Hurma yağı hakkında şok edici ve üzücü gerçekler.

Biyoyakıtlar – bir alternatif doğal türler doğal gaz, petrol vb. yakıtlar. Biyoyakıt kavramı ve kullanımına ilişkin farklı görüşler bulunmaktadır. Bazı bilim insanları bu maddenin üretimini güçlü bir şekilde destekliyor ve biyoyakıt için yeni kaynaklar arıyor. Durumun tam tersi ise biyoyakıtların çevreye de zararlı olduğu ve ayrıca küresel ekonomiyi de olumsuz etkilediği yönünde. Bu konu oldukça karmaşık ve tartışmalıdır. Biyoyakıt kullanmanın ana artılarına ve eksilerine bakalım.

Biyoyakıtların avantajları:

• Biyoyakıtın yanması sırasında çevreye hiçbir zararlı madde salınmaz - gazlar, kurum, duman;
• Yanma ayarlanabilir;
• Özel davlumbaz ve havalandırma kullanma ihtiyacını ortadan kaldırır;
• Biyoyakıtın yanmasından sonra kir veya atık kalmaz;
• Biyoyakıtın taşınması oldukça kolaydır;
• Baca ve davlumbazdan ısı kaybı olmaz, ısı transferi maksimum olur;
• Biyoyakıt endüstrisinin gelişmesi, bazı ülkelerin altyapısının geliştirilmesine ve yeni istihdam yaratılmasına yardımcı olacaktır.

Biyoyakıtların dezavantajları:

• Biyoyakıtların çevreye verdiği zarar yeterince araştırılmamıştır. Bazı biyoyakıt türlerinin üretimi ve kullanımının atmosfere çok fazla emisyon yaydığına dair bir görüş var. Bu görüş Greenpeace örgütü tarafından da paylaşılıyor;
• Biyoyakıt endüstrisine yönelik özel mahsullerin ekim alanlarının artması nedeniyle ekim yapılan alan da buna bağlı olarak azalmaktadır. gıda bitkileri. Bu bağlamda, bilim adamları önümüzdeki birkaç on yılda dünya nüfusunun bir kısmının kıtlık yaşayacağını bile öngörüyorlar.
• Biyodizel elde etmek için son birkaç yılda bazı ülkelerde devasa hektarlarca orman kesiliyor. Sonuç olarak, gezegenimiz şüphesiz çok büyük hasara uğradı.

Evlerimizde biyoyakıt kullanımı

Biyoyakıtların evde kullanılmasına yönelik beklentiler:

1. Maliyetler hızla amorti edilir. Özel bir kazanın satın alınması ve kurulumu için geleneksel bir kazan kurulumuna göre daha az harcayacaksınız;
2. Ucuz enerji taşıyıcısı. Çoğu durumda biyoyakıt, alıştığımız yakıt türlerinden çok daha ucuzdur;
3. Çevre dostu ısıtma;
4. Biyoşömineler güvenilir ve güvenlidir, gerektiğinde kolaylıkla kurulup/sökülebilir;
5. Şömine için biyoyakıtın yanması sonucunda havaya su salınır ve bu da odadaki havayı önemli ölçüde nemlendirir.

Evde biyoyakıt kullanmanın dezavantajları:

1. Yanma sırasında biyoyakıt karışımı ekleyemezsiniz, şömine soğuyana kadar beklemelisiniz;
2. Evinizdeki biyoyakıtların depolanmasını dikkatle izlemeniz gerekir;
3. Biyoyakıtlar yalnızca özel çakmaklar kullanılarak ateşlenebilir.

Biyoyakıtlara yönelik beklentiler çok büyük. İnsanlık bunları yalnızca daha ayrıntılı olarak inceleyebilir. Biyoyakıt hakkındaki makalelerimizin geri kalanını adresinden okuyun.

İyi biyoyakıtlar ve kötü biyoyakıtlar vardır ve bunların en kötüsü fosil yakıtların en kötüsü kadar kirlidir. Ancak iklim değişikliğiyle mücadele için iyi biyoyakıtlar şarttır.

İyi ve kötü biyoyakıtlar var. İşin püf noktası, birini diğerinden nasıl ayırt edeceğinizdir. Hesaba katmaya çalıştığınızda özellikle zordur doğal ormanlar ve biyoyakıt bitkileri yetiştirme telaşı sırasında yok edilebilecek sulak alanlar. Ancak gerçeğe yaklaşıyor gibiyiz: Hurma yağı ve soya fasulyesinin biyoyakıt kaynağı olarak son derece uygunsuz olduğu ortaya çıkıyor.

Yeni verilerin kaynağı, EurActiv organizasyonunun da tanık olduğu Avrupa Komisyonu'ndan gelen bilgi sızıntısıydı. Avrupa Komisyonu, "dolaylı arazi kullanımı değişikliği" de dahil olmak üzere her şey hesaba katıldıktan sonra, her bir biyoyakıt türünün yakıldığında ne düzeyde karbondioksit emisyonuna yol açtığını araştırıyor.

Açıkçası, biyoyakıtların küresel ısınmayı tetikleyen emisyonları azaltmada faydalı olabilmesi için, geleneksel ham petrol yakıtlarından daha küçük bir karbon ayak izine sahip olmaları gerekiyor. Karşılaştırma için aşağıdaki tabloya ham petrol ve aşırı kirli petrollü kumlardan elde edilen petrol rakamlarını ekleyelim. Sızan biyoyakıt rakamları yakın zamanda yapılan birkaç çalışmaya benzer ve bu nedenle güvenilir.

İşte veriler (çubuklar, megajoule enerji başına gram karbondioksit miktarıdır).

Yani palmiye yağı ve soya fasulyesinden yapılan biyodizel, yağlı kum yakıtından yalnızca biraz daha az kirleticidir: bu oldukça öldürücüdür. Mısır ve şeker kamışı ham petrolden daha iyi görünüyor ancak yine de önemli miktarda karbon emisyonu üretiyor.

En iyi haber ikinci nesil (2G) yakıtlardan geliyor; özellikle de 'topraksız' olmaları durumunda, örneğin yalnızca saman gibi atık malzemeleri kullandıklarında. Bu tür üretimle uğraşan fabrikalar artık örneğin İtalya'da kuruluyor. "Kara kökenli" yakıtlar, jatropha gibi gıda dışı ürünlerden yapılıyor ancak bu, Tanzanya'da karşılaşılanlar gibi kendi sorunlarını da beraberinde getirebilir.

Avrupa Birliği'nin biyoyakıtları sürdürülebilir olarak sertifikalandırma planı, bunların geleneksel yakıtlara göre %35 daha az CO2 emisyonu üretmesini gerektiriyor; bu oran 2018 yılına kadar %60'a yükselerek palmiye yağı, soya fasulyesi, kolza tohumu ve ayçiçeklerini tamamen devre dışı bırakıyor.

Cuma günü palm yağı biyodizeli, İcra Dairesi'nden bir darbe daha aldı. çevre ABD, ham petrolden dizelden en az %20 daha az karbondioksit salımına ilişkin ABD gerekliliklerini karşılamadığını bildirdi.

Robbie Blake, biyoyakıt kampanyacısı kamu kuruluşu Friends of the Earth Europe şöyle diyor: "Arabalarımızda yakıt olarak soya fasulyesi veya palmiye yağı kullanmanın, geleneksel fosil yakıtlardan bile daha kirli olduğu giderek daha fazla inkar edilemez hale geliyor. Plantasyonlar Avrupa pazarlarını tatmin etmek için genişledikçe Asya ve Güney Amerika'daki ormanlar yok ediliyor. Çünkü politikacıların bu tür biyoyakıtların iklim değişikliği sorununu çözeceğini düşünmeleri yalandır."

Avrupa Birliği'nin 2020 yılına kadar tüm ulaşım yakıtlarının %10'unu biyoyakıtlarla değiştirme hedefi, bazı biyoyakıtların üretiminin insan haklarını ihlal etmesi ve çevreyi tahrip etmesi nedeniyle "etik dışı" olarak adlandırılıyor. Ancak aynı araştırmacılar, halihazırda ulaşıma güç sağlayan fosil yakıtlara alternatif bulmak için hiçbir şey yapmamayı "ahlaksız" olarak değerlendiriyor.

Bu nedenle, kötü biyoyakıtları iyilerden ayırmak gibi zor bir görev, tıpkı algler gibi daha umut verici teknolojilere yönelik araştırmalar gibi, hala gerekli.

Bir kişinin kişisel hanesine işleyişi için gerekli enerji kaynaklarını sağlama konusu, herhangi bir sahibinin bir dereceye kadar karşılaştığı bir sorundur. Çoğu zaman zorluklar, örneğin ikamet alanındaki gaz dağıtım ağlarının yokluğunda, uygun iletişimin sağlanmasının imkansızlığında bile yatmaktadır. Ama yine de her şeye bütünsel olarak baktığımızda temel sorunların büyük olduğunu görüyoruz. enerji tarifeleriÇiftlikte çiftçiliğin karlılığı sıklıkla sorgulanıyor. Ne yazık ki, dünya pazarındaki temel enerji kaynaklarının fiyatlarındaki düşüş bile son tüketiciyi hiçbir şekilde etkilemiyor - tarifeler aynı seviyede kalıyor ve hatta artma eğiliminde.

Doğal olarak böyle bir durumda giderek daha fazla işletme sahibi alternatif enerji kaynaklarını kullanma olasılıkları hakkında düşünmeye başlıyor. Özellikle, artık biyoyakıtlar - hammaddelerin işlenmesiyle elde edilen ve genellikle kelimenin tam anlamıyla "ayak altında yatan" yüksek kalorili enerji taşıyıcıları (sıvı, katı veya gaz) hakkında çok fazla konuşma var. Özellikle birçoğu, küçük bir özel çiftlik koşullarında bu tür biyoyakıtları kendi elleriyle üretmenin ne kadar gerçekçi olduğu sorusuyla ilgileniyor.

Bu konuda pek çok görüş var, hatta böyle bir mini yapımın kurulmasının kelimenin tam anlamıyla “çocuk oyuncağı” olduğu noktaya kadar. Bu kadar iyimser güvencelere güvenilebilir mi? Büyük olasılıkla hayır; herhangi bir biyoyakıt, özel, genellikle çok pahalı ekipmanlara, gerekli bilgi ve becerilere ve sürekli bir hammadde kaynağına ihtiyaç duyacaktır. Hadi daha yakından bakalım...

Gezegende çıkarılan enerji kaynaklarının neredeyse tamamı, organik maddenin uzun yıllar süren doğal işlenmesinin ürünüdür. Etki altında eski bitkilerin katmanlarında ve hayvan kalıntılarında meydana gelen karmaşık biyokimyasal süreçler dış faktörler(sıcaklık, basınç) zamanla toprakta kömür yataklarının, petrol taşıyan tabakaların oluşmasına ve yanıcı gazların birikmesine yol açtı. Bugüne kadar insanlar tarafından kullanılan ana enerji taşıyıcıları bu doğal kaynaklardır.

Sorun şu ki, tüm bu kaynaklar sınırsız değil ve miktarları yıldan yıla azalıyor. Restorasyonları pratikte gerçekleşmez (bu milyonlarca yıl sürer). Hepsi ezici çoğunlukta yatıyor büyük derinlikler Genellikle ulaşılması zor yerlerde (Kuzey Kutbu bölgelerinde veya deniz sahanlıklarında), bunların çıkarılması karmaşık teknolojilerin kullanılmasını gerektirir ve buna ek olarak ulaşım sorunları da önemli zorluklar yaratır.

