Mazda het gepraat oor die ondersteuning van verskeie navorsingsprojekte wat biobrandstof op groen alge ontwikkel. In die toekoms word beplan om met die grootskaalse vrystelling daarvan te begin.

Die Universiteit van Hiroshima en die Tokio Instituut vir Tegnologie, werk aan die vervaardiging van nuwe brandstof vir verbrandingsenjins afkomstig van seewier. Tydens verbranding gee brandstof slegs die volume koolstofdioksied vry wat voorheen deur die groei deur alge deur die alge geabsorbeer is. As gevolg hiervan is die brandstof neutraal ten opsigte van skadelike emissies.

Benewens die omgewingsvriendelikheid, word die onpretensieusheid van alge onder die voordele van 'n nuwe soort brandstof opgemerk, wat kan groei in streke wat nie geskik is vir ander soorte landbou nie. Vars water is nie nodig vir die besproeiing daarvan nie. Brandstof op grond daarvan is biologies afbreekbaar en onskadelik in geval van mors.

Die grootste probleem van die nuwe biobrandstof uit alge is die hoë produksiekoste in vergelyking met konvensionele petrol en diesel. As dit opgelos kan word, beplan Mazda om teen 2030 nuwe brandstof op 95 persent van motors te gebruik. Dit sal toelaat om voort te gaan om motors met ICE tot minstens die 2040's te vervaardig.

Generasies van plantaardige biobrandstof

Plantmateriaal word in generasies verdeel.

Grondstowwe eerste generasie is gewasse met 'n hoë inhoud van vette, stysel, suikers. Plantaardige vette word verwerk tot biodiesel, en stysels en suikers word omgeskakel na etanol. Gegewe die indirekte veranderinge in grondgebruik, berokken sulke grondstowwe dikwels meer skade aan die klimaat as dié wat vermy kan word deur nie fossielbrandstowwe te verbrand nie. Daarbenewens beïnvloed die onttrekking van die mark die prys van voedsel direk. Byna alle moderne biobrandstof vir vervoer word vervaardig uit die eerste generasie grondstowwe; die gebruik van tweede-generasie grondstowwe is in die vroeë stadiums van kommersialisering of in die navorsingsproses.

Nie-voedselreste van gekweekte plante, gras en hout word genoem tweede geslag grondstowwe. Dit is baie goedkoper as vir die eerste geslag gewasse. Sulke grondstowwe bevat sellulose en lignien. Dit kan direk verbrand word (soos tradisioneel met hout gedoen is), vergas word (brandbare gasse ontvang) en gepyrolyseer word. Die grootste nadele van die tweede generasie grondstowwe is besette grondbronne en 'n relatiewe lae opbrengs per eenheidsarea.

Derde geslag grondstowwe - alge. Hulle benodig nie landbronne nie, hulle kan 'n groot konsentrasie biomassa hê en 'n hoë reproduksietempo hê.

Tweede generasie biobrandstof

Tweede generasie biobrandstof - verskillende brandstowwe verkry deur verskillende metodes van pirolise van biomassa, of ander soorte brandstowwe, benewens metanol, etanol, biodiesel vervaardig uit bronne van "tweede generasie" grondstowwe.

Die bronne van grondstowwe vir die tweede generasie biobrandstof is lignoselluloseverbindings wat oorbly nadat die dele biologiese grondstowwe wat geskik is vir gebruik in die voedselindustrie verwyder is. Die gebruik van biomassa vir die produksie van tweede generasie biobrandstof is daarop gemik om die hoeveelheid grond wat vir die landbou gebruik word, te verminder. Plante - die bronne van grondstowwe van die tweede generasie sluit in:

• Alge - dit is eenvoudige organismes wat aangepas is om in besoedelde of soutwater te groei (dit bevat tot tweehonderd keer meer olie as die bronne van die eerste generasie, soos sojabone),
• Gemmer (plant) - groei in rotasie met koring en ander gewasse,
• Jatropha curcas of Jatropha - groei in droë gronde, met 'n olie-inhoud van 27 tot 40%, afhangende van die spesie.

Met vinnige pirolise kan u biomassa omskep in 'n vloeistof wat makliker en goedkoper is om te vervoer, op te slaan en te gebruik. Uit die vloeistof is dit moontlik om motorbrandstof of brandstof vir kragstasies te produseer.

Van die tweede generasie biobrandstof wat op die mark verkoop word, is BioOil wat geproduseer word deur die Kanadese maatskappy Dynamotive en die Duitse maatskappy CHOREN Industries GmbH.

Volgens die Duitse energie-agentskap (Deutsche Energie-Agentur GmbH) (met huidige tegnologieë) kan die produksie van biomassa-pirolise-brandstof 20% van Duitsland se brandstofbehoeftes dek. Teen 2030, met die ontwikkeling van tegnologie, kan biomassa-pirolise 35% van die Duitse brandstofverbruik in die motor lewer. Die produksiekoste beloop minder as € 0,80 per liter brandstof.

Die Pyrolysis Network (PyNe), 'n navorsingsorganisasie wat navorsers uit 15 lande van Europa, die VSA en Kanada verenig, is tot stand gebring.

Die gebruik van vloeibare produkte van naaldhoutpyrolise is ook baie belowend. Byvoorbeeld, 'n mengsel van 70% gom terpentyn, 25% metanol en 5% asetoon, dit wil sê droë distillasie fraksies van harsagtige hout, kan suksesvol gebruik word as vervanging vir A-80-petrol. Vir distillasie word afval van houtproduksie gebruik: takke, stompe, bas. Die opbrengs van brandstoffraksies is tot 100 kilogram per ton afval.

Derde generasie biobrandstof

Derdegenerasie-biobrandstof is brandstof afkomstig van alge.

Die Amerikaanse departement van energie het van 1978 tot 1996 hoë alge bestudeer in die program Aquatic Species. Navorsers het die gevolgtrekking gekom dat Kalifornië, Hawaii en New Mexico geskik is vir die industriële produksie van alge in oop damme. Vir ses jaar is alge gekweek in damme met 'n oppervlakte van 1000 m². New Mexico Pond Hoogs gevang in CO₂. Produktiwiteit was meer as 50 gr. alge met 1 m² per dag. 200 duisend hektaar damme kan genoeg brandstof produseer vir die jaarlikse verbruik van 5% van Amerikaanse motors. 200 duisend hektaar - dit is minder as 0,1% van die Amerikaanse land wat geskik is vir alge-verbouing. Die tegnologie het nog baie probleme. Byvoorbeeld, alge hou van hoë temperature, 'n woestynklimaat is goed geskik vir die produksie daarvan, maar 'n mate van temperatuurregulering is nodig vir temperatuurverskille gedurende die nag. Aan die einde van die negentigerjare het die tegnologie nie in die industriële produksie beland nie weens die lae olie-koste.

