биодизеля в сутки.

С помощью подобного оборудования, имеющегося в Украине, можно обеспечить экологичным топливом как потребности среднего бизнеса (аграрных предприятий, фермерских объединений, автотранспортных предприятий), так и обеспечивать целые области и районы. Было бы желание…

Итог

Весь парадокс заключается в том, что более дешевый, более «чистый» продукт как для природы, так и для двигателя авто, в нашей стране среди автомобилистов популярности не имеет. На мой взгляд, это во многом связано с недостатком информации.

АвтоПортал попробует восполнить этот пробел. И, пожалуй, даже возьмет на себя миссию популяризации экологичных видов топлива. Ведь о том, что мы оставим своим детям и внукам нужно задумываться уже сейчас. А ведь хочется оставить после себя что-то лучшее, ведь использование и распространение экологически чистых технологий — это один из элементов для того, чтобы сделать мир чище.

В следующем материале на тему экологичного топлива мы расскажем о тонкостях его использования, о беспочвенных и обоснованных страхах автомобилистов перед биотопливом.

Биотопливо получают из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности человека и животных или органических промышленных отходов. Наиболее часто производится и используется биоэтанол или просто этанол. Еще в начале 20-го века Генри Форд планировал заправлять этанолом свою модель TS, и первые дизельные двигатели могли работать на арахисовом масле. Но открытие огромных нефтяных месторождений способствовало применению бензина и дизельного топлива, и биотопливо на некоторое время было забыто. Однако повышение цен на нефть, наряду с растущей обеспокоенностью по поводу выбросов углекислого газа, снова сделали биотопливо популярным.

Добыча и использование ископаемого топлива разрушает нашу планету

На самом деле бензин и дизельное топливо – это древнее биотопливо. Но их причисляют к ископаемым видам топлива, поскольку они происходят из разложившихся растений и животных, которые были погребены под землей миллионы лет назад. Отличие биотоплива в том, что оно производится из растительного или животного сырья, полученного в настоящий момент.

Рассмотрим теперь преимущества и недостатки использования биотоплива.

Преимущества биотоплива

Мобильность по сравнению с другими альтернативными источниками энергии

В настоящее время у более «радикальных» альтернативных энерготехнологий, таких как солнечная энергетика и ветроэнергетика, есть одна большая проблема — мобильность. Поскольку солнце и ветер не имеют постоянный характер, для обеспечения больших мощностей в таких энерготехнологиях приходится использовать относительно тяжелые аккумуляторные батареи (но с совершенствованием технологий эта проблема постепенно решается). С другой стороны — биотопливо, его довольно легко транспортировать, оно обладает стабильностью и довольно большой «энергоплотностью», его можно использовать с незначительными модификациями существующих технологий и инфраструктуры.

Снижение стоимости

В настоящее время на рынке биотопливо стоит столько же, сколько и бензин. Тем не менее, в использовании биотоплива больше преимуществ, поскольку это более чистый вид топлива, он производит меньше выбросов при сжигании. Биотопливо можно адаптировать к существующим конструкциям двигателей, которое будет хорошо использоваться в любых условиях. При этом такое топливо лучше для двигателей, оно снижает общие затраты на контроль за загрязнением двигателя и, следовательно, его использование требует меньше затрат на техническое обслуживание. С увеличением спроса на биотопливо есть вероятность, что в будущем оно станет дешевле. Таким образом, использование биотоплива будет менее тяжелым для кошелька.

Возобновляемые источники

Бензин получают из сырой нефти, которая не относится к возобновляемым ресурсам. Хотя современных запасов ископаемого топлива хватит еще на много лет, они в конечном счете когда-нибудь закончатся. Биотопливо изготавливается из различного сырья, такого как навоз, отходы сельскохозяйственных культур и растений, выращенных специально для топлива. Это возобновляемые ресурсы, которые, вероятно, не закончатся в ближайшее время.

Сокращение выбросов парниковых газов

При сжигании ископаемое топливо производит большое количество углекислого газа, который считается парниковым газом и причиной удержания солнечного тепла на планете. Сжигание угля и нефти повышает температуру и вызывает глобальное потепление. Чтобы уменьшить воздействие парниковых газов, можно использовать биотопливо. Исследования показывают, что биотопливо снижает выбросы парниковых газов до 65 процентов. Кроме того, при выращивании культур для биотоплива они частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой.

Экономическая безопасность для стран, не обладающих большими запасами топлива

Не каждая страна обладает большими запасами нефти. Импорт нефти оставляет существенную брешь в экономике страны. Если люди начнут склоняться в сторону использования биотоплива, то зависимость от импорта будет снижаться. Благодаря росту производства биотоплива создастся больше рабочих мест, что должно положительно отразиться на экономике страны.