Kısacası, bu tür sorunların zamanla büyüyeceği açıktır ve insanlığın alternatif enerji kaynaklarının olanaklarını değerlendirmekten başka seçeneği yoktur. En çok biri olarak umut verici yönlerşu anda biyoenerji düşünülüyor.

Aslında biyokimyanın kanunları değişmiyor, organik madde yenilenebilir bir hammadde türüdür, öyleyse neden aynı işlemleri kısa sürede yapay olarak enerji kaynakları elde etmek için yapmayasınız? Üstelik hammadde olarak yalnızca özel olarak yetiştirilen mahsulleri değil aynı zamanda çeşitli biyolojik ve teknolojik atık, aynı anda onların elden çıkarılması sorununu çözmek.

Aşağıdaki tablo biyolojik yakıtın üretimi ve bununla ilgili kullanımındaki ana yönleri şematik olarak göstermektedir. Bu tür yaklaşımların hem büyük ölçekte hem de orta veya küçük tarım kompleksleri gibi oldukça izole, özerk sistemlerde kullanılabileceğini söylemek gerekir.

İşleme için hammadde	Teknolojik hatlar	Ortaya çıkan ürün	Geri dönüştürülmüş veya geri dönüştürülmüş ürün
Tarım ve hayvancılık atıkları, yem üretiminden kaynaklanan artık ürünler	Biyogaz üretim tesisleri	Biyogaz (biyometan)	Hayvancılık komplekslerine “ücretsiz” elektrik sağlanması
			Otonom ısıtma sağlanması
		Çevre dostu organik gübreler
Yüksek yağ içeriğine sahip endüstriyel bitkiler (ayçiçeği, kolza tohumu, soya fasulyesi, mısır vb.)	İşleme hatları	Biyoetanol (alkol)
		Bitkisel teknik yağ	Biyodizel
Tarımsal atıklar (bitkisel üretim ve gıda üretimi)	Damıtma ve piroliz tesisleri		Elektrik
			Termal enerji
		Sıvı yakıtlar (alkoller)
Ağaç işleme endüstrisi atıkları	Piroliz tesisleri	Gaz halindeki yakıt (piroliz gazları)	Elektrik
			Termal enerji
	Granülasyon tesisleri	Yakıt briketleri (peletler)

Gelişmiş tarımsal altyapıya sahip bazı ülkeler, biyoyakıt üretimini küresel ulusal programlar düzeyine yükseltiyor. Çarpıcı bir örnek, alternatif yakıt üretimine yönelik teknolojilerin hızla ilerlediği Brezilya'dır ve bu ülkenin yakında bu tür enerji kaynaklarının en büyük tedarikçilerinden biri unvanını talep etmesi muhtemeldir.

Ancak “yerli topraklarımıza” dönelim. Bizim koşullarımızda, ya bu amaçlar için özel olarak yetiştirilen hammaddeleri kullanarak ya da tarım, gıda üretimi, tomrukçuluk veya ağaç işleme endüstrilerinden kaynaklanan atıkların işlenmesine yönelik teknolojileri kullanarak hemen hemen her tür biyolojik yakıtı üretmek de oldukça mümkündür. Özellikle sıvı biyoyakıt (biyodizel) ve katı (yakıt peletleri) oluşturma sürecini ele alabiliriz.

Biyodizel üretimi

Biyodizelin avantajları ve üretiminin temelleri

Bitkisel hammaddelerden rektifikasyonla, yani yağın doğrudan damıtılmasıyla elde edilen bir ürün olan dizel yakıt - dizel yakıt elde etmek mümkün müdür? Bitkisel ve hayvansal yağların moleküler yapısı klasik dizel yakıta çok benzediğinden bunun oldukça mümkün olduğu ortaya çıktı.

Bunlar aslında aynı "uzun" hidrokarbon molekülleridir, ancak serbest doğrusal durumda değiller, ancak "üçlü" olarak yağ asitlerinin enine bir çerçevesi - gliserol ile bağlanırlar. Bu, yağdan yanan enerji bileşenini çıkarmak için onu gliserinden temizlemeniz gerektiği anlamına gelir. Biyodizel üretimine yönelik teknolojik süreç bundan oluşur.

Sonuç, normal dizel yakıtın karakteristik özelliği olan özel bir kokuya sahip olmayan sarı (olası çeşitli tonlarda) bir sıvı olmalıdır. Yine de hem saf haliyle hem de “klasik” dizel yakıta katkı maddesi olarak kullanılabilecek hazır bir yakıttır. İlginç bir şekilde, geleneksel dizel motorlar, saf biyodizele geçişte bile herhangi bir değişiklik gerektirmiyor.

(Daha sık olarak, yüksek donma noktası nedeniyle, biyodizel geleneksel dizel yakıtla bir karışım halinde kullanılır ve elde edilen yakıt genellikle yakıtın biyolojik bileşeninin yüzdesini gösteren bir sayı ile "B" harfi simgesiyle gösterilir. toplam hacimden Örneğin, en çok yaygın yakıt "B20" - %20 biyodizel ve %80 dizel yakıt).

Aynı zamanda, bu tür biyolojik yakıt, kalori içeriği açısından geride kalmasa da, birçok açıdan petrol rafineri ürününden daha iyiye doğru farklılık gösterir:

• Bu yakıt, dizel motor parçalarının ömrünü önemli ölçüde uzatan belirgin bir yağlama etkisine sahiptir.
• Bu yakıt, motor yağını oksitleyen, hızla kullanılamaz hale getiren, lastik contaları "yiyen" ve egzozun bir sonucu olarak çevreye son derece zararlı olan, neredeyse hiç kükürt içermez.
• Biyodizelin parlama noktası, geleneksel dizel yakıttan önemli ölçüde daha yüksektir (yaklaşık 150 ° İLE). Bu, biyolojik yakıtın depolama, taşıma ve kullanım açısından çok daha güvenli olduğu anlamına gelir. Bu yakıtın toksisitesi, petrolün rafine edilmesinden elde edilenden çok daha düşüktür.
• Dizel yakıtın temel göstergelerinden biri, sıcak yakıtın sıkıştırma sırasında tutuşma yeteneğini gösteren “setan sayısı”dır. Ne kadar yüksek olursa, yakıtın kalitesi de o kadar yüksek olur, motor o kadar düzgün çalışır ve parçaları o kadar az aşınır. Geleneksel dizel yakıt için bu gösterge 40 - 42 arasında başlıyorsa, biyodizel için setan sayısı 51'den düşüktür ve oluşmaz (bu arada, Avrupa kalite standartlarına göre, Avrupa Birliği'nde kullanılan herhangi bir dizel yakıttaki setan sayısı 51'in altına getirilmemelidir).

Biyodizelin dezavantajları kristalleşmenin başladığı daha yüksek bir sıcaklığı içerir. (genellikle bu tür yakıtların ön ısıtılması gerekir) ve bitmiş ürünün nispeten kısa bir raf ömrü (genellikle 3 aya kadar).

Ayçiçeği, soya fasulyesi, mısır gibi yüksek verimli yağ içeren ürünler, teknik bitkisel yağın ve ardından biyodizelin endüstriyel üretiminde hammadde olarak kullanılır.

Teknik bitkisel yağ üretimine yönelik ürünler - biyodizel üretimi için hammaddeler

Kolza tohumu son zamanlarda son derece yüksek verimi, iddiasızlığı nedeniyle çiftçiler arasında özel ilgi görmeye başladı ve ayrıca listelenen tüm mahsuller arasında toprağı çok daha az tüketiyor.

En umut verici endüstriyel ürünlerden biri kolzadır.

Bununla birlikte, biyodizel üretiminin geliştirilmesindeki eğilimler öyledir ki, gıda amaçlı olarak daha fazla talep görebilecek değerli mahsul alanlarının bu amaçla işgal edilmesi uygun görülmemektedir. Yeşillik yetiştirmek için çiftlikler en umut verici yön haline geliyor. özel alg türleri Son derece hızlı büyürler ve mükemmel enerji içeriğine sahip biyolojik materyal üretirler.

Yeşil alglerden komple yakıta

Yapay ortamda alglerin büyümesi ve aktivitesi için belirli koşullar yaratırken suyun bedenleri(biyoreaktörler), bitkisel yağları ve şekerleri aktif olarak biriktirirler, bunlar daha sonra işleme süreci sırasında yanıcı hidrokarbonların üretimi için başlangıç ​​​​ürün haline gelir. Genel olarak, yalnızca ekipmanın fiyatı yüksektir ve alglerin aktif büyüme için yalnızca suya ihtiyacı vardır, Güneş ışığı ve karbondioksit.

Diğer yağlar da biyodizel üretimi için kullanılır - hurma, hindistancevizi ve hayvansal yağlar, genellikle işleme veya gıda endüstrilerinden kaynaklanan atıklar şeklindedir.

Hidrokarbon zincirini gereksiz gliserin bazından "ayırma" işlemi nedir? Bu yoğun bağlayıcıyı kimyasal olarak daha aktif ve uçucu olan başka bir bağlayıcıyla değiştirmeniz yeterlidir. Metil alkol (metanol) böyle bir reaktif olarak en uygunudur. Kendisi son derece yanıcı bir maddedir ve hatta bazı durumlarda tamamen ayrı bir yakıt türü olarak kullanılabilir, dolayısıyla biyodizelin özelliklerini hiçbir şekilde azaltmaz.

Gliserol bileşeninin yerini değiştirmenin kimyasal işlemi (içinde Bilimsel edebiyat bu prosedür denir transesterifikasyon) kendi başına gitmelidir, ancak geri döndürülemez değildir - madde hem gerekli duruma hem de tekrar orijinal durumuna gidebilir. Bunun için ile Bu kararsızlığı önlemek ve süreci hızlandırmak için bir katalizör kullanılır. Alkaliler (NaOH veya KOH) çoğunlukla bu şekilde kullanılır. Değişim işleminin maksimum homojenliğini sağlamak için, işlenen karışım sürekli karıştırılmaya ve yaklaşık 50 dereceye kadar ısıtılmaya tabi tutulur.

Tipik olarak, başlangıç ​​ürünlerinin hacmine ve kalitesine bağlı olarak işlem 1 ila 10 saat kadar sürebilir. Sonuç olarak, karışım belirgin bir ayrım sağlamalıdır. Reaktörün üst kısmında (işlemin gerçekleştiği kap) hafif bir kısım, aslında biyodizelin kendisi kalır. Altta belirgin bir yoğun kütle var - gliserin bileşeni.

Artık geriye kalan tek şey biyodizelin ayrıştırılıp fazla metanol ve katalizör kalıntılarından temizlenmesidir. Geriye kalan gliserin fraksiyonu da bir saflaştırma işlemine tabi tutulur, çünkü gliserinin kendisi çok değerli ürün Geniş bir uygulama kapsamı ile.

Bileşenlerin optimal dozajı şu şekilde kabul edilir: bir ton bitkisel yağı işlemek için 111 kg metil alkole ve yaklaşık 12 kg katalizör - sodyum veya potasyum hidroksite ihtiyacınız olacaktır. Proses teknolojisi takip edilirse, çıktının yaklaşık 970 kg (veya 1110 litre) tamamlanmış saflaştırılmış biyodizel ve 153 kilogram gliserin olması gerekir.

Elbette karmaşık bir kimyasal formül yazabilirsiniz, ancak bunun okuyucuya yararlı bir şey söylemesi pek mümkün değildir. Tüm operasyonları verimli bir şekilde yürütmenin ne kadar zor olduğunu açıkça belirtmek için üretim sürecinin görsel bir akış şemasını sağlamak daha iyidir.