Benewens die groei van alge in oop damme, is daar tegnologieë vir die kweek van alge in klein bioreaktore wat naby kragstasies geleë is. Die afvalhitte van 'n termiese kragsentrale kan tot 77% van die hittevraag wat nodig is om alge te kweek, dek. Hierdie tegnologie het nie 'n warm woestynklimaat nodig nie.

Tipes biobrandstof

Biobrandstof word verdeel in vaste, vloeibare en gasvormige vorm. Vaste stof is tradisionele vuurmaakhout (dikwels in die vorm van houtbewerkingsafval) en brandstofkorrels (geperste klein oorblyfsels van houtbewerking).

Vloeibare brandstowwe is alkohole (metanol, etanol, butanol), esters, biodiesel en biomassa.

Gasagtige brandstowwe - verskillende gasmengsels met koolstofmonoksied, metaan, waterstof verkry deur die termiese ontbinding van grondstowwe in die teenwoordigheid van suurstof (vergassing), sonder suurstof (pirolise) of deur gisting onder invloed van bakterieë.

Vaste biobrandstof

Brandhout is die oudste brandstof wat deur die mensdom gebruik word. Tans word energiewoude in die wêreld vir die produksie van brandhout of biomassa gekweek, bestaande uit vinnig groeiende spesies (populier, eucalyptus, ens.). In Rusland is hout en biomassa hoofsaaklik pulphout, wat nie geskik is vir die produksie van hout nie.

Brandstofkorrels en brikette - geperste produkte van houtafval (saagsels, houtskyfies, bas, fyn en substandaard hout, houtreste tydens houtkap), strooi, landbouafval (skil van sonneblom, neutedop, mis, hoenderval) en ander biomassa. Houtbrandstofkorrels word pellets genoem, dit is in die vorm van silindriese of sferiese korrels met 'n deursnee van 8-23 mm en 'n lengte van 10-30 mm. Tans is die produksie van brandstofpellets en brikette in Rusland ekonomies winsgewend slegs met groot volumes.

Energiebronne van biologiese oorsprong (hoofsaaklik mis, ens.) Word in die kaggels van woongeboue en oonde van termiese kragsentrales gebrand, gedroog en verbrand, wat goedkoop elektrisiteit opwek.

Afval van biologiese oorsprong - onbewerk of met 'n minimum voorbereiding vir verbranding: saagsels, houtskyfies, bas, skil, skil, strooi, ens.

Houtsnippers - word geproduseer deur fyn hout te slyp of reste te kap tydens oes direk by die snyarea of ​​houtverwerkingsafval wat in die produksie geproduseer word met behulp van mobiele kapers of met behulp van stilstaande kapers (kappers). In Europa word houtspaanders hoofsaaklik by groot termiese kragsentrales met 'n kapasiteit van een tot etlike tien megawatt verbrand.

Dikwels ook: brandstof turf, munisipale vaste afval, ens.

Bio

Die wêreldproduksie van bio-etanol in 2015 beloop 98,3 miljard liter, waarvan 30 in Brasilië en 56,1 in die Verenigde State. Etanol in Brasilië word hoofsaaklik uit suikerriet geproduseer, en in die Verenigde State uit koring.

In Januarie 2007, in 'n boodskap aan die Kongres, het George W. Bush 'n 20 vir 10-plan voorgestel. In die plan word voorgestel dat petrolverbruik in tien jaar met 20% verminder word, wat die olieverbruik met 10% sal verminder. 15% van die petrol is veronderstel om deur biobrandstof vervang te word. Op 19 Desember 2007 het die Amerikaanse president George W. Bush die Wet op die Onafhanklikheid en Veiligheid van die Verenigde State van Amerika (EISA van 2007) onderteken, wat teen 2022 gevra het om 36 miljard liter etanol per jaar te vervaardig. Terselfdertyd sou 16 miljard liter etanol uit sellulose geproduseer word - nie voedselgrondstowwe nie. Die uitvoering van die wet het talle probleme en vertragings ondervind, die doelstellings wat daarin uiteengesit is, is herhaaldelik na onder hersien.

Etanol is 'n minder 'energiedigte' energiebron as petrol, die kilometers van motors wat hardloop E85 ('n mengsel van 85% etanol en 15% petrol, die letter 'E' uit die Engelse etanol), per volume brandstof is ongeveer 75% van die kilometers van standaardmotors. Konvensionele motors kan nie op die E85 werk nie, hoewel binnebrandenjins uitstekend werk E10 (sommige bronne beweer dat u selfs E15 kan gebruik). Op die "regte" etanol kan slegs sogenaamde werk. "Flex-Fuel" -masjiene ("flex-Fuel" -masjiene). Hierdie motors kan ook op gewone petrol werk ('n klein hoeveelheid etanol is nog nodig) of op 'n willekeurige mengsel van albei. Brasilië is 'n leier op die gebied van produksie en gebruik van bio-etanol met suikerriet as brandstof. Petrolstasies in Brasilië bied 'n keuse E20 (of E25) onder die dekmantel van gewone petrol, of 'acool', 'n etanol-azeotroop (96% C₂H₅OH en 4% water, 'n hoër etanolkonsentrasie kan nie deur konvensionele distillasie verkry word nie). Die voordeel van die feit dat etanol goedkoper is as petrol, verdun gewetenlose brandstowwe E20 met 'n azeotroop, sodat die konsentrasie in die geheim 40% kan bereik. Omskakeling van 'n konvensionele masjien in flex-brandstof is moontlik, maar nie ekonomies haalbaar nie.

Produksie van sellulose-etanol in die VSA

In 2010 het die Amerikaanse agentskap vir omgewingsbeskerming (EPA) inligting bekend gemaak oor die produksie van 100 miljoen liter selluloseetanol in die Verenigde State, gebaseer op verklarings van twee ondernemings. Reeks brandstof en Sello-energie. Albei maatskappye het dieselfde jaar hul bedrywighede gestaak sonder om brandstofproduksie te begin.

In April 2012 het die maatskappy Blou suikers het die eerste 20 duisend liter opgelewer, waarna dit hierdie aktiwiteit gestaak het.

maatskappy INEOS Bio in 2012 het hy die bekendstelling van die eerste kommersiële etanolproduksie van sellulose met 'n kapasiteit van 8 miljoen liter per jaar aangekondig, maar die EPA het geen werklike produksie daarop aangeteken nie.

In 2013 het die EPA nulproduksie van sellulose-etanol in die Verenigde State gevind.

In 2014 het vier ondernemings die begin van die aanbod aangekondig:

• Quad County Corn Processers - Julie 2014, 2 miljoen liter per jaar,
• POET - September 2014, 25 miljoen liter per jaar,
• Abengoa - Oktober 2014, 25 miljoen liter per jaar,
• DuPont - Oktober 2015, 30 miljoen liter per jaar.

Volgens die EPA vir 2015 is 2,2 miljoen liter eintlik geproduseer, dit wil sê 3,6% van die verklaarde ondernemings deur die vier bogenoemde ondernemings.