Недостатки биотоплива

Ограничения региональной пригодности

Растительное сырье для биотоплива, вероятнее всего, будет выращиваться в определенных регионах. Это связано с рядом причин, главная из которых – это то, что некоторые культуры просто лучше растут в одних местах и хуже в других.
При выборе региона для производства растительного сырья надо учитывать:

• Водопользование – чем меньше воды используется для выращивания сельскохозяйственной культуры, тем лучше, так как вода является ограниченным ресурсом. Особенно это критично в более засушливых местах.
• Инвазивность – урожай, который убивает местные растения и который трудно контролировать, может поставить под угрозу биоразнообразие и серьезно повредить экосистему региона.
• Удобрения – необходимые для растений питательные вещества. Некоторые растения требуют меньше органических ресурсов, чем другие.
• Климат – в некоторых местностях просто невозможно выращивать биотопливные культуры, например, в местности с холодным или засушливым климатом.

Продовольственная безопасность

Проблема с выращиванием сельскохозяйственных культур для топлива заключается в том, что они займут землю, которую можно было бы использовать для выращивания продуктов питания. В мире с постоянно растущим населением проблема наличия земли для сельскохозяйственных целей становится все более острой.

Ограничение на изменение землепользования

При очистке земли от местной растительности для выращивания сырья удар по экологии наносится с трех сторон.

1. Разрушается среда обитания животных и микроэкосистемы.
2. Для очистки территории от местной растительности требуется энергия. Так что производство получается очень энергоемким и связано с большим количеством выбросов загрязняющих веществ в процессе обработки.
3. Для производства культур потребуются удобрения, которые будут загрязнять почву, а через нее водные пути и всю окружающую среду.

Изменения в землепользовании для производства биотоплива имеет значительные недостатки. Поэтому для производства биотоплива лучшим решением является использование существующей земли, но это уменьшает количество земли для продовольственных целей.

Проблемы, связанные с выращивание монокультуры

Конечно, для получения большого количества урожая легче вырастить один вид культуры. Такая практика выращивания одной культуры называется монокультурой. Примеры монокультур можно найти по всему миру, выращивание одного вида стало более распространенным в последние 20-30 лет.
Выращивание одного вида урожая изменяет окружающую среду с точки зрения доступной для вредителей пищи. Например, если урожай картофеля поедается определенным вредителем, который может мигрировать только на несколько сотен метров, а картофельные поля разделены кукурузными полями, то появление вредителей на одном картофельном поле не станет проблемой, поскольку они не смогут переместиться за пределы одного поля. Однако без кукурузных полей вредитель может легко уничтожить весь урожай.

Использование же пестицидов при выращивании монокультуры для борьбы с вредителями неизбежно ведет к выработке у вредителя устойчивости к этим средствам. Как следствие, урожай будет страдать.

При обращении к генной инженерии, когда изменяется сама культура и делается устойчивой к вредителям, отпадает необходимость использования пестицидов. Отлично! Но проблема состоит в том, что скорее всего модификации культуры не спасут абсолютно от всех вредителей, и через несколько лет производители столкнуться все с той же проблемой истребления урожая.

Ключ к здоровью культур по всему миру заключается в биоразнообразии, которое означает просто наличие большого количества различных видов растений и животных. Таким образом, если один сорт картофеля приходит в упадок, то существует другой сорт картофеля, который его может заменить. Это особенно важно, когда речь идет о продовольственных культурах.

Анастасия Литвинова

(Просмотрели44 147 | Посмотрели сегодня 986 )>
Плюсы и минусы использования биотоплива

Что такое биотопливо?

Биотопливо — это топливо, которое производится из растительного либо животного сырья, органических отходов. Виды биотоплива подразделяются на твердое, жидкое и газообразное.

Твердое биотопливо

Благодаря развитию технологий, сегодня уже существует много различных типов твердого биологического топлива. Среди них можно отметить продукты на деревянной основе, отходы лесной промышленности:

• прессованные опилки;
• щепки;
• кора деревьев;
• солома.

А также отходы аграрного производства:

• подсолнечная лузга;
• ореховая скорлупа;
• навоз.

Эти материалы и отходы проходят стадии обработки и прессования, после чего принимают гранулированную форму длинной до 30 мм, диаметром до 10 мм. Гранулы называются пеллетами. Также из стружки и опилок изготавливают брикеты. Переработка опилок в производстве позволяет сохранить гектары леса. Также такой источник энергии более экологически чистый, в отличие от угля. При сгорании дерева и его отходов не выделяется вредных веществ.

Пеллеты на протяжении последних лет занимают верхние позиции среди видов альтернативного топлива для котлов отопления. Ими хорошо заменять солярку, дрова, уголь, либо использовать для работы специальных генераторов. При их сгорании отсутствует дым, выделяется больше тепла, чем от прочих горючих материалов.

Чаще применяется в автомобильной промышленности. К нему относят спирты, полученные путем переработки растительного сырья (крахмало и сахаросодержащих культур):

• биоэтанол;
• биометанол;
• биобутанол;
• демитиловый эфир;
• биодизель.