Bitkisel yağ ya yerinde presleniyor ya da hazır olarak tedarik ediliyor ya da gıda üretiminden kaynaklanan yağlı atıklar kullanılıyor. Temizleme işleminden sonra devreye girer. transesterifikasyon reaktörler. Orada, hazırlanan katalizör ve reaktif karışımı metanol kendi kanalı aracılığıyla girer. Daha sonra, fraksiyon ayırma ve çok aşamalı saflaştırmanın teknolojik döngüleri gelir. Sonuç olarak, biyodizel ve saflaştırılmış gliserin nihai ürün olarak depoya teslim edilir ve geri kazanılan fazla metanol yeniden kullanılmak üzere iade edilir.

Kendiniz üretmek mümkün mü?

Görünüşe göre her şey basit ve açık, ancak iyi düşünülmüş bir teknolojik çizgide. Peki biyodizeli kendiniz yapmak mümkün mü?

1. İlk olarak, böyle bir mini üretimin bu organizasyonunun ancak güvenilir ve pratik olarak tükenmez bir hammadde kaynağı - gerekli saflaştırma derecesine sahip bitkisel veya hayvansal yağlar - olması durumunda haklı çıkacağını hemen açıkça anlamalısınız. Örneğin, gıda fabrikalarında veya catering işletmelerinde kalan kullanılmış yağın çok düşük bir miktara satın alınması mümkünse. Bunun için uygun mahsulleri yetiştirerek veya baskı için tohum satın alarak kendi başınıza petrol üretmek - kişisel bir çiftlik ölçeğinde, işin açıkça kârsız olacağı için böyle bir ihtimal dikkate bile alınmamalıdır.

2. Bir sonraki önemli husus, kimyasal bileşenlerle çalışmanın oldukça karmaşık olmasıdır.

• Alkali bileşikler çok higroskopiktir, nemi anında emer, yani yaralanmaları önemli bir sorun haline gelir. Bu aynı zamanda sodyum ve potasyum hidroksitlerin son derece “agresif” maddeler olduğu ve çoğu metalle kolayca reaksiyona girdiği gerçeğini de hesaba katıyor. Bu nedenle sadece paslanmaz veya cam kaplarda veya polipropilen kaplarda saklanabilirler.
• Metanol de pek çok sorun yaratacaktır. Her şeyden önce, aşırı toksisitesini sürekli olarak hatırlamanız gerekir - bu tür alkolle zehirlenme genellikle ölümle sonuçlanır. (Evde alkol bağımlılığı olan insanlar varsa özellikle dikkat edin - metanolün görünümü ve kokusu etil, "şarap" alkolünden çok az farklıdır). Metanolle yapılan tüm çalışmalar, solunum sistemi, gözler, cilt ve mukoza zarlarının zorunlu olarak korunmasıyla gerçekleştirilmelidir.

Elbette reaksiyon daha güvenli etil alkolle gerçekleştirilebilir, ancak sonuçta yakıt daha yoğun ve viskoz hale gelir ve motorlara yakıt ikmali kalitesi önemli ölçüde düşer.

• Zanaatkar yöntemi "gözle" kullanarak, ilk bileşenlerin doğru dozajını korumak ve kalitelerini belirlemek çok zordur.

— Genellikle reaksiyonun normal seyri için yukarıdaki metanol ve yağ oranının yetersiz olabileceği varsayılır - bu büyük ölçüde satın alınan hammaddelerin biyokimyasal bileşimine bağlıdır. Bu nedenle metanol her zaman aşırı miktarda, yağa hacim oranında yaklaşık 1:4 oranında eklenir. Ne yazık ki laboratuvar testleri yapılmadan daha doğru hesaplama yapmak mümkün değildir.

— Hammaddelerin belirli bir "saflık" derecesine sahip olması gerektiğinin daha önce söylenmesi boşuna değildi - ortaya çıkan herhangi bir katı veya sıvı yağ atığını rastgele kullanırsanız, çıktıda gerekli biyodizeli alamayabilirsiniz. , ama aynı zamanda ekipmanı ciddi şekilde "berbat eder". Örneğin, yağ çok fazla su içeriyorsa, katalizörü yok edecek, süreç kontrolden çıkacak ve reaktörde beklenen biyodizel yerine sabun oluşmaya başlayacak (sabunlaşma olarak adlandırılır). Dahası, eğer NaOH kullanılmışsa, büyük olasılıkla "bir damla yakalamak" mümkün olacaktır - sabun hızla kalınlaşır ve reaktörün tüm hacmini doldurarak reaksiyona girmemiş yağı tamamen emer.

İşletmelerde, fazla suyu uzaklaştırmak için özel kurutma maddeleri kullanılır ve bu su, arıtıldıktan sonra filtreleme yoluyla uzaklaştırılır. Elbette, yağı 110 ÷ 120 dereceye kadar önceden ısıtarak evde suyu giderebilirsiniz - su buharlaşmalı ve buharlaşmalıdır. Bununla birlikte, yağın ısıtılması sıklıkla başka bir "soruna" yol açar - serbest yağ asitlerinin konsantrasyonunda bir artış. Hakkında bu bir sonraki nokta.

- Saniye hassas nokta başlangıç ​​​​hammaddesi serbest yağ asitlerinin (FFA) konsantrasyonudur - içerikleri üzerinde belirli teknolojik kısıtlamalar vardır. Bu dezavantaj - artan FFA konsantrasyonu, genellikle gıda üretim atıklarının, yani zaten ısıl işleme tabi tutulmuş yağların karakteristiğidir, çünkü bu asitlerin kendileri yağların termal ayrışmasının bir ürünüdür. FFA, bir katalizörle reaksiyona girdiğinde tehlikeleri yukarıda belirtilen suya ve sabuna dönüşür. Üretim hatlarında bu sorun, gelen ham maddelerin analiz edilmesi ve optimum katalizör yüzdesi için uygun tarifin geliştirilmesiyle çözülmektedir.

Bu nedenle işlenecek yağın minimum miktarda su ve FFA içermesi gerekir. Ama evde gerekeni yapın labaratuvar testi– pek mümkün görünmüyor. Yani üretici hem ürünün kalitesini hem de kendi ekipmanının güvenliğini çok fazla riske atıyor.

3. Üçüncü “sorun bloğu” süreç için gerekli ekipmanlardır. İnternette biyodizel üretimi için kendi kendine yapılan "hatların" açıklamaları ve fotoğrafları olmasına rağmen, bunları başarılı, kullanışlı vb. olarak adlandırın. - çalışmıyor.

Yazarlara haraç ödeyebilirsiniz özgünlük için, kullanım için Nihai ürünün ayrılması ve saflaştırılması sorunlarına ilginç çözümler için eski çamaşır makineleri veya buzdolapları gibi en beklenmedik parça ve bileşenler, ancak yine de bağımsız üretim için önerilen herhangi bir "çığır açan" kurulum modeli iddia edilemez.

Video - Elde edilecek ev yapımı kurulum örneği biyodizel

En karmaşık ve zaman alıcı süreçlerden biri ayırmadır. gliserin içeren biyodizel fraksiyonları ve ardından yakıtın sabun kalıntılarından, alkali bileşenlerden ve fazla metanolden temizlenmesi. Bu arada, metanol çok pahalı bir hammaddedir ve onu basitçe atmosfere buharlaştırmak son derece kârsızdır. Bu, artan uçuculuğu nedeniyle damıtma işleminin kayıpsız gerçekleştirilmesine olanak sağlamak için özel saflaştırma sızdırmaz bölmelerine ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir.

Sabun bileşeni çökeltme, suyla yıkama, ardından filtreleme ve fazlasının buharlaştırılmasıyla ayrılır. Alkalileri uzaklaştırmak için asitlendirilmiş bileşikler (örneğin asetik asit) kullanılır.

Bazı ev ustaları, biyodizelin yerleştiği ve bir kompresör tarafından yapay olarak oluşturulan hava kabarcıklarının yardımıyla kimyasal kirliliklerden arındırıldığı özel bir havalandırma kolonu kurmayı tercih ediyor. Benzer bir örnek videonun devamında verilmiştir:

Video - Biyodizel nasıl yapılır

Tek kelimeyle yüksek hakkında konuşun (veya en azından bazıları) Bu tür el sanatları üretiminin karlılığı pek olası değildir. Verim benzer kurulumlar– düşük, sürekli bir döngü düzenlemek imkansızdır, ev yapımı ekipman neredeyse sürekli insan kontrolü gerektirir. Ve ortaya çıkan biyodizelin kalitesini kontrol etmek zordur. Yani, kişisel ev ihtiyaçları için, kendi arabanıza yakıt ikmali yapmak için (riski kendisine ait olmak üzere) Bu kullanılabilir, ancak bu yakıt normal dizel yakıttan daha pahalı hale gelmez mi?

Biyoyakıt üretiminin organizasyonunu kendi işimiz olarak düşünürsek, bu durumda özel satın almadan yapamayız. teknolojik tesisler.

Bir hedef belirlerseniz, mevcut alana en uygun şekilde gerekli mini üretim kompleksini seçmek o kadar da zor olmayacaktır. İnternet sitelerinde, güç tüketimi, üretkenlik, otomasyon derecesi, servis için gerekli operatör sayısı ve elbette ekipmanın maliyeti açısından farklılık gösteren birçok benzer teknolojik kurulum bulunmaktadır. Hem yerli hem de Avrupalı ​​şirketler biyodizel üretim hatlarının üretiminde uzmanlaştı.

Video: otomatik modüler üretim hattı biyodizel

Katı biyoyakıtlar - peletler

Son zamanlarda, en umut verici ve son derece karlı küçük işletme türlerinden birinin yakıt peletlerinin üretimi olabileceğine dair pek çok söylenti ve hatta tuhaf "efsaneler" ortaya çıktı - özel Tip biyolojik yakıt Katı granül yakıtın avantajlarına ve üretim sürecine daha yakından bakalım.

Yakıtlar neden ve nasıl üretiliyor? peletler

Tomrukçuluk, ağaç işleme işletmeleri, tarım kompleksleri ve diğer bazı üretim hatları, ana ürünlere ek olarak mutlaka çok fazla üretim yapar. çok sayıda artık pratik bir değeri olmayan odun veya diğer bitki atıkları. Henüz yakılmadılar, atmosfere duman yaydılar, hatta dikkatsizce büyük "atık yığınlarına" dönüştüler. Ancak muazzam bir enerji potansiyeli içeriyorlar! Bu atık, yakıt olarak kullanılabilecek duruma getirilirse, bertaraf problemini çözmenin yanı sıra, siz de kar elde edebilirsiniz! Katı biyoyakıtların (pelet) üretimi bu prensiplere dayanmaktadır.

Esasen bunlar, çapı 4 ÷ 5 ila 9 ÷ 10 mm arasında ve uzunluğu yaklaşık 15 ÷ 50 mm olan sıkıştırılmış silindirik granüllerdir. Bu serbest bırakma şekli çok kullanışlıdır - granüller torbalara kolayca paketlenir, taşınması kolaydır, otomatik olarak yakıt sağlamak için mükemmeldirler. katı yakıtörneğin bir vidalı yükleyici kullanan kazanlar.

Peletler, doğal ahşap atıklarından ve ağaç kabuğu, dallar, çam iğneleri, kuru yapraklar ve diğer tomruk yan ürünlerinden preslenir. Saman, kabuk, keklerden elde edilirler ve bazı durumlarda hammadde olarak tavuk gübresi bile kullanılır. Pelet üretiminde turba kullanılır - yanma sırasında maksimum ısı transferini bu formda sağlar.