Abengoa in 2015 bankrotskap verklaar.

Die Wet op die Onafhanklikheid en Veiligheid van energie, wat in 2007 deur die Amerikaanse Kongres aangeneem is, het gevra dat die produksie van 3 miljard liter in die VSA in 2015 geproduseer moet word. Dus was die werklike produksie slegs 0,073% van die doelwit wat deur die Kongres verklaar is, ondanks beduidende beleggings en staatsondersteuning.

Kritici wys daarop dat onsuksesvolle pogings om die produksie van etanol uit sellulose in die Verenigde State te kommersialiseer meer as 'n eeu gelede begin het en ongeveer elke 20 tot 30 jaar herhaal word, en daar is voorbeelde waar produksie meer as een miljoen liter per jaar was. Dus, byvoorbeeld, in 1910, die onderneming Standaard alkohol alkohol ontvang van houtwerkafval by twee ondernemings met 'n kapasiteit van 5 duisend en 7 duisend liter per dag. Hulle het etlike jare gewerk.

Biomethanol

Industriële verbouing en biotegnologiese omskakeling van mariene fitoplankton het nog nie die stadium van kommersialisering bereik nie, maar word beskou as een van die belowende gebiede in die produksie van biobrandstof.

In die vroeë tagtigerjare het 'n aantal Europese lande gesamentlik 'n projek ontwikkel wat daarop gemik was om industriële stelsels met kuswoestyngebiede te skep. Die implementering van hierdie projek is belemmer deur 'n wêreldwye daling in oliepryse.

Primêre biomassa-produksie is moontlik deur fitoplankton in kunsmatige reservoirs te kweek.

Sekondêre prosesse is metaanfermentasie van biomassa en die daaropvolgende hidroksilering van metaan om metanol te produseer.

Die potensiële voordele van die gebruik van mikroskopiese alge is soos volg:

• hoë fitoplanktonproduktiwiteit (tot 100 t / ha per jaar),
• nie vrugbare grond of vars water word in die produksie gebruik nie,
• die proses kompeteer nie met landbouproduksie nie,
• die energie-doeltreffendheid van die proses bereik 14 op die stadium van metaanproduksie en 7 op die stadium van die metanolproduksie.

Vanuit die oogpunt van energieproduksie kan hierdie biostelsel belangrike ekonomiese voordele hê in vergelyking met ander metodes om sonenergie om te skakel.

BioButanol

butanol C₄H₁₀O is butielalkohol. 'N Kleurlose vloeistof met 'n kenmerkende geur. Dit word wyd as chemiese grondstof in die industrie gebruik en word nie op kommersiële skaal as vervoerbrandstof gebruik nie. In die VSA word jaarliks ​​1,39 miljard liter butanol geproduseer vir ongeveer $ 1,4 miljard.

Aan die begin van die 20ste eeu het Butanol begin vervaardig met behulp van bakterieë Clostridia acetobutylicum. As gevolg van dalende oliepryse, het dit in die vyftigerjare begin met olieprodukte.

Butanol het nie korrosiewe eienskappe nie, dit kan oor bestaande infrastruktuur oorgedra word. Dit kan, maar hoef nie, met tradisionele brandstof te meng nie. Die energie van butanol is naby die energie van petrol. Butanol kan in brandstofselle en as grondstof vir die produksie van waterstof gebruik word.

Suikerriet, beet, koring, koring, kassava en sellulose kan in die toekoms grondstowwe wees vir die produksie van biobutanol. Die biobutanolproduksietegnologie is ontwikkel deur DuPont Biofuels. Associated British Foods (ABF), BP, en DuPont bou 'n 20-miljoen liter biobutanol-aanleg in die Verenigde Koninkryk uit verskillende voedingsmiddels.

Dimetielether

Dit kan van steenkool, aardgas en biomassa vervaardig word.'N Groot hoeveelheid dimetielether word vervaardig uit pulp- en papierproduksie. Dit vloeistof by lae druk.

Dimetielether is 'n omgewingsvriendelike brandstof sonder swaelinhoud; die inhoud van stikstofoksiede in uitlaatgasse is 90% minder as die van petrol. Die gebruik van dimetielether benodig nie spesiale filters nie, maar dit is nodig om die kragvoorsieningstelsels (installering van gastoerusting, regstelling van mengselvorming) en enjinontsteking te verander. Sonder veranderinge is dit moontlik om motors met LPG-enjins met 'n brandstofinhoud van 30% te gebruik.

In Julie 2006 het die Nasionale Ontwikkelings- en Hervormingskommissie (NDRC) (China) 'n standaard aanvaar vir die gebruik van dimetielether as brandstof. Die Chinese regering sal die ontwikkeling van dimetielether as 'n moontlike alternatief vir diesel ondersteun. In die volgende 5 jaar beplan China om 5-10 miljoen ton dimetielether per jaar te produseer.

Die departement van vervoer en kommunikasie van Moskou het 'n konsepresolusie van die stadsregering voorberei "Oor die uitbreiding van die gebruik van dimetielether en ander alternatiewe soorte motorbrandstof."

Motors met enjins wat op dimetielether gebruik word, word ontwikkel deur KAMAZ, Volvo, Nissan en die Chinese maatskappy SAIC Motor.

Biodiesel

Biodiesel is 'n brandstof wat gebaseer is op vette van dierlike, plantaardige en mikrobiese oorsprong, sowel as produkte van hul verestering. Om biodiesel te verkry, word plantaardige of dierlike vette gebruik. Grondstowwe kan raapsaad, sojaboon, palm, klapperolie, of enige ander rou olie, sowel as afval uit die voedselindustrie wees. Tegnologieë word ontwikkel vir die produksie van biodiesel uit alge.

Bio-petrol

Russiese wetenskaplikes van die Joint Institute for High Temperatures (OIVT) van die Russiese Akademie vir Wetenskappe en die Moskou State University het 'n aanleg ontwikkel vir die omskakeling van mikroalge-biomassa in bio-petrol. Die gevolglike brandstof gemeng met konvensionele petrol is in 'n tweeslag-verbrandingsmotor getoets. Met die nuwe ontwikkeling kan u al die biomassa van alge onmiddellik verwerk sonder om dit te droog. Vroeëre pogings om bio-petrol uit alge te verkry, was voorsiening vir die droogtydperk, wat die energieverbruik beter as die energie-doeltreffendheid van die brandstof het. Nou is hierdie probleem opgelos. Die vinnig groeiende mikroalge verwerk baie meer produktief die energie van sonlig en koolstofdioksied in biomassa en suurstof as konvensionele landaanlegte, dus die verkryging van biobrandstof daarvan is baie belowend.

Metaan

Metaan word na suiwering van alle soorte onsuiwerhede van die sogenaamde sintetiese aardgas van koolstofhoudende vaste brandstowwe soos steenkool of hout gesintetiseer. Hierdie eksotermiese proses vind plaas by 'n temperatuur van 300 tot 450 ° C en 'n druk van 1-5 bar in die teenwoordigheid van 'n katalisator. In die wêreld is daar reeds verskeie opdragte vir die produksie van metaan uit houtafval.