Остановимся более подробно на биодизеле. Основным источником для его получения является рапс и соя. До недавнего времени в значительных объемах использовалось и пальмовое масло, однако результаты последнего изучения вопроса Европейской комиссией показали, что выбросы парниковых газов из биодизеля, произведенного на пальмовом масле, могут превышать более чем в три раза выбросы в атмосферу, по сравнению с обычным дизтопливом, поэтому с 2021 года его производство в ЕС будет запрещено. Однако это не касается остальных видов сырья.

Также применяют подсолнечное, арахисовоее, кокосовое и льняное масло. Самой эффективной культурой для производства биодизеля считается рапс. Одним из преимуществ биодизеля является возможность смешивания его с обычным дизелем в разных пропорциях. Также он обладает высоким уровнем воспламеняемости.

Этапы производства биодизеля

Заметим, что его применение значительно продлевает срок службы дизельного двигателя, так как биодизель является одновременно и первоклассной смазкой.

Газообразное биотопливо

Газообразное топливо получают путем брожения органических отходов, либо с помощью термохимических и биохимических реакций. Брожение происходит под воздействием бактерий. Основным видом газообразного биологического топлива является биогаз. К его разновидностям относится биоводород (получается в процессе бутилового либо ацетонобутилового брожения различных растений). Большой плюс, что в быту биогаз, может применяться в тех же отраслях, где используется обычный природный газ.

Из чего делают биотопливо

Растительное сырьё, из которого производится биотопливо, подразделяется на три поколения. К первому относятся такие культуры как кукуруза, сою и рапс.

Кукуруза

Большая часть биотоплива производится путем переработки кукурузы. Этанол, который получают из кукурузы, имеет хорошие устойчивые показатели. В конце производственной цепочки, остается продукт распада – зерновой дистиллят. Им разрешается кормить рогатый скот.

Соя и рапс

Это две аграрные культуры богатые маслами. В частности, их используют для производства биодизеля и топлива для реактивных двигателей. Их переработка не требует тяжелого технологического процесса, поэтому не является дорогостоящим процессом, и в скором времени, может получить статус производства в промышленных масштабах. Получаемое масло часто используют и в пищевой промышленности.

Сахарный тростник

В производстве топлива сахарный тростник имеет неофициальное название «вторая кукуруза». Если в кукурузе на переработку идут семена, то в тростнике главный элемент — стебель. Так как сахарный тростник может расти только в тропическом поясе, есть очевидное региональное ограничение в его производстве.

Ко второму поколению сырья относится древесина и трава, а также непищевые остатки сельскохозяйственных культур. К третьему – водоросли.

Поколения биотоплива

Биотопливо из водорослей

Водоросли — это простые организмы, способные к быстрому росту в загрязненной либо соленой воде. Большим преимуществом водорослей является то, что они содержат в сотни раз больше масла в сравнении с сырьем 1-го поколения. Поэтому исследования в направлении производства топлива из водорослей считаются очень перспективными. В США ведутся разработки по генетической модификации этих растений с целью получения наилучших результатов.

К недостаткам можно отнести чувствительность водорослей к температурным скачкам. Поэтому выращивание водорослей довольно сложный процесс, требующий особого контроля.

Плюсы и минусы биотоплива

Биотопливо уже успело закрепить за собой статус конкурентоспособного источника энергии. Этому способствует привлекательная стоимость, экологичность биотоплива, и что самое главное для производителей – источник сырья – возобновляемые ресурсы.

Среди минусов можно отметить ограничения по региональной пригодности, растительное масло часто может выращиваться лишь в некоторых регионах из-за собственных особенностей роста в зависимости от климата. Также для производства необходимы большие площади земли.

Тенденции мирового рынка биотоплива

Популярность биотоплива во-первых обусловлена энергетической безопасностью, во-вторых это одно из направлений борьбы против глобального потепления, за счет снижения выбросов в атмосферу.

Биотопливо – альтернатива всем обыденным видам энергетических источников. Все виды транспорта стараются использовать биотопливо, так как это дешевле и чище в процессе сгорания. Высокая потребность на это топливо, способна значительно поменять состояние дел на рынке энергоносителей.

Согласно прогнозам независимого общества энергетики, к 2025 году дефицит нефтепродуктов составит 14%.

По состоянию на 2012 год, выработка биотоплива составила 110 млрд литров. Такие темпы производства, в лучшем случае смогут покрыть только 7% на 2021 год, что является не совсем хорошим показателем.

К сожалению, увеличение производства пока не идет в ногу с увеличением потребности населения и промышленности. Сегодня многие государства мира начинают все больше уделять внимания программа по разработке и производству биотоплива. Согласно прогнозу специалистов в 2020 году производство экологической энергии в мире вырастит до 36%, а к 2040 году она может достичь 48%.