Elbette, farklı hammaddeler aynı zamanda ortaya çıkan peletlere enerji çıktısı, kül içeriği (kalan yanıcı olmayan bileşenin miktarı), nem, yoğunluk ve fiyat açısından farklı özellikler de verir. Kalite ne kadar yüksek olursa, ısıtma cihazlarıyla o kadar az uğraşılır, ısıtma sisteminin verimliliği de o kadar yüksek olur.

Bazı peletler sadece yakıt olarak değil aynı zamanda gübre veya toprağın malçlanması olarak da kullanılabilir. Bununla birlikte, asıl amaçları elbette kazanlar için yakıttır ve burada diğer katı yakıt türlerine göre birçok farklı avantaja sahiptirler. Örneğin çevresel açıdan kesinlikle temiz bir yakıt türüdür. Pelet üretim prosesinde hiçbir kimyasal katkı maddesi veya kalıp kumu kullanılmamaktadır.

Spesifik kalori içeriği açısından (hacimsel olarak), peletler her türlü yakacak odun ve kömürü geride bırakır. Bu tür yakıtların depolanması geniş alanlar veya herhangi bir alan oluşturulmasını gerektirmez. Özel durumlar. Sıkıştırılmış ahşapta, talaşın aksine, çürüme veya yanma süreçleri hiçbir zaman başlamaz, dolayısıyla bu tür biyoyakıtların kendiliğinden tutuşma riski yoktur.

Şimdi pelet üretimi konusuna gelelim. Aslında, tüm döngü şemada basit ve açık bir şekilde tasvir edilmiştir (tarımsal hammaddeler gösterilmiştir, ancak bu aynı şekilde tüm ahşap atıklar için de geçerlidir):

Pelet üretimine ilişkin "Kısa kurs"

Her şeyden önce atık, kırma aşamasından geçer (genellikle 50 mm uzunluğa ve 2 3 mm kalınlığa kadar talaş boyutuna ulaşır). Daha sonra kurutma prosedürünü takip edin - kalan nemin% 12'yi geçmemesi gerekir. Gerekirse, odun talaşları daha da ince bir parçaya ezilerek durumu neredeyse odun unu seviyesine getirilir. Pelet presleme hattına giren partikül boyutunun 4 mm dahilinde olması optimal kabul edilir.

Hammadde granülatörlere girmeden önce hafifçe buharda pişirilir veya kısa süreliğine suya batırılır. Ve son olarak pelet presleme hattında bu “odun unu”, konik şekilli özel bir matrisin kalibrasyon deliklerinden preslenir. Kanalların bu konfigürasyonu, ezilmiş ahşabın doğal olarak keskin ısınmasıyla maksimum sıkıştırılmasına katkıda bulunur. Üstelik herhangi bir şekilde mevcut selüloz içeren yapı, lignin maddesi en küçük parçacıkların tümünü güvenilir bir şekilde "yapıştırarak" çok yoğun ve dayanıklı bir granül oluşturur.

Matrisin çıkışında, ortaya çıkan "sosisler", sıkıcı uzunlukta silindirik granüller veren özel bir bıçakla kesilir. Sığınağa ve oradan da bitmiş pelet alıcısına gidiyorlar. Aslında geriye kalan tek şey bitmiş granüllerin soğutulması ve torbalara paketlenmesidir.

Kalıplar düz, silindirik veya düzlemsel olabilir. İlki daha verimlidir ve esas olarak güçlü endüstriyel tesislerde kullanılır. Bireysel evlerde daha sık kullanılan küçük granülatörlerde genellikle düz olarak monte edilirler.

Video: küçük ölçekli ahşap atık işleme tesisi peletler

Peki ya "özel mülk sahibi"?

Yani her şey basit görünüyor. Ama bu “basitlik” yerleşik üretim içindir ama böyle bir sürece amu ile başlamaya değer mi?

1. Öncelikle özel üretim için hammadde kaynağı açısından etrafa çok dikkatli bakmak gerekiyor.

• Yakınlarda herhangi bir ağaç işleme tesisi (büyük atölye) varsa ve orada sürekli olarak "gülünç" fiyatlarla ve hatta teslim alma seçeneği olarak ücretsiz olarak hazır talaş satın alabilirsiniz, o zaman denemeye değer. Büyük olasılıkla, tüm başlangıç ​​​​maliyetleri yakında haklı çıkacak - yalnızca granül biyoyakıtı tam olarak sağlamak değil, aynı zamanda fazlalığı satmak da mümkün olacak.

Böyle bir tedarikçi bulmayı başarırsanız işler yoluna girecek!

Sahibinin kendisi ağaç işleme sorunlarına karışıyorsa ve çiftlikteki talaşın "çevirilmemesi" durumunda, bir pelet hattına sahip olmanın çok faydalı olacağı oldukça açıktır.

• Yalnızca büyük odun atıklarının mevcut olması daha kötüdür - bu durumda, onu kırma konusunu düşünmeniz gerekecek ve bu, hem ekipman hem de elektrik için zaten ekstra maliyet olacaktır.
• Hesaplama gönüllülük ilkesine dayanıyorsa varsayımlar– “Ne bulursam işleyeceğim,” o zaman büyük ihtimalle bundan değerli bir şey çıkmayacak. Granülasyon ekipmanı ucuz değildir ve bu yaklaşımla kendisini haklı çıkarması pek mümkün değildir.

Hammadde elde etme olanakları değerlendirilirken ahşabın türü de değerlendirilmelidir. Kavak veya söğüt ile uğraşmaya pek değmez - sadece ahşabın kendisi düşük kalorili olmakla kalmaz, aynı zamanda granüller halinde sinterlenmesi de zordur. düşük içerik lignin. Ihlamur da pek iyi bir seçim olmayacaktır. Ama talaş iğne yapraklı türler yüksek reçine içeriği nedeniyle istisnasız hepsi uygundur.

2. Bir sonraki önemli konu ise ekipman sorunudur.

Aslında bununla ilgili özel bir sorun yok - satışta yerli, Avrupa veya Çin montajlı, değişen güç ve performansa sahip birçok kurulum var. Onlara ucuz demek muhtemelen imkansızdır. Hangisinin daha iyi veya daha kötü olduğunu yargılamak da zordur, bu konuyu İnternet forumlarında araştırmak daha iyidir.

Orada, forumlarda özel yapım granülatörler üreten ustaların tekliflerini bulabilirsiniz. Şemalar, kendi çizimleri, montaj ve kurulum deneyimi geliştirdiler. Böyle bir cihazın fiyatının fabrika fiyatından çok daha cazip olması mümkündür.

Video: 4 kW sabit düz matrisli bir granülatörün modeli

Ne dersin kendi emeğiyle– soru çok tartışmalı. Her şeyden önce, bu tür ürünlerin hazır çizimlerini, montajı yapılmış bir cihazdan kopyalamadığınız sürece elde etmek neredeyse imkansızdır. Bu tür tesislerin üretiminde uzmanlaşan ustaların tasarım ve montajın tüm nüanslarını paylaşmaları pek mümkün değildir.

İkinci zorluk, granülasyon haznesindeki hareketli ve sabit parçaların çok büyük yüklere maruz kalmasıdır ve dayanıklı malzemeler ve uygulamalı mekanik hakkında uygun bilgi olmadan bunları doğru bir şekilde hesaplamak neredeyse imkansızdır. Bunu “gözle” yapmak işe yaramayacaktır.

Granülatörün ana parçaları matris ve kırma silindirleridir.

Ana parçalar - matris ve kırma silindirleri - hazır olarak satın alınabilir. Ancak gövdeyi kendisi oluşturmak, çerçeveye monte etmek, elektrikli bir tahrik kurmak, gerekli dişli oranına sahip bir dişli sistemi üzerinde düşünmek, tüm parçaları ve bileşenleri tam olarak yerleştirmek için - bu, bir montajcı, mekanik, freze makinesinin olağanüstü yeteneklerini gerektirir. , Turner...

Elbette, yeteneklerinize tam olarak güveniyorsanız, deneyebilirsiniz - internette ev ustalarının başarılarıyla övündüğü örnekler var. Dahası, bazıları geleneksel şemalardan uzaklaşmayı ve tasarımı değiştirerek onu daha basit hale getirmeyi, ancak kurulum yeteneklerini kaybetmemeyi bile başarıyor.

Belki aşağıdaki video birisi içindir... bir gün ve kendi pelet granülatörünüzün geliştirilmesinde ve üretiminde başlangıç ​​noktası olacak:

Video: Kompakt granülasyon aparatı nasıl çalışır? pelet

Sonuç olarak aşağıdakilere dikkat çekilebilir.

Tek bir yayın ölçeğinde tüm yayınları kısaca gözden geçirmek bile imkansızdır. modern yöntemler biyoyakıt üretimi. Bu nedenle hayvan atıklarından biyogaz üretimi ve kullanımı ile bitkisel hammaddelerden biyoetanol üretimi konuları ayrı yazıları hak etmektedir. Okuyucunun bu konularda ilginç bilgileri varsa, bunları portalımızda yayınlamaktan mutluluk duyarız. Her halükarda bu konular da göz ardı edilmeyecektir.

Bizi izlemeye devam edin!

BİYOYAKIT (biyolojik yakıt), bitkisel veya hayvansal hammaddelerden, organizmaların atık ürünlerinden veya organik endüstriyel atıklardan elde edilen, biyokütleden termokimyasal veya biyolojik yöntemlerle elde edilen yakıt. Biyoyakıtlar toplanma ve oluşma durumlarına göre sınıflandırılır. Birikme durumlarına göre sıvı biyokütle ayrılır (genellikle içten yanmalı motorlarda kullanılır); katı biyoyakıt (yakıtın ahşap gibi yanıcı bir malzemeden ve genellikle hava oksijeni olan bir oksitleyici maddeden oluşması koşuluyla yanabilir); gaz halinde – biyogaz (biyokütlenin fermantasyonu ile elde edilen gaz), biyohidrojen, metan. Biyoyakıtlar genel olarak birincil ve ikincil olarak ikiye ayrılır. Birincil biyoyakıt ham haliyle, öncelikle ısıtma, yemek pişirme ve elektrik için kullanılır; esas olarak yakacak odun ve kömür. İkincil biyoyakıtlar kabaca üç nesle ayrılabilir (çeşitli parametrelere, işleme teknolojisi türüne, hammaddelere vb. bağlı olarak); Biyokütlenin işlenmesiyle üretilir ve araçlarda, çeşitli endüstriyel işlemlerde vb. kullanılır.

Birinci nesil biyoyakıtlar doğal biyolojik ve termokimyasal süreçlere (örneğin fermantasyon) yakın teknolojiler kullanılarak yüksek miktarda yağ, nişasta, şeker içeren geleneksel tarım ürünlerinden üretilir. Ancak bu hammaddeler insan ve hayvan gıdalarında kullanılmaktadır. Bu nedenle, toprağın tükenmesi ve ekimi için yüksek ihtiyaçlarla birlikte maliyetli arazi kullanımına (yüksek kaliteli ekilebilir arazi kullanma ihtiyacına) ek olarak, bu hammaddelerin piyasadan çekilmesi, gıda ürünlerinin fiyatını doğrudan etkileyecektir (temel dezavantaj) birinci nesil biyoyakıt üretimi). Birinci nesil biyokütleden biyoyakıt üretiminin geleneksel verimliliği yaklaşık %35-45'tir.