Kritiek

Kritici van die ontwikkeling van die biobrandstofbedryf meen dat die toenemende vraag na biobrandstof boere dwing om die gebied onder voedselgewasse te verminder en dit weer te versprei ten gunste van brandstofgewasse. By die produksie van etanol uit voermielies word bard byvoorbeeld gebruik om voer vir vee en pluimvee te produseer. In die produksie van biodiesel uit sojabone of raapsaad word koek gebruik vir die produksie van veevoer. Dit wil sê, die produksie van biobrandstof skep nog 'n stadium in die verwerking van landbougrondstowwe.

• Volgens die ekonome van die Universiteit van Minnesota sal die aantal honger mense op die planeet teen 2025 tot 20 miljard styg as gevolg van die oplewing van biobrandstof.
• Die Voedsel- en Landbou-organisasie van die Verenigde Nasies (FAO) sê in sy verslag van 2005 dat die verhoging van biobrandstofverbruik kan help om landbou- en bosbou-aktiwiteite te diversifiseer en voedselveiligheid te verbeter, wat tot ekonomiese ontwikkeling kan bydra. Biobrandstofproduksie sal nuwe werkgeleenthede in ontwikkelende lande skep en die afhanklikheid van ontwikkelende lande van olie-invoer verminder. Boonop sal die produksie van biobrandstowwe die betrokkenheid van ongebruikte grond moontlik maak. In Mosambiek word die landbou byvoorbeeld op 4,3 miljoen hektaar van 63,5 miljoen hektaar potensieel geskikte grond bedryf.
• Teen 2007 was 110 distillasie-aanlegte in die Verenigde State besig om etanol te produseer, en nog 73 is in aanbou. Einde 2008 het die Amerikaanse produksie van etanol 11,4 miljard liter per jaar bereik. In sy toespraak aan die land in 2008 het George W. Bush gevra om bio-etanolproduksie teen 2017 tot 35 miljard liter per jaar te verhoog.
• In die gedagtes van die opperbevelhebber (28/28/2007) het Fidel Castro Rus die Amerikaanse president George W. Bush gekritiseer, wat “na 'n ontmoeting met die groot Amerikaanse vervaardigers sy diaboliese idee uitgespreek het om brandstof uit voedsel te produseer ... Die hoof van die ryk het gespog dat die Verenigde State mielies gebruik As grondstof het hulle reeds die wêreld se eerste etanolprodusent geword, ”het Castro geskryf. En dan wys hy op grond van syfers en feite dat so 'n benadering die probleme met voedselvoorsiening in die derde wêreldlande, wie se bevolkingsgroepe dikwels honger ly, sal vererger.
• In Indonesië en Maleisië is 'n groot deel van die reënwoud afgekap om palmplantasies te vorm. Dieselfde het in Borneo en Sumatra gebeur. Die rede was die wedloop vir die produksie van biodiesel - brandstof as alternatief vir diesel (raapsaadolie kan in suiwer vorm as brandstof gebruik word). Lae koste en lae energieverbruik - wat u nodig het vir die produksie van alternatiewe brandstowwe uit semi-tegniese oliesade.

Skaalopsies

Bioenergie word dikwels gesien as 'n potensieel grootskaalse koolstofneutrale fossielbrandstofvervanger. Byvoorbeeld, die Internasionale Energieagentskap beskou bio-energie as 'n moontlike bron van meer as 20% van primêre energie teen 2050, volgens 'n verslag van die UNFCCC-sekretariaat dat die bio-energie-potensiaal 800 exajoules per jaar is (OJ per jaar), wat die huidige globale energieverbruik aansienlik oorskry. Tans gebruik die mensdom ongeveer 12 miljard ton plantbiomassa per jaar (wat die biomassa wat beskikbaar is vir aardse ekosisteme met 23,8% verminder), se chemiese energie is slegs 230 EJ. In 2015 is biobrandstof geproduseer met 'n totale energie-inhoud van 60 EJ, ​​wat 10% van die primêre energiebehoefte is. Bestaande landbou- en bosboupraktyke verhoog nie die totale produksie van biomassa op die planeet nie, maar word dit slegs van natuurlike ekosisteme versprei ten gunste van menslike behoeftes. Die bevrediging van 20-50% van die energie-vraag as gevolg van biobrandstof sou 'n toename in die hoeveelheid biomassa wat op landbougrond ontvang word met 2-3 keer beteken. Daarmee saam sal 'n groeiende bevolking van voedsel voorsien moet word. Intussen beïnvloed die huidige vlak van landbouproduksie 75% van die aardoppervlak vry van woestyne en gletsers, wat lei tot buitensporige druk op ekosisteme en aansienlike emissies van CO₂ . Die vermoë om in die toekoms groot hoeveelhede ekstra biomassa te ontvang, is dus baie problematies.

'Koolstofneutraliteit' van bio-energie

Die begrip "koolstofneutraliteit" van bio-energie is wydverspreid, waarvolgens die produksie van energie van plante nie tot die byvoeging van CO₂ in die atmosfeer. Hierdie siening word deur wetenskaplikes gekritiseer, maar is in die amptelike dokumente van die Europese Unie aanwesig. Dit is veral onderliggend aan die richtlijn om die aandeel bioenergie tot 20% en biobrandstof in vervoer tot 2020 tot 10% te verhoog. Daar is egter 'n groeiende hoeveelheid wetenskaplike bewyse wat hierdie proefskrif betwyfel. Groeiende plante vir biobrandstofproduksie beteken dat grond verwyder moet word en bevry moet word van ander plantegroei wat natuurlik koolstof uit die atmosfeer kan onttrek. Boonop lei baie fases van die produksie van biobrandstof ook tot CO-uitstoot.₂. Toerusting, vervoer, chemiese verwerking van grondstowwe, grondversteuring gaan onvermydelik gepaard met CO-uitstoot₂ in die atmosfeer. Die finale balans kan in sommige gevalle erger wees as by die verbranding van fossielbrandstowwe. 'N Ander opsie vir bio-energie behels die verkryging van energie uit verskillende landbou-afvalstowwe, houtbewerking, ens. Dit beteken dat hierdie afvalstowwe uit die natuurlike omgewing verwyder word, waar die koolstof wat daarin voorkom, as 'n reël in die grond in die proses van verval sou plaasvind. In plaas daarvan word dit in die atmosfeer vrygelaat wanneer dit verbrand word.

Geïntegreerde evaluerings van bio-energie-tegnologieë in lewenssiklus lewer 'n wye verskeidenheid resultate, afhangende van of direkte en indirekte veranderinge in grondgebruik in ag geneem word, die moontlikheid van die verkryging van neweprodukte (bv. Veevoer), die kweekhuisrol van stikstofoksied van kunsmisproduksie en ander faktore. Volgens Farrell et al. (2006) is biobrandstofvrystellings van gewasse 13% laer as die konvensionele uitstoot van petrol. 'N Studie deur die Amerikaanse agentskap vir omgewingsbeskerming het getoon dat met 'n tydelike' horison 'van dertig jaar, biodiesel van graan in vergelyking met konvensionele brandstof 'n reeks bied van 'n vermindering van 26% tot 'n toename in emissies van 34%, afhangende van die aannames wat gemaak word.

Koolstofskuld

Die gebruik van biomassa in die elektriese kragbedryf vorm nog 'n probleem vir koolstofneutraliteit, wat nie tipies is vir die vervoer van biobrandstof nie. As 'n reël, praat ons in hierdie geval van brandende hout. CO₂ van hout verbrand dit direk in die atmosfeer tydens die brandproses, en die ekstraksie daarvan uit die atmosfeer vind plaas wanneer nuwe bome tien en honderde jare groei. Hierdie tydsverloop word gewoonlik 'koolstofskuld' genoem, vir Europese woude bereik dit tweehonderd jaar. As gevolg hiervan kan die "koolstofneutraliteit" van hout as biobrandstof nie op kort en medium termyn verseker word nie, en die resultate van klimaatmodellering dui daarop dat die emissies vinnig moet verminder. Die gebruik van vinnig groeiende bome met kunsmisstowwe en ander metodes vir industriële landboutegnologie lei tot die vervanging van woude met plantasies wat baie minder koolstof bevat as natuurlike ekosisteme. Die vestiging van sulke aanplantings lei tot die verlies van biodiversiteit, die uitputting van grond en ander omgewingsprobleme, soortgelyk aan die gevolge van die verspreiding van graanmonokulture.

Implikasies van die ekosisteem

Volgens 'n studie wat in die joernaal gepubliseer is Wetenskapinvoering van CO-emissiekoste₂ van fossielbrandstowwe, terwyl biobrandstofvrystellings geïgnoreer word, sal dit lei tot 'n toename in die vraag na biomassa, wat teen 2065 letterlik alle oorblywende natuurlike woude, weivelde en die meeste ander ekosisteme in biobrandstofaanplantings sal omskep. Bosse word nou vernietig vir biobrandstof. Die toenemende vraag na pellets lei tot die uitbreiding van internasionale handel (hoofsaaklik met voorrade aan Europa), wat woude dwarsoor die wêreld bedreig. Die Engelse elektrisiteitsprodusent Drax beplan byvoorbeeld om die helfte van sy 4 GW-kapasiteit uit biobrandstof te ontvang. Dit beteken die noodsaaklikheid om 20 miljoen ton hout per jaar in te voer, twee keer soveel as wat in die UK self geoes word.

Energie-brandstofdoeltreffendheid

Die vermoë van biobrandstof om as die primêre bron van energie te dien, hang af van die winsgewendheid van energie, dit wil sê die verhouding van die ontvangde nuttige energie tot die verbruikte energie. Die energiebalans van etanol in graan word in Farrell et al. (2006) bespreek. Die skrywers kom tot die gevolgtrekking dat die energie wat uit hierdie soort brandstof verkry word, aansienlik hoër is as die energieverbruik vir die produksie daarvan. Pimentel en Patrek argumenteer daarenteen dat energieverbruik 29% meer is as herwinbare energie. Die verskil is hoofsaaklik verband hou met die beoordeling van die rol van neweprodukte, wat volgens 'n optimistiese beoordeling as veevoer gebruik kan word en die behoefte aan sojaboonproduksie verminder.

Impak op voedselsekerheid

Aangesien die produksie van brandstof uit alge, ondanks jare se inspanning en beduidende investering, nie buite die laboratorium verwyder kan word nie, is biobrandstof noodsaaklik vir die verwydering van landbougrond. Volgens die IEA vir 2007 benodig jaarlikse produksie van 1 EJ vervoer-biobrandstofenergie per jaar 14 miljoen hektaar landbougrond, d.w.z. 1% van die vervoerbrandstof benodig 1% landbougrond.

Verspreiding

Geraam deur Worldwatch Institute In 2007 is 54 miljard liter biobrandstof wêreldwyd geproduseer, wat 1,5% van die wêreldwye vloeibare brandstofverbruik verteenwoordig. Etanolproduksie beloop 46 miljard liter. Die Verenigde State en Brasilië produseer 95% van die globale etanol.

In 2010 het die wêreldproduksie van vloeibare biobrandstof tot 105 miljard liter gegroei, wat 2,7% van die wêreldwye brandstofverbruik in padvervoer is. In 2010 is 86 miljard liter etanol en 19 miljard liter biodiesel geproduseer. Die aandeel van die Verenigde State en Brasilië in wêreldwye etanolproduksie het tot 90% gedaal.

Meer as 'n derde van die graan in die VSA, meer as die helfte van raapsaad in Europa, en byna die helfte van die suikerriet in Brasilië gaan na biobrandstofproduksie (Bureau et al, 2010).

Biobrandstof in Europa

Die Europese Kommissie het die doel gestel om teen 2020 alternatiewe energiebronne in minstens 10% van die voertuie te gebruik. Daar is ook 'n tussentydse mikpunt van 5,75% teen 2010.

In November 2007 is die hernubare brandstofagentskap in die Verenigde Koninkryk gestig om toesig te hou oor die instelling van vereistes vir hernubare brandstof. Die voorsitter van die komitee is Ed Gallaher, 'n voormalige uitvoerende direkteur van die Omgewingsagentskap.

Die debat oor die lewensvatbaarheid van biobrandstof gedurende 2008 het gelei tot 'n tweede uitgebreide studie van die probleem deur 'n kommissie onder leiding van Gallagher. Die indirekte gevolge van die gebruik van biobrandstof op voedselproduksie, die verskeidenheid gewasse wat gekweek is, voedselpryse en landbougrondarea is ondersoek. Die verslag het voorgestel dat die dinamika van die bekendstelling van biobrandstof tot 0,5% per jaar verminder word. Die doel van 5 persent op hierdie manier moet nie vroeër bereik word as in 2013/2014, drie jaar later as wat oorspronklik voorgestel is nie. Verder moet verdere implementering gepaard gaan met 'n verpligte vereiste dat maatskappye die nuutste tegnologieë wat op tweede generasie brandstof fokus, moet toepas.

Vanaf 1 April 2011 kan u 'n nuwe dieselenjin by meer as 300 Sweedse vulstasies koop. Swede het die eerste land ter wêreld geword waar motors met eko-diesel aangevul kan word op grond van Sweedse denneolie. “Dit is 'n goeie voorbeeld van die gebruik van die vele waardevolle komponente van woude en hoe ons 'groen goud' meer werkgeleenthede en 'n beter klimaat kan bied '- Minister van Landbou Eskil Erlandsson / Eskil Erlandsson.