İkinci nesil biyoyakıtlar Gıda dışı hammaddelerden (atık yağlar ve bitkisel yağlar, ağaç ve bitki biyokütlesi) farklı yöntemlerle elde edilir. Bu tür hammaddeler selüloz ve lignin içerir. Teknolojik olarak ikinci nesil biyoyakıt üretimi, birinci nesil mahsullerden biyoyakıt elde etmekten daha ucuz olan, odunsu veya lifli biyokütlenin içerdiği selüloz ve ligninin işlenerek yakıt elde edilmesi işlemidir. Doğrudan yakılabilir (geleneksel olarak yakacak odunla yapıldığı gibi), gazlaştırılabilir (yanıcı gazlar üreterek) ve biyokütlenin sıvıya dönüştürülmesini sağlayan piroliz gerçekleştirilebilir. Sıvı, otomobil yakıtı veya enerji santralleri için yakıt yapmak için kullanılabilir. Bu tür bir üretimin hammaddesi, ahşap işleme atıkları ve yiyecek artıkları da dahil olmak üzere herhangi bir biyokütle olabilir. İkinci nesil hammaddelerin ana kaynağı bitkilerdir: algler, kirli veya tuzlu suda büyümeye ve çoğalmaya adapte olmuş basit canlı organizmalar (soya fasulyesi gibi birinci nesil kaynaklardan iki yüz kat daha fazla yağ içerir); ketencik (bitki), buğday ve diğer tahıl bitkileri ile dönüşümlü olarak büyür; jatropa ( Jatropha curcas), kurak topraklarda yetişir, türüne bağlı olarak %27 ile %40 arasında yağ içerir. İkinci nesil biyokütleden biyoyakıt üretiminin geleneksel verimliliği yaklaşık %50'dir. İkinci nesil biyoyakıtların üretimi, ilgili teknolojilerin çok pahalı olması nedeniyle şu anda çok sermaye yoğun bir süreçtir.

Üçüncü nesil biyoyakıtlar alglerden elde edilir (toprak kaynakları gerektirmez, yüksek biyokütle konsantrasyonuna ve yüksek üreme oranına sahiptir). Bu gelişme yönündeki beklentiler alglerin spesifik bileşimi ile ilişkilidir (bir alg türünde yağ içeriği kuru ağırlığın %75 ila %85'i arasında değişir). Algler, yenilenebilir kaynaklardan yakıt üretimi için en umut verici hammadde olarak kabul edilmektedir. Uzmanlara göre, toplam alanı 200 bin hektar olan göletlerde yetişen alglerden, ABD arabalarının yıllık tüketiminin %5'ine yetecek kadar yakıt üretmek mümkün (ABD için bu, arazi fonunun %0,02'si, Rusya için - %0,01'in biraz üzerinde. 1 dönüm (4047 m2) alglerin, soya fasulyesi gibi bir dönüm arazi bitkisinden 30 kat daha fazla enerji üretebildiği tespit edildi.

Sıvı (motor) biyoyakıtlar

Bitkisel hammaddelerin (mısır, kolza tohumu, şeker pancarı, şeker kamışı vb.), odun atıklarının doğal biyolojik süreçlerin (örneğin fermantasyon) kullanımına dayalı teknolojiler kullanılarak işlenmesi sırasında elde edilen bir madde. Sıvı biyoyakıtların ana uygulama alanı motorlardır. Sıvı biyoyakıt, biyoetanol, biyometanol, biyobutanol, dimetil eter, biyodizel olarak ikiye ayrılır.

Biyoetanol, bitki materyallerinin biyoyakıt olarak kullanılmak üzere işlenmesi sırasında elde edilen sıradan etanoldür; Benzin yerine biyoyakıt ikamesi. Brezilya'da etanol esas olarak şeker kamışından, ABD'de ise mısırdan üretiliyor. Kamıştan etanol üretimi şu anda ekonomik olarak mısırdan daha karlı. Biyoetanol üretiminin hammaddesi aynı zamanda yüksek oranda nişasta veya şeker içeren çeşitli tarımsal ürünler de olabilir: manyok, patates, şeker pancarı, tatlı patates, sorgum, arpa vb. Biyoetanol üretiminin mikrobiyolojik (alkolik fermantasyon) ve sentetik (etilen hidrasyon) olmak üzere 2 ana yöntemi vardır. Fermantasyonun sonucu, %15'ten fazla biyoetanol içermeyen bir çözeltidir, çünkü daha konsantre çözeltilerde maya genellikle ölür. Bu şekilde elde edilen biyoetanolün genellikle damıtma yoluyla saflaştırılması ve konsantre edilmesi gerekir. Endüstriyel ölçekte, etil alkol, ilk önce hidrolize tabi tutulan selüloz (çeşitli tarım ve ormancılık atıkları - buğday samanı, pirinç samanı, talaş vb.) içeren hammaddelerden üretilir (bkz. Bitki materyallerinin hidrolizi). Ortaya çıkan karışım alkollü fermantasyona tabi tutulur. Gezegenimizde her yıl yakl. 200 milyar ton bitki selüloz içeren biyokütle, selüloz biyosentezi günümüzün ve geleceğin en büyük ölçekli sentezidir. Küresel etanol üretimi 2009'da 73,9 milyar litreye, 2010'da ise 85,9 milyar litreye ulaştı (2009'a göre %16,2 daha fazla). 2014 yılında etanol üretimi (91,4 milyar litre), 430 milyon varil petrole eşdeğer talebin yerini aldı. Biyoetanol üretiminde dünya lideri (2014) ABD'dir - 53,2 milyar litre (14 milyar galon).

Biyometanol, biyoyakıt olarak kullanılan homolog monohidrik alkol serisinin ilk temsilcisi olan sıradan metanoldür. Deniz fitoplanktonunun endüstriyel ekimi ve biyoteknolojik dönüşümü, biyoyakıt üretimi alanında en umut verici alanlardan biri olarak kabul edilmektedir. Biyometanol elde etmek için biyokütle üretimi, fitoplanktonun deniz kıyısında özel olarak oluşturulmuş rezervuarlarda işlenmesiyle gerçekleştirilmektedir. İkincil işlemler, biyokütlenin metan fermantasyonu ve ardından metanol üretmek için metanın hidroksilasyonudur. Mikroskobik alglerin kullanılmasının lehine olan ana argümanlar şunlardır: fitoplanktonun yüksek verimliliği (yılda 100 ton/ha'ya kadar); Üretimde verimli topraklar ve tatlı su kullanılmamakta; süreç tarımsal üretim vb. ile rekabet etmez. Metanol hem klasik içten yanmalı motorlarda hem de özel yakıt hücrelerinde elektrik üretmek için kullanılabilir. Biyometanolün avantajları: düşük karbon dioksit emisyonları; hayvancılık ve tarımsal atıkların işlenmesini (geri dönüşümünü) organize etme fırsatı. Dezavantajları: düşük enerji verimliliği (maksimum %68); acil durumlara yol açabilecek renksiz alev; projenin geri ödeme süresi (20 yıla kadar); metanol alüminyumu zehirler (alüminyum karbüratörlerin ve yakıt enjeksiyon sistemlerinin kullanımı) içten yanmalı motorlar). Taşıtlar toplam metil alkol tüketiminin (hem saf formda hem de türevleri formunda) %20'sini oluşturur. Metanolün benzine alternatif olarak kullanılmasına ek olarak, ABD'de ticari adı "metakömür" olan, metanolün ona dayalı bir kömür süspansiyonu oluşturmak için kullanılmasına yönelik bir teknoloji vardır. Bu yakıt, binaların ısıtılmasında yaygın olarak kullanılan akaryakıta (fuel oil) alternatif olarak sunulmaktadır. Böyle bir süspansiyon, su-karbon yakıtından farklı olarak özel kazanlar gerektirmez ve daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.

Biobutanol (butil alkol, butanol), bitki materyallerinden elde edilen, karakteristik fuzel yağı kokusuna sahip, renksiz bir sıvıdır. Bütanolün enerjisi benzinin enerjisine yakındır. Butanol yakıtta ve ayrıca hidrojen üretimi için hammadde olarak kullanılabilir. Biyobütanol üretimi için hammaddeler şeker kamışı, manyok, pancar ve gelecekte selüloz olabilir. 1950 lerde Butanol petrol ürünlerinden üretildi. Biyokütleden üretilen bütanol, petrolden (kimyasal hammaddeler) elde edilen bütanol ile tamamen aynı özelliklere sahip olmasına rağmen genel olarak biyobütanol olarak adlandırılır. Butanol, boya ve vernik endüstrisinde solvent olarak, reçine ve plastikleştiricilerin üretiminde, birçok organik bileşiğin sentezinde, geleneksel yakıtların bir bileşeni olarak veya araçlar için bağımsız bir yakıt olarak kullanılır. Ancak öncelikle endüstriyel bir solvent olarak kullanılır.

Dimetil eter- üretilen yakıt doğal gaz, kömür, kağıt hamuru ve kağıt üretim atıkları; çevre dostu ürün. Dimetil eter, kullanımı herhangi bir özel arıtma gerektirmediğinden çok yaygın olarak kullanılır, ancak içten yanmalı motorun güç kaynağı ve ateşleme sistemlerini değiştirmek gerekir (örneğin, bu biyoyakıtı LPG motorlu araçlarda kullanmak mümkündür) ). Dimetil eterle çalışan motorlara sahip arabalar KAMAZ, Volvo ve Nissan tarafından geliştiriliyor. ve Çinli bir şirket"SAIC Motoru".

Biyodizel, bitkisel veya hayvansal yağlara (yağlar) ve bunların esterifikasyon ürünlerine (yağ asitlerinin monoalkil esterleri) dayanan bir biyoyakıttır. Biyodizel üretimi için hammaddeler daha az sıklıkla yağlıdır - uçucu yağlarçeşitli bitkiler veya algler: Avrupa'da - kolza tohumu; ABD - soya fasulyesi; Kanada – kanola (bir tür kolza tohumu); Endonezya ve Filipinler'de palmiye ve hindistancevizi yağı; Hindistan'da - jatropha; Afrika – soya fasulyesi, jatropha; Brezilya - hint yağı. Kullanılmış bitkisel yağlar, hayvansal yağlar, balık yağı vb. de kullanılmaktadır.

Rusya'da (Kuzey Kafkasya Tarımsal Mekanizasyon ve Elektrifikasyon Araştırma Enstitüsü, SKNIIMESKH), yüksek asit sayısına (8-13 mg) sahip gıda dışı bitkisel yağlardan sıvı biyoyakıt üretimi için bir teknoloji ve modüler kurulum “BIODON-1M” geliştirilmiştir. KOH/g). Bitkisel yağlardan biyodizel üretimine yönelik teknolojik prosesi gerçekleştirmek için gerekli ekipman, besleme ve egzoz havalandırması ile donatılmış 20 metrelik standart bir konteynere yerleştirilmiştir. Bu sayede ünite kolaylıkla taşınır. Kurulumu yapmak ve işletmeye almak için düz bir platform, su kaynağı ve 380 V'luk üç fazlı akım voltajı gereklidir.Tesis bir reaktör, bir yıkama tankı, katalizörü hazırlamak için bir tank, bir karıştırma ünitesinden oluşur. , metanol buharını soğutmak için bir kondansatör, bir boru sistemi ve bir kontrol kabini. Reaktör, bitkisel yağdan esterleştirme yoluyla yağ asidi metil esteri (biyodizel) ve teknik gliserin üretmek için kullanılıyor. Daha sonra ham biyodizel, sabunlaşmış üründen yıkandığı bir yıkama tankına pompalanır. Daha sonra bitmiş biyodizel depolama tankına girer.