Op 8 Maart 2013 is die eerste kommersiële trans-Atlantiese biobrandstofvlug voltooi. Die vlug is bedryf deur 'n KLM Boeing 777-200 op die roete Amsterdam - New York.

In Finland lewer houtbrandstof ongeveer 25% van die energieverbruik en is dit die belangrikste bron, en die aandeel neem voortdurend toe.

Die grootste termiese kragsentrale ter wêreld word tans in België gebou. Bye krag gentwat op houtspaanders sal werk.Sy elektriese kapasiteit sal 215 MW wees, en sy termiese kapasiteit 100 MW 107, wat elektrisiteit aan 450.000 huishoudings sal lewer.

Biobrandstof in Rusland

Volgens Rosstat beloop die Russiese uitvoer van plantaardige brandstof (insluitend strooi, oliekoek, houtskyfies en hout) in 2010 meer as 2,7 miljoen ton. Rusland is een van die drie lande wat brandstofkorrels in die Europese mark uitvoer. Slegs ongeveer 20% van die vervaardigde biobrandstof word in Rusland verbruik.

Die potensiële biogasproduksie in Rusland beloop tot 72 miljard m³ per jaar. Die potensiële produksie van elektrisiteit uit biogas is 151.200 GW, hitte - 169,344 GW.

In 2012-2013 word beplan om meer as 50 biogas-kragstasies in 27 streke van Rusland in gebruik te neem. Die geïnstalleerde kapasiteit van elke stasie sal van 350 kW tot 10 MW wees. Die totale kapasiteit van die stasies sal meer as 120 MW wees. Die totale koste van die projekte beloop 58,5 tot 75,8 miljard roebels (afhangend van die evalueringsparameters). Die implementering van hierdie projek word uitgevoer deur die GazEnergoStroy Corporation en die BioGazEnergoStroy Corporation.

Verlate land- en biobrandstofproduksie

Volgens 'n algemene standpunt kan die negatiewe gevolge van die gebruik van biobrandstof vermy word as grondstowwe daarvoor gekweek word op die sogenaamde "verlate" of "verlate" lande. Die Britse Royal Society vra byvoorbeeld in sy verslag politieke besluite wat ontwerp is om produksie "na marginale lande met lae biodiversiteit of verlate lande te verskuif." In 'n studie deur Campbell et al. 2008, word die globale bioenergiepotensiaal van verlate lande minder as 8% van die huidige primêre energiebehoefte geraam deur 385-472 miljoen hektaar te gebruik. Die produktiwiteit van hierdie lande word erken teen 4,3 ton per hektaar per jaar, wat baie laer is as die vorige skattings (tot 10 ton per hektaar per jaar). 'N Studie van Field et al (2008), waarvolgens 386 miljoen hektaar sulke grond bestaan, kan dien as 'n voorbeeld van 'n metodologie vir die bepaling van' verlate 'landbougrond geskik vir biobrandstofproduksie. Enige grond waarop landbougewasse sedert 1700 ooit verbou is en volgens satellietbeelde nie nou bewerk word nie, word as 'verlate' beskou as daar geen woude of nedersettings daarop is nie. Terselfdertyd word geen poging aangewend om die plaaslike inwoners se gebruik van hierdie lande vir weiding, versameling, tuinmaak, ens. Te evalueer nie. Die skrywer van 'n oorsig van sewentien studies oor die Goeran Berndes-biobrandstofproduksie-potensiële notas, 'lande wat dikwels is die basis van die landelike bevolking. ” 'N Aantal outeurs wat oor die onderwerp van biobrandstofproduksie skryf, strek verder deur die begrip "onderbenutte grond" in te stel en groot weiveldruimtes in Latyns-Amerika, Afrika en Asië in hierdie kategorie in te sluit. Daar word stilswyend aanvaar dat die oorgang na intensiewe boerdery op hierdie lande 'n seën vir hul huidige inwoners is, en dat hul huidige leefstyl, ontwikkel deur die ervaring van baie geslagte van hul voorouers, nie die reg tot verdere bestaan ​​het nie. Hierdie standpunt word deur die verdedigers van die tradisionele lewenswyse gekritiseer as 'n inbreuk op die kulturele diversiteit van die mensdom en respek vir die regte van plaaslike gemeenskappe. Dit wys ook op die belangrikheid van tradisionele kennis en praktyke wat 'n omgewingsvolhoubare lewenstyl moontlik maak. Volgens die organisasie International Lands Coalition word tans 42% van alle grondgrype ter wêreld gemaak vir die produksie van biobrandstof. Die produsente is geneig om honderde miljoene hektaar grond in die globale Suide te klassifiseer as 'verlate' en 'toeganklik vir ontwikkeling', en ignoreer die feit dat honderde miljoene mense op hierdie lande woon en hul lewensverdienste verdien. Skade aan biodiversiteit word ook dikwels nie in ag geneem nie. Vangste word vergemaklik deurdat hierdie lande dikwels gesamentlik deur landelike gemeenskappe besit word, wie se regte gebaseer is op plaaslike tradisionele idees en nie wetlik geformaliseer is nie. Die voordele van werkskepping vir plaaslike inwoners blyk dikwels onbeduidend te wees as gevolg van die kapitaalintensiteit van die toegepaste produksieskemas en die swak integrasie van plaaslike gemeenskappe in hierdie skemas. Boonop word die huurprys en die salarisvlak bepaal deur die balans van die magte van die partye wat by die transaksies betrokke is, en die voordeel is, in die reël, aan die kant van die grensoverschrijdende landboubesigheid. Colchester (2011) toon aan dat dwangarbeid de facto in die produksie van palmolie gebruik word. Daarbenewens word werk wat aan plaaslike gemeenskappe belowe is as 'n voorwaarde vir die oordrag van grond, oor 'n paar jaar uitgeskakel (Ravanera en Gorra 2011). In die algemeen is die situasie van eensydige afhanklikheid van inwoners van landelike gebiede aan groot landboubesighede onaantreklik vir hulle. In Brasilië word die begeerte van trekboere om "sonder 'n verhuurder vir hulself te werk" erken as 'n sleutelfaktor in die vernietiging van die Amazone-woude (dos Santos et al 2011).

Standaarde

1 Januarie 2009 in Rusland GOST R 52808-2007 “Nie-tradisionele tegnologieë. Energie bioafval. Terme en definisies. " Bestelling nr. 424 vir die bekendstelling van die standaard is op 27 Desember 2007 deur Rostekhregulirovanie goedgekeur.

Die standaard is ontwikkel deur die laboratorium vir hernubare energiebronne van die Fakulteit Geografie van die Staatsuniversiteit van Moskou. MV Lomonosov stel die terme en definisies van die basiese konsepte op die gebied van biobrandstof, met die klem op vloeibare en gasagtige brandstowwe.

In Europa is daar vanaf 1 Januarie 2010 'n enkele standaard vir biobrandstof EN-PLUS van krag.

Internasionale beheer

'N Interessante feit is dat die Europese Kommissie van voorneme is om die deelnemende lande te stimuleer om motors na biobrandstof oor te plaas vir 'n bedrag van 10% van die totaal. Om hierdie doel te bereik, is spesiale rade en kommissies opgerig wat in Europa werk, wat motoreienaars aanmoedig om hul enjins weer toe te rus en ook die gehalte van biobrandstof aan die markte te beheer.

Om die biobalans op planeet Aarde te bewaar, verseker die kommissies dat die aantal plante wat grondstowwe is vir die produksie van produkte toeneem en dat dit nie vervang word deur plante waaruit biobrandstof geproduseer word nie. Boonop moet ondernemings wat biobrandstof vervaardig voortdurend hul tegnologie verbeter en fokus op die produksie van tweede-generasie brandstof.

Brandstofrealiteite in Rusland en in die wêreld

Die resultate van sulke aktiewe werk het nog lank nie gekom nie. Aan die begin van die tweede dekade van die eeu was daar byvoorbeeld in Swede reeds 300 vulstasies werksaam, waar u 'n tenk met omgewingsvriendelike biodiesel kan invul. Dit is gemaak van die olie van die beroemde dennebome wat in Swede groei.

En in die lente van 2013 het 'n gebeurtenis plaasgevind wat 'n keerpunt geword het in die ontwikkeling van lugvaartbrandstofproduksie-tegnologieë. 'N Trans-Atlantiese vliegtuig met biobrandstof gevlieg uit Amsterdam. Hierdie Boeing het veilig in New York geland en sodoende die grondslag gelê vir die gebruik van omgewingsvriendelike en goedkoop brandstof.

Rusland neem 'n baie interessante posisie in hierdie proses. Ons is produsente van verskillende soorte biobrandstof, en beklee die derde plek in die gradering van uitvoerders van brandstofkorrels! Maar binne ons land verbruik ons ​​minder as 20% van die brandstof, terwyl ons voortgaan om duur spesies te gebruik.

27 streke van Rusland het eksperimentele terreine geword waar biogas aangedrewe kragstasies gebou en van stapel gestuur is. Hierdie projek kos bykans 76 miljard roebels, maar die besparing van die bedryf van die stasies oorskry die koste baie keer.

Verligtingstoekenning

Veral belowend is tegnologieë vir die verwerking van hernubare grondstowwe tot biobrandstof en elektrisiteit, sowel as oplossings vir die vervaardiging van biopolymeerverpakking. Die toepassing van hierdie tegnologieë laat dit toe om te herwin, dit wil sê herwinning in 'n nuwe siklus van produksieskepping (veral ondergrond in brandstofselle en bioplastiek).

Die potensiaal om hierdie tegnologieë in Rusland te gebruik, is baie groot. Die ontwikkeling en implementering daarvan sal op mediumtermyn lei tot die vermindering van die afhanklikheid van die land se ekonomie aan energiebronne, buitelandse produkte en tegnologieë en die skepping van nuwe markte.

Effekte

Die ontwikkeling van die vervoersektor gestimuleer, die omgewingsvriendelikheid daarvan verhoog word en aan die groeiende brandstofbehoeftes voorsien word.

Die vermindering van die erns van mededinging tussen tegniese gebiede en gesaaide gebiede in die kruideniersware (as gevolg van die verbouing van mikroalge in fitoreaktore, draaikolk, swaai akwariumreaktore, oop reservoirs).

Die ontwikkeling van streke met ongunstige sosio-ekonomiese toestande en 'n afname in hul afhanklikheid van ingevoerde brandstof.

Die verkryging van proteïene, antioksidante, voedselkleure en ander nuttige produkte van mikroalge.

Markramings

Teen 2030 verhoog die produksie van biobrandstof tot 150 miljoen ton olie-ekwivalent, met 'n jaarlikse groeikoers van 7–9%. Die aandeel sal 4-6% van die totale brandstof verbruik deur die vervoersektor. Alge-biobrandstof kan jaarliks ​​meer as 70 miljard liter fossielbrandstowwe vervang. In 2020 kan die biobrandstofmark in Rusland met meer as 1,5 keer groei - tot die merk van 5 miljoen ton per jaar. Die waarskynlike term vir die maksimale manifestasie van die neiging: 2025-2035.

Bestuurders en hindernisse

Omgewingsbeleide van ontwikkelde lande om die omvang van omgewingsbesoedeling te beperk.

Die behoefte aan grootskaalse beleggings vir die oprigting van biodieselaanlegte, die aanpassing van tegnologiese prosesse.

Die afhanklikheid van die doeltreffendheid van die groei van mikroalge van die sonligintensiteit (as dit in oop water gekweek word).

Elektrisiteit vir organiese afval

Die prosesse vir die benutting en verwerking van afval kan gekombineer word met die produksie van prakties belangrike produkte en selfs elektrisiteit. Met behulp van spesiale toestelle - mikrobiese brandstofselle (MTE) - is dit moontlik geword om elektrisiteit uit afval direk te produseer deur die fases van biogasproduksie en die daaropvolgende verwerking in elektrisiteit te omseil.

MTE's is 'n bio-elektriese stelsel. Die effektiwiteit van die werking daarvan hang af van die metaboliese aktiwiteit van bakterieë wat organiese verbindings (afval) afbreek en elektrone oordra na 'n elektriese stroombaan wat in dieselfde stelsel ingebou is. Die grootste doeltreffendheid van sulke bakterieë kan bereik word deur hulle in te sluit in die tegnologiese skema van afvalwaterbehandelingsaanlegte wat organiese stowwe bevat, waarvan die verdeling energie vrylaat.

Daar is reeds laboratoriumontwikkelings wat die gebruik van MTE moontlik maak om batterye te herlaai. Met die afskaling en optimalisering van tegnologiese oplossings sal dit moontlik wees om elektrisiteit aan klein ondernemings te voorsien. Byvoorbeeld, hoë-werkverrigting MTE's wat werk op volumes van tien tot duisende liter, sal outonome krag aan behandelingsfasiliteite lewer.

Strukturele analise

Voorspelling van die struktuur van die globale biobrandstofmark: 2022 (%)

Elektrisiteit vir organiese afval

Die prosesse vir die benutting en verwerking van afval kan gekombineer word met die produksie van prakties belangrike produkte en selfs elektrisiteit. Met behulp van spesiale toestelle - mikrobiese brandstofselle (MTE) - is dit moontlik geword om elektrisiteit uit afval direk te produseer deur die fases van biogasproduksie en die daaropvolgende verwerking in elektrisiteit te omseil.

MTE's is 'n bio-elektriese stelsel. Die effektiwiteit van die werking daarvan hang af van die metaboliese aktiwiteit van bakterieë wat organiese verbindings (afval) afbreek en elektrone oordra na 'n elektriese stroombaan wat in dieselfde stelsel ingebou is. Die grootste doeltreffendheid van sulke bakterieë kan bereik word deur hulle in te sluit in die tegnologiese skema van afvalwaterbehandelingsaanlegte wat organiese stowwe bevat, waarvan die verdeling energie vrylaat.