Kurulum, bitkisel yağları daha sonra bağımsız bir yakıt olarak kullanmanın yanı sıra, petrol kökenli dizel yakıta katkı maddesi olarak bağımsız olarak, doğrudan çeşitli tarımsal işletmelerin koşullarında işlemenize olanak tanır. Sıvı biyoyakıt elde etmek için, asit değeri 13 mg KOH/g olan kolza tohumu, ayçiçeği, keten tohumu, hardal ve diğer bitkisel yağlar başlangıç ​​bileşeni olarak kullanılabilir. Maksimum asit sayısı 13 mg KOH/g bitkisel yağ olan, BIODON-1M kurulumu kullanılarak sürekli dozaj bileşenleri yöntemi kullanılarak GOST R 53605-2009'a uygun biyoyakıt üretimi, yağın 50 o C'ye önceden ısıtılmasıyla sağlanır. Bitkisel yağlardan biyoyakıt elde etmek için Asit değeri 8,6 mg KOH/g'a kadar olan yağlar için bitkisel yağların ön ısıtılmasına gerek yoktur. Sıvı biyoyakıt üretimi sırasında KOH katalizörünün kalıntılarını nötralize etmek için karbondioksit yıkama teknolojisi de geliştirilmiştir, bu da bitmiş biyoyakıtın içine su girme olasılığını ortadan kaldırarak garantili olmasını sağlar. yüksek kalite içten yanmalı motorlarla çalışmak için. Kurulumun yerli analogları yoktur ve küçük boyutlu yabancı kurulumlardan önemli ölçüde farklıdır (düzenleme, yeni teknik çözümler, örneğin: kullanım çeşitli türler hammaddeler, hidrodinamik bir karıştırıcının ve sürekli bir vakumlu dağıtıcının kullanılması, bitmiş ürünün karbondioksitle yıkanması vb.).

Biyodizel üretimi için en umut verici hammadde kaynağı alglerdir. Uzmanlar, bir dönümlük (4047 m2 ~ 0,4 ha) arazinin 255 litre soya fasulyesi yağı veya 2400 litre palm yağı üretilebileceğini tahmin ediyor. Aynı miktarda su yüzeyi 3.570 varile kadar biyo-yağ üretebilir (1 varil = 159 litre). Ana avantajları: Biyodizel, motorun ömrünü uzatan iyi yağlama özellikleriyle karakterize edilir (bunun nedeni, kimyasal bileşim ve içindeki oksijen içeriği); Bir motor biyodizel ile çalıştığında, hareketli parçaları aynı anda yağlanır ve bunun sonucunda, testlerin gösterdiği gibi, motorun ve yakıt pompasının servis ömründe ortalama% 60 oranında bir artış elde edilir (örneğin, Almanya'dan bir kamyon, orijinal motoruyla biyodizel yakıtla 1,25 milyon kilometreden fazla yol kat ederek Guinness Rekorlar Kitabı'na girdi; motoru yükseltmeye gerek yok; biyodizel toprağa salındığında bitki ve hayvanlara zarar vermez ve neredeyse tamamen biyolojik çürümeye uğrar (toprakta veya suda mikroorganizmalar biyodizelin %99'unu 28 günde işler, bu da çevre kirliliğinin en aza indirildiğini gösterir); Geleneksel dizel yakıtla karşılaştırıldığında neredeyse hiç kükürt içermez; biyodizelin parlama noktası 100 °C'yi aşıyor; bu da biyoyakıtı nispeten güvenli bir madde olarak değerlendirmemize olanak sağlıyor; biyodizel üretimi, düşük kaliteli, kullanılmayan tarım arazilerinin ortaya çıkmasına katkıda bulunur; Biyodizel üretimi sırasında elde edilen kek, ham biyokütlenin en eksiksiz şekilde kullanılmasına olanak tanıyan hayvan yemi bileşenleri olarak kullanılabilir. Ana dezavantaj: Soğuk mevsimde yakıt deposundan yakıt pompasına gelen yakıtı ısıtmak veya %20 biyodizel ve %80 mineral dizel yakıt karışımı kullanmak gerekir; Biyodizelle beslenen ekipmanın 3 aydan daha uzun süre saklanması tavsiye edilmez - oksidasyona yatkındır ve yakıt depolarının duvarlarında su yoğunlaşmasına karşı hassastır. Ayrıca biyodizelin Rusya'nın iklim koşulları açısından dezavantajı, fizikokimyasal özelliklerinin yaz dizel yakıtına tekabül etmesidir.

Katı biyoyakıt

Türün en yaygın temsilcisi yakacak odundur. Şu anda yakacak odun veya biyokütle üretimi için kullanılıyor enerji ormanları– hızlı büyüyen ağaç, çalı ve ot türleri (söğüt, kavak, okaliptüs, akasya, şeker kamışı, mısır vb.). Dikim kare küme yöntemiyle veya dama tahtası deseninde yapılır. Tarımsal ürünler genellikle ağaç sıraları arasına (birleşik ekimler olarak adlandırılır) ekilir. Enerji ormanının dönüş süresi (kesimden kesime) 4-6 yıldır. İtalya, Almanya, Arjantin, Polonya gibi bazı ülkelerde, hızlı büyüyen kavak ve söğüt ağacından özel plantasyonların oluşturulması yaygın olarak uygulanmaktadır. Kuzey Hindistan'da hızla büyüyen kavak ve okaliptüs ekimleri yaklaşık 50 ila 60 bin hektarlık bir alanı kaplıyor. Her yıl yaklaşık. 3,7 milyon ton odun. Talaşlar ve diğer odun atıkları, yakıt peletleri ve briketler ve diğer biyokütle türleri yüksek verimli, çevre dostu, yenilenebilir ve ekonomik yakıt sağlayabilir.

Yakıt peletleri– ahşap atıklarından (talaş, talaş, ağaç kabuğu, ince ve standart altı ahşap, tomruktan kaynaklanan tomruk artıkları), samandan, tarımsal atıklardan (ayçiçeği kabuğu, fındık kabuğu, gübre, tavuk pisliği) ve diğer biyokütle. Odun yakıtı peletlerine pelet adı verilir, 8-23 mm çapında ve 10-30 mm uzunluğunda silindirik veya küresel granüller formundadırlar. Şu anda Rusya'da yakıt peletleri ve briket üretimi yalnızca büyük miktarlarda ekonomik olarak karlıdır.

Granül üretiminin teknolojik süreci l. Hammaddeler (talaş, ağaç kabuğu vb.) kırıcıya girer ve burada ezilerek un haline getirilir. Ortaya çıkan kütle kurutucuya girer ve buradan odun ununun granüller halinde sıkıştırıldığı bir granülatör presine gider. Presleme sırasındaki sıkıştırma malzemenin sıcaklığını arttırır, ahşabın içerdiği lignin yumuşatır ve parçacıkları yoğun silindirlere yapıştırır. Bir ton pelet üretmek için 4-5 m3 odun atığı gerekir. Bitmiş granüller soğutulur, 12-40 kg'lık standart ambalajlarda paketlenir veya alıcıya dökme olarak teslim edilir. Granüller toz ve spor içermediğinden kendiliğinden tutuşmaya karşı daha az hassastır; bu da yangına neden olabilir. alerjik reaksiyon Insanlarda. Yüksek kurulukları (%8-12 nem, yakacak odunda %30-50) ve daha yüksek yoğunlukları (yaklaşık bir buçuk kat) bakımından sıradan ahşaptan farklıdırlar. Bu nitelikler talaş veya yakacak oduna kıyasla yüksek kalorifik değer sağlar (bir ton granülün yanması yaklaşık 5 bin kWh ısı açığa çıkarır, bu da geleneksel yakacak odundan bir buçuk kat daha fazladır). Yakıt peletleri, kül içeriği %3'ten fazla olmayan çevre dostu bir yakıttır.

Yakıt briketleri– biyolojik kökenli kurutulmuş ve briketlenmiş enerji taşıyıcıları (çeşitli odun atıkları, turba, tarımsal atıklar vb.), yüksek ısı transferine sahip çevre dostu malzeme. Yakıt olarak, kömür veya kok üretimi için bir preparat olarak kullanılır. Yakıt briket üretme teknolojisi, atıkların (ayçiçeği kabuğu, karabuğday vb.) ve ince öğütülmüş odun atıklarının (talaş) 250 ila 350°C'ye ısıtıldığında yüksek basınç altında bir vida ile preslenmesi işlemine dayanmaktadır. Ortaya çıkan yakıt briketleri, bitki atık hücrelerinde bulunan doğal bir lignin dışında herhangi bir bağlayıcı madde içermez. Presleme sırasında mevcut olan sıcaklık, briketlerin yüzeyinin erimesine katkıda bulunur, bu sayede briketlerin taşınması için önemli olan daha dayanıklı hale gelir. 3 ana briket türü vardır: dikdörtgen, 4 veya 6 kenarlı briketler (ısıl işlem nedeniyle dış yüzeylerinin karakteristik siyah veya koyu kahverengi rengine sahiptirler). Briketler mekanik hasarlara, yüksek nem direncine ve kalori içeriğine karşı dayanıklıdır, uzun zamandır yanma.

Biyokömür genellikle odunun, bitki saplarının veya diğer maddelerin ısıtılmasıyla üretilir. organik materyaller oksijene erişim olmadan. Biyokömür üretmenin en yaygın yöntemi pirolizdir. Son yıllarda, yüksek hacimsel ısı içeriğine sahip biyoyakıt peletlerinin elde edilmesini mümkün kılan biyokütle tavlama teknolojisinin (torrefaction) kullanımına olan ilgi giderek artmaktadır. ABD'de bu teknoloji ilk kez 2008 yılında Integro Earth Fuels tarafından kullanıldı.

Navoz – hayvanlardan üretilen bir tür katı biyoyakıt. Bazı bakterilerin gübre ile fermente edilmesi ve kurutulmasıyla bloklar halinde preslenerek termik santrallerde yakıt olarak kullanılan bir yanma ürünü elde edilir. Kurutulmuş gübre - gübre (adı Türk, Kazak adaşından gelir) yakıt olarak (örneğin, Türk halkları arasında ısıtma veya yemek pişirmek için bir ocakta yakmak için) ve ayrıca ev inşa etmek için kullanılmış ve bazen de kullanılmaktadır.

Gazlı yakıt

Biyogaz üretimi için hammaddeler gübre, kuş pisliği, tahıl ve melas gübresi, harcanmış tahıl, pancar küspesi, dışkı çamuru, balık ve mezbaha atıkları (kan, yağ, bağırsak, kamış), çimen, evsel atıklar, süt atıkları (tuzlanmış) olabilir. ve tatlı peynir altı suyu), biyodizel üretim atıkları (kolza tohumundan biyodizel üretiminden kaynaklanan teknik gliserin), meyve suyu üretiminden kaynaklanan atıklar (meyve, meyve, sebze posası, üzüm posası, algler), nişasta ve melas üretiminden kaynaklanan atıklar (posa) ve şurup), atık patateslerin işlenmesi, cips üretimi (kabuklar, kabuklar, çürük yumrular, kahve posası). Ayrıca biyogaz, mısır silajı veya silphium gibi özel olarak yetiştirilen enerji bitkilerinin yanı sıra alglerden de üretilebilmektedir.

Çöp gazı biyogaz türlerinden biridir. Belediye çöplüklerinden elde edildi evsel atık Bu, büyük şehirlerdeki çöp sorununu etkili bir şekilde çözmeyi ve çevresel durumu önemli ölçüde iyileştirmeyi mümkün kılıyor.

Biyogaz istasyonlarının ana görevlerinden biri (elektrik ve termal enerji elde etmenin yanı sıra) atıkların işlenmesi, gübre elde edilmesi, iyileştirmedir. çevresel durumçevre. Biyogaz (metan fermantasyonu) üretim teknolojisi, bir hammadde yükleyici, bir reaktör, karıştırıcılar, bir gaz tutucu, bir su karıştırma sistemi, bir ısıtma sistemi, bir gaz sistemi, bir gaz sistemi içeren bir aparatta (çürütücü) gerçekleştirilir. pompa istasyonu, ayırıcı ve kontrol cihazları. Biyokütle (atık veya yeşil kütle), bir pompa istasyonu veya yükleyici kullanılarak periyodik olarak reaktöre beslenir. Reaktör, karıştırıcılarla donatılmış, ısıtılmış ve yalıtılmış bir tanktır (betonarme veya kaplamalı çelik). Yararlı bakteriler reaktörde yaşar ve biyokütle ile beslenir. Bakterilerin ömrünü korumak için yem gereklidir, 35-38 ° C'ye ısıtılır ve periyodik olarak karıştırılır. Ortaya çıkan biyogaz bir depolama tesisinde (gaz tutucu) birikir, daha sonra bir arıtma sisteminden geçer ve tüketicilere (kazan veya elektrik jeneratörü) sunulur. Reaktör hava erişimi olmadan çalışır, yalıtılmıştır ve tehlikesizdir. Bazı hammadde türlerini saf formda fermente etmek için özel bir teknoloji gereklidir; örneğin, kimyasal katkı maddeleri olmadan tek aşamalı bir teknoloji kullanılarak, ancak gübre gibi diğer hammadde türleriyle birlikte fermantasyon (karıştırma) ile işleme. veya silaj.

Biyogazın bileşimi ve kalitesi: %50–87 metan, %13–50 CO2 , H2 ve H2S'nin küçük safsızlıkları. Biyogazın CO2'den temizlenmesinden sonra biyometan elde edilir - doğal gazın tam bir analoğu, tek fark kökendedir. Biyogazın verimi kuru madde içeriğine ve kullanılan hammadde türüne bağlıdır. Bir ton büyük gübreden sığırlarÇeşitli bitki türlerinden %60 metan içeriğine sahip 50–65 m3 biyogaz elde edilirken, çeşitli bitki türlerinden %70'e kadar metan içeriğine sahip 150–500 m3 biyogaz elde edilir. En yüksek miktar Biyogaz, %87'ye kadar metan içeriğine sahip 1300 m³ yağdan elde edilebilir. Biyogaz istasyonlarının asıl görevi atıkları işlemek, gübre elde etmek, çevresel durumu iyileştirmek ve ancak o zaman – elektrik ve termal enerji elde etmek.

Biyogaz elektrik, ısı veya buhar üretiminde yakıt olarak veya araç yakıtı olarak kullanılır (örneğin Volvo ve Scania) biyogazla çalışan motorlara sahip otobüsler üretin). Biyogaz tesisleri çiftliklere, kümes hayvanı çiftliklerine, damıtma tesislerine, şeker fabrikalarına ve et işleme tesislerine atık su arıtma tesisi olarak kurulabilir. Bir biyogaz tesisi bir veteriner ve sıhhi tesisin yerini alabilir; yani et ve kemik unu üretmek yerine leş, biyogaza dönüştürülebilir. Sanayileşmiş ülkeler arasında biyogaz üretimi ve kullanımında göreceli göstergeler açısından lider yer Danimarka'ya aittir (toplam enerji dengesinin %18'ine kadar). Mutlak anlamda Almanya, orta ve büyük ölçekli tesis sayısında (8.000 bin adet) lider konumdadır. İÇİNDE Batı Avrupa Kümes hayvanı çiftliklerinin en az yarısı biyogazla ısıtılıyor. Hindistan, Vietnam, Nepal ve diğer ülkelerde küçük (tek aileli) biyogaz tesisleri inşa ediliyor. İçlerinde üretilen gaz yemek pişirmek için kullanılır. Çin şu anda biyogaz üretim teknolojisinin uygulanmasında dünya lideridir. Ülkedeki toplam biyogaz üretimi 14 milyar m3 3 /yıl. Uzmanlara göre, biyogaz endüstrisinin mevcut büyüme hızı korunursa (ve bu, pazarın neredeyse her yıl iki katına çıkması anlamına geliyor), Çin 2020 yılına kadar biyogaz üretiminde dünya lideri olacak.

Biyohidrojen, biyokütleden termokimyasal, biyokimyasal veya başka yollarla elde edilen hidrojendir. Termokimyasal yöntemle biyokütle, oksijen olmadan, kömür gazlaştırma işleminin sıcaklığından çok daha düşük olan 500-800 o C sıcaklığa (odun atığı için) ısıtılır. İşlem sonucunda H2, CO ve CH4 açığa çıkar. Biyohidrojen, odun atıklarından termomekanik olarak üretilebiliyor ancak bu yöntemin maliyeti hala çok yüksek. Biyokimyasal süreçte hidrojen, örneğin Rhodobacter sphaeroides, Enterobacter cloacae gibi çeşitli bakteriler tarafından üretilir. Çeşitli enzimlerin veya enzimlerin kullanılması mümkündür [lat. fermentum – maya; biyokütlede bulunan polisakkaritlerden (nişasta, selüloz) hidrojen üretimini hızlandırmak için canlı sistemlerdeki kimyasal reaksiyonları hızlandıran (katalize eden) genellikle protein molekülleri veya bunların kompleksleri. İşlem 30° sıcaklıkta gerçekleşir. C ve normal basınç. Hidrojen grup tarafından üretilebilir yeşil algörneğin Chlamydomonas reinhardtii. Algler deniz suyundan veya kanalizasyondan hidrojen üretebilir.

Biyogaz üretmek için kullanılanlara benzer prensipler kullanılarak mikrobiyolojik yollarla biyohidrojen üretmek için bir proje geliştirilmektedir. Sakkaroz veya nişastanın bütil fermantasyonu yöntemiyle 1 ton melas, 1 ton tatlı sorgum sapı - 50 m3, 1 ton patates - 42 m3'ten 140 m3'e kadar hidrojen elde edilebilmektedir.

Hidrojenin ulaşım ve enerjide kullanımı şu anda gelişmiş altyapı eksikliğinden kaynaklanmaktadır ve hidrojen yakıt hücreleriyle çalışan hidrojen arabaları ve ekipmanlarının kavramsal modellerinin oluşturulmasıyla sınırlıdır. Hidrojenin yakıt olarak kullanılması olasılığı güvenlik sorunları nedeniyle de karmaşık hale geliyor: Hidrojen havayla patlayıcı bir karışım oluşturabilir - patlayıcı gaz; Sıvılaştırılmış hidrojen, özel malzemelerin kullanılmasını gerektiren olağanüstü nüfuz etme özelliklerine sahiptir.

Sentez – gaz(sigara) - ana bileşenleri CO ve H2 olan bir gaz karışımı; çeşitli kimyasal bileşiklerin sentezinde kullanılır. Şu anda sentez gazı, doğal gazın veya petrol ürünlerinin (hafif benzin - naftadan yağ kalıntılarına kadar) dönüştürülmesiyle ve yalnızca küçük ölçekte odunun kimyasal olarak işlenmesi ve kömürün gazlaştırılmasıyla üretilmektedir. Kullanılan hammaddelere ve dönüşüm türüne (buhar veya stokiyometrik olmayan O2 miktarı) bağlı olarak, bileşenlerin oranı gaz karışımı geniş ölçüde değişmektedir. Doğal gazın oksidatif pirolizi sırasında hedef ürün asetilen ile birlikte sentez gazı da elde edilir.

Tarihsel referans

Biyoyakıtların yaratılmasına yönelik ilk adımlar, bütanolün (bütil alkol) ortaya çıkışıyla atıldı. Daha sonra, Clostridium acetobutylicum bakterisinin katılımıyla, fermantasyonun üç son ürününün (aseton, bütanol ve etanol) adından sonra ABE işlemi olarak da adlandırılan bir fermantasyon işlemi kullanıldı. Otomotiv endüstrisi biyoyakıtların geliştirilmesinde büyük rol oynadı. Zaten 1826'da Amerikalı mucit S. Mori, alkol ve terebentin yakıtı olarak kullanılan bir motor yarattı. Bitkisel yağın buhar motorları ve gemilerde yakıt olarak kullanılabileceği kanıtlanmıştır. 1876'da Alman mucit N. Otto, dünyanın etanolle çalışan ilk dört zamanlı içten yanmalı motorunu yarattı. Bugün hala bu motorun çeşitli modifikasyonlarını kullanıyoruz. Daha da sıra dışı projeler yaratıldı. Örneğin, 1895'te R. Diesel, yer fıstığı yağı kullanımına dayanan bir tür dizel motor önerdi. G. Ford alkollü arabaların geleceğinden o kadar emindi ki, Amerika Birleşik Devletleri'nin Ortabatı bölgesinde bir içki fabrikası bile inşa etti ve burada önemli miktarda yatırım yaptı. 1. Dünya Savaşı sırasında dünyanın birçok ülkesindeki otomobiller yakıt olarak benzinin yanı sıra etanol de kullanıyordu.

17. yüzyılda Y.B. van Helmontçürüyen biyokütlenin yanıcı gazlar açığa çıkardığını keşfetti. A. Volta 1776'da ayrışan biyokütle miktarı ile açığa çıkan gaz miktarı arasında bir ilişki olduğu sonucuna vardı. 1808'de Sir G. Davy biyogazda metanı keşfetti. İlk biyogaz tesisi 1859 yılında Bombay'da kuruldu. 1895 yılında biyogaz Büyük Britanya'da sokak aydınlatmasında kullanıldı. 1930 yılında mikrobiyolojinin gelişmesiyle birlikte biyogaz üretim sürecinde yer alan bakteriler keşfedildi. SSCB'de 1940'larda araştırmalar yapıldı; 1948-54'te ilk laboratuvar kurulumu geliştirildi ve inşa edildi. Evleri ısıtmak, elektrik üretmek, güvenilir otomobil yakıtı üretmek gibi çok çeşitli enerji sorunlarını çözmek için biyogaz kullanma yönünde sürekli bir eğilim var. Aynı zamanda üretim mekanizmaları sürekli geliştirilmekte, kaliteli yakıt elde etmenin yeni, daha pratik ve ekonomik yolları geliştirilmektedir.