Daar is reeds laboratoriumontwikkelings wat die gebruik van MTE moontlik maak om batterye te herlaai. Met die afskaling en optimalisering van tegnologiese oplossings sal dit moontlik wees om elektrisiteit aan klein ondernemings te voorsien. Byvoorbeeld, hoë-werkverrigting MTE's wat werk op volumes van tien tot duisende liter, sal outonome krag aan behandelingsfasiliteite lewer.

Effekte

Verbetering van die omgewingsvriendelikheid van produksieprosesse en die doeltreffendheid van ondernemings, die vermindering van hul afhanklikheid van eksterne elektrisiteitsbronne, die vermindering van die produksiekoste en die koste van die verkryging van behandelingstegnologieë.

Die verbetering van die situasie in streke met energie wat gebrek het, en hul mededingendheid verhoog deur die gebruik van MTE.

Die moontlikheid van outonome produksie van elektrisiteit vir nie-energie-intensiewe doeleindes (byvoorbeeld op klein plase).

Markramings

70% - die aandeel afval wat met biotegnologiese metodes verwerk word, sal teen 2020 in Rusland toeneem in vergelyking met 2012. In die Europese Unie sal die aandeel elektrisiteit uit biogas ongeveer 8% wees. Die waarskynlike term vir die maksimale manifestasie van die neiging: 2020–2030.

Bestuurders en hindernisse

'N Toename in organiese afval en 'n toename in die vraag na elektrisiteit.

Die vermoë om bioreaktore soos MTE op verskillende energiebronne te werk, insluitend afvalwater.

Onvoldoende beleggingsvlak benodig om MTE te integreer in tegnologiese prosesse, lang terugbetaalperiode.

Die behoefte om bioreaktors aan afvalterreine te koppel.

'N Relatiewe lae doeltreffendheid van die tans funksionerende eksperimentele industriële ontwerpe van bioreaktors van die MTE-tipe.

Strukturele analise

Studie van mikrobiese elektrochemiese stelsels volgens tipe: 2012 (%)

Bioafbreekbare polimeer verpakking

Die alomteenwoordigheid van verpakkings gemaak van sintetiese polimere (sakke, films, houers) lei tot 'n verergering van die probleem van omgewingsbesoedeling. Dit kan opgelos word deur die oorgang na verpakkingsmateriaal van bio-afbreekbare polimere wat vinnig herwinbaar en gerieflik is om te gebruik.

In die meeste ontwikkelde lande word 'n neiging waargeneem in die verpakkingsbedryf vir die verplasing van swaar en lang (tot 'n paar honderd jaar) bio-afbreekbare sintetiese polimere (met 'n herwinningsperiode van 2-3 maande). Die verbruik van hulle verbruik in Wes-Europa alleen is ongeveer 19 duisend ton, in Noord-Amerika - 16 duisend ton. Terselfdertyd is die verpakkingsmateriaal vir biopolymeer vir 'n aantal aanwysers steeds agter die tradisionele sintetiese materiale.

Tegnologieë vir die vervaardiging van biopolymeermateriaal gebaseer op polimeer-suur uit plantsuiker van graangewasse en suikerbiet, verpakking met hoë verbruikerskenmerke: buigsaam en duursaam, bestand teen vog en aggressiewe verbindings, ondeurdringbaar vir reuke, met hoë versperringseienskappe en terselfdertyd doeltreffend en vinnig ontbind . Die verbetering van tegnologieë is daarop gemik om hul materiaal- en energieintensiteit te verminder.

Die tweede generasie biobrandstof

Die ingewikkelde produksie is dat dit baie plantmateriaal benodig. En om dit te kweek, is lande nodig wat, indien dit behoorlik uitgelê word, gebruik moet word om voedselplante te kweek. Daarom is nuwe tegnologieë daarop gemik om biobrandstof te produseer nie van die hele plant nie, maar van afval van 'n ander produksie. Houtsnippers, strooi na dorsgraan, skil van sonneblom, oliekoek en vrugtekoek, en selfs mis en nog baie meer - dit is wat die grondstof word vir die tweede generasie biobrandstof.

'N Opvallende voorbeeld van tweede-generasie biobrandstof is die "riool" -gas, dit wil sê biogas wat bestaan ​​uit koolstofdioksied en metaan.Sodat biogas in motors gebruik kan word, word koolstofdioksied daaruit verwyder, en gevolglik bly suiwer biomethaan oor. Op dieselfde manier word bio-etanol en biodiesel uit die biologiese massa verkry.

Hoe om biodiesel te maak

Om biodiesel te produseer, is dit nodig om die viskositeit van plantaardige olie te verminder. Om dit te doen, word gliserien daaruit verwyder en word alkohol in die olie ingebring. Hierdie proses benodig verskeie filtrasies om water en verskillende onsuiwerhede te verwyder. Om die proses te bespoedig, word 'n katalisator by die olie gevoeg. Alkohol word ook by die mengsel gevoeg. Om metielether te verkry, word metanol by die olie gevoeg; etanol word etanol bygevoeg. 'N Suur word as katalisator gebruik.
Al die komponente word gemeng, dan neem dit tyd om te peeling. Die boonste laag van die tenk is biodiesel. Die middelste laag is seep. Die onderste laag is gliserien. Alle lae word verder geproduseer. Beide gliserien en seep is die nodige verbindings in die nasionale ekonomie. Biodiesel gaan deur verskillende suiwerings, word gedreineer, gefiltreer.
Die getalle van hierdie produksie is baie interessant: 'n ton olie wat inwerk met 110 kg alkohol en 12 kilogram katalisator, lewer 1100 liter biodiesel en meer as 150 kg gliserien. Biodiesel het 'n ambergeel kleur, soos 'n mooi vars pers sonneblomolie, donker gliserien, en selfs by 38 grade word dit verhard. 'N Biodiesel van goeie gehalte moet geen onsuiwerhede, deeltjies of suspensies bevat nie. Vir deurlopende kwaliteitskontrole by die gebruik van biodiesel, is dit nodig om brandstoffilters in die motor te kontroleer.

Bio-etanolproduksie

Fermentasie van grondstowwe ryk aan suikers is die basis vir die produksie van bio-etanol. Hierdie proses is soortgelyk aan die verkryging van alkohol of gereelde maanskyn. Graanstysel word suiker, gis word daarby gevoeg, en mos word verkry. Suiwer etanol word verkry deur die fermentasieprodukte te skei, dit kom voor in spesiale kolomme. Na verskeie filtrasies word dit gedroog, dit wil sê, water word verwyder.

Bioetanol sonder water-onsuiwerhede kan by gewone petrol gevoeg word. Die ekologiese suiwerheid van bio-etanol en die minimale invloed daarvan op die omgewing word in die industrie hoog op prys gestel, en die prys van die biobrandstof wat daaruit voortvloei, is baie billik.