Küresel biyoyakıt pazarının gelişimindeki eğilimler

Biyoyakıtların çoğalmasını tetikleyen faktörler enerji güvenliği, iklim değişikliği ve ekonomik krizle ilgili tehditlerdir. Biyoyakıt üretiminin dünya çapında yaygınlaştırılması, başta ulaşım olmak üzere temiz yakıt tüketiminin payının artırılmasını; birçok ülke için ithal petrole olan bağımlılığın azaltılması; sera gazı emisyonlarının azaltılması; ekonomik gelişme. Biyoyakıtlar, petrolden elde edilen geleneksel yakıtlara bir alternatiftir. 2014 yılında biyoyakıt üretiminin dünya merkezleri ABD, Brezilya ve Avrupa Birliği'dir. En yaygın biyoyakıt türü biyoetanol olup, dünyada biyolojik hammaddelerden üretilen tüm yakıtların %82'sini oluşturmaktadır. Başlıca üreticileri ABD ve Brezilya'dır. 2. sırada ise biyodizel yer alıyor. Avrupa Birliği biyodizel üretiminin %49'unu gerçekleştirmektedir. Uzun vadede kara, hava ve deniz taşımacılığından biyoyakıtlara yönelik sürekli artan talep, küresel enerji pazarındaki mevcut durumu büyük ölçüde değiştirebilir. Sıvı biyoyakıt üretimi için tarımsal hammaddelerin kullanılması ve üretim hacimlerinin artması, tarım ürünlerine olan talebi doğurmuş, bu da biyoyakıt üretiminde kullanılan gıda ürünlerinin fiyatlarını etkilemiştir. İkinci nesil biyoyakıtların üretim hacmi büyümeye devam ediyor ve 2017 yılına kadar ikinci nesil biyoyakıtların küresel üretiminin 10 milyar litreye ulaşması bekleniyor. Dünya üretimi biyoyakıtların 2017 yılına kadar %25 oranında artması ve yakl. 140 milyar litre. Avrupa Birliği'nde biyoyakıt üretiminin çoğunluğu yağlı tohumlardan (kolza tohumu) üretilen biyodizelden gelmektedir. Tahminlere göre Avrupa Birliği'nde buğday ve mısırın yanı sıra şeker pancarından biyoetanol üretimi artacak. Brezilya'da biyoetanol üretiminin hızlı bir şekilde artmaya devam ederek 2017 yılına kadar yaklaşık 41 milyar litreye ulaşması bekleniyor. Genel olarak biyoetanol ve biyodizel üretiminin 2017 yılında hızla artarak sırasıyla 125 ve 25 milyar litreye ulaşması öngörülüyor. Asya'da biyoyakıt üretimi hızla artmaya başladı. 2014 yılı itibarıyla Çin, üçüncü büyük biyoetanol üreticisidir ve üretimin önümüzdeki on yıl içinde yılda %4'ten fazla artması beklenmektedir. Hindistan'da melastan biyoetanol üretiminin %7'nin üzerinde bir Bileşik Büyüme Oranıyla artacağı öngörülüyor. Aynı zamanda jatropha gibi yeni mahsullerden biyodizel üretimi de artıyor.

Dünya Enerji Ajansı'nın (IEA) tahminlerine göre 2025 yılında petrol kıtlığının %14 olacağı tahmin ediliyor. IEA'ya göre, 2021 yılına kadar biyoyakıtların (biyoetanol ve biyodizel dahil) toplam üretimi 220 milyar litre olsa bile, üretimi dünya yakıt talebinin yalnızca %7'sini karşılayacaktır. Biyoyakıt üretiminin büyüme oranı, bunlara olan talebin büyüme oranının çok gerisinde kalıyor. Bunun nedeni ucuz hammaddelerin bulunması ve yetersiz finansmandır. Yığın ticari kullanım Biyoyakıtlar fiyat dengesi sağlanarak belirlenecek geleneksel türler Petrolden elde edilen yakıtlar. Bilim adamlarına göre yenilenebilir enerji kaynaklarının payı 2040 yılına kadar %47,7'ye, biyokütlenin ise %23,8'ine ulaşacak.

Mevcut teknoloji gelişimi düzeyinde, biyoyakıt üretimi küresel enerji arzının küçük bir bölümünü oluşturacak ve enerji fiyatları tarımsal hammaddelerin maliyetini etkileyecektir. Biyoyakıtlar gıda güvenliğini çeşitli şekillerde etkileyebilir; biyoyakıt üretimi nedeniyle artan emtia fiyatları gıda ithalatçılarına zarar verebilir, aynı zamanda küçük çiftçilerin yerli tarımsal üretimini teşvik edebilir.

Fark ettiyseniz, son zamanlarda palm yağı medyanın, çevre örgütlerinin, politikacıların ve hatta üretim sürecini eleştiren sıradan insanların yakından ilgi odağı haline geldi.

Palm yağının kendisi sorun değil; sadece palm yağı meyvesinin kırmızımsı etinden elde edilen yenilebilir bir bitkisel yağdır.

Tüm bu yaygara ve tartışmanın nedeni, petrolle ilgili ekim ve üretim uygulamalarıdır. Hurma yağı dünya çapında ticari gıda endüstrisinde büyük ölçekte kullanıldığından, yüksek karlar üreticileri palmiye yağı ekimi yapılan alanı artırmaya teşvik ediyor ve bu da dünyanın çeşitli yerlerinde (özellikle Endonezya ve Malezya) ormansızlaşmaya yol açıyor. Bütün bunlar, çoğu şu anda tehlike altında olan çeşitli hayvan ve bitki türlerinin doğal yaşam alanlarına ciddi zararlar verilmesine yol açtı.

Buna rağmen pek çok kişi hâlâ palm yağı üretiminin yürek parçalayıcı çevresel sonuçlarının farkında değil. Palmiye yağıyla ilgili bu 25 şok edici ve üzücü gerçeğe daha yakından bakın:

25. Hurma yağı doymuş yağ bakımından son derece yüksektir. Bir yemek kaşığı palm yağı %55 oranında içerir. günlük değer doymuş yağlar.

24. Çeşitli bilimsel çalışmalara göre palm yağı, kardiyovasküler hastalıklardan kaynaklanan ölüm oranlarının artmasıyla ilişkilidir ve koroner hastalık kalp (100.000 vakada 68'e kadar ölüm).

23. Palmiye yağı sadece gıda endüstrisinde kullanılmıyor. Bugün, bakkaliye ürünlerinden mumlara, kozmetik ürünlerine, deterjanlara ve biyoyakıtlara kadar her gün kullandığımız tüm ürünlerin yaklaşık %50'si palm yağı içeriyor.

22. Palmiye yağı için yetiştirilen palmiye ağaçları, yüksek sıcaklık ve nem koşullarında büyüyüp meyve verir, bu nedenle tropik ormanlarda iyi büyürler.

21. Dünya Doğayı Koruma Vakfı'na (WWF) göre, palmiye yağı üretimi amacıyla palmiye ağaçları dikmek için gezegende her saat başı 300 futbol sahasına eşdeğer tropik ormanlar kesiliyor. Her saat.

20. Palmiye ağaçlarının bu kadar büyük olmasının nedenlerinden biri de palmiye ağaçlarının birbirlerinden en az 3 metre uzakta büyümek zorunda olmasıdır.

19. Palm yağı, Orta Amerika'nın yanı sıra Orta ve Batı Afrika gibi bölgelerde de üretiliyor ancak üretimin büyük çoğunluğu Malezya ve Endonezya'da gerçekleşiyor. Aslında bu iki ülke tek başına dünyadaki toplam palm yağı üretiminin yaklaşık %90'ını karşılamaktadır.

18. Endonezya'daki ormansızlaştırmanın %80'e yakınının yasa dışı olarak gerçekleştirildiği bildirilmektedir.

17. Palmiye tarlalarına arazi açmak için ormanların yakılması, Endonezya'yı (Çin ve ABD'den sonra) dünyanın en büyük üçüncü sera gazı yayan ülkesi haline getirdi.

16. Sadece bir hektarlık ormanın temizlenmesi (turbalıkların kurutulması ve yakılması) 6.000 tona kadar karbondioksit üretiyor. Endonezya'da halihazırda 10.000.000 hektardan fazla orman temizlendi.

15. Palmiye ağaçlarının bu kadar yaygın şekilde yetiştirilmesinin nedenlerinden biri de soya fasulyesi, kanola veya ayçiçeğinden 10 kat daha fazla yağ üretebilmeleridir.

14. Son yıllardaki ormansızlaşma oranlarına dayanarak yapılan son tahminler, Endonezya ve Malezya'nın tropikal ormanlarının %98'inin 2022 yılına kadar tamamen yok edilebileceğini öne sürüyor.

13. Tropikal ormanların büyük miktarda palmiye tarlalarına dönüştürülmesi nedeniyle, Borne fili, Sumatra kaplanı, Asya gergedanı, Malaya ayısı, bulutlu leopar, kara sırtlı tapir, hortumlu maymun dahil çok sayıda hayvan türü yok olmanın eşiğinde. Gibbon ve diğerleri.

12. Ancak Sumatra orangutanı, palm yağı üretiminin korkunç çevresel sonuçlarını simgeliyor. Ormansızlaşma nedeniyle her hafta 50'den fazla Sumatra orangutanı ölüyor. Evleri buldozerlerle temizleniyor ve hayvanlar açlıktan ölüme terk ediliyor.

11. Ormansızlaşma aynı zamanda orangutanları kaçak avcılara karşı daha savunmasız hale getiriyor. Hurma yağı şirketleri onları zararlı olarak gördüğü için hayvanlar sıklıkla ağır makinelerle eziliyor, üzerlerine benzin dökülüyor ve diri diri yakılıyor, tuzağa düşürülüyor, işkence görüyor, dövülüyor, vuruluyor ve vahşice öldürülüyor. Örneğin yalnızca 2006 yılında en az 1.500 orangutan bu şirketlerdeki işçiler tarafından dövülerek öldürüldü.

10. Şu anda Endonezya'daki tüm hayvan türlerinin üçte biri, palm yağı şirketlerinin kendi doğal yaşam alanlarına tecavüz etmesi sonucu tehlike altında sayılıyor.

9. Palmiye yağı üretimi aynı zamanda Endonezya ve Malezya'nın uzak bölgelerinde çocukların sömürülmesi de dahil olmak üzere ciddi insan hakları ihlalleriyle de ilişkilendirilmektedir. Çocuklar tarlalarda ağır meyve yükleri taşımaya, yabani otları temizlemeye ve yerden meyve toplarken uzun saatler eğilmeye zorlanıyor.

8. Endonezya ormanlarında yaklaşık 45.000.000 kişinin yaşadığı göz önüne alındığında, ormansızlaşmanın yerel nüfus üzerinde de doğrudan etkisi vardır. 2011 yılında Wilmar (dünyanın en büyük palmiye yağı üreticilerinden biri), 40.000 hektarlık araziyi palmiye ekimi için açmak üzere bütün bir köyü yerle bir etti, 40 evi yıktı.

7. 1967 ile 2000 yılları arasında Endonezya'da palmiye yağı ekimine ayrılan arazi alanı 2.000 metrekareden arttı. km'den 30.000 metrekareye kadar. km. Şu anda bu rakam çok daha yüksek.

6. 20. yüzyılın başında Güneydoğu Asya ülkeleri yılda yaklaşık 250.000 ton palm yağı ihraç ediyordu. Bugüne kadar bu rakam 60 milyonun üzerine çıktı.

5. Güneydoğu Asya'da milyonlarca insan, tropik ormanları yok eden yangınlar nedeniyle yoğun, boğucu dumandan mağdur oluyor. Zehirli hava kirliliği nedeniyle her yıl 110.000'den fazla insan ölüyor.

4. 2014 yılında Endonezya ormanların yok edilmesinde dünya lideri oldu. İkinci sırada yer alan Brezilya ise toprak bakımından çok daha büyük olmasına rağmen, Endonezya bazı yıllarda Güney Amerika ülkesinden neredeyse 2 kat daha fazla orman temizlemeyi "başardı".

3. Bazı lobiciler, palm yağının biyoyakıt üretiminde kullanılması nedeniyle palm yağı üretiminin aslında çevre için iyi olduğunu iddia ediyor. Diğerleri ise tropik ormanların palmiye tarlalarına dönüştürülmesinin çevreye vereceği zararın biyoyakıtların faydalarından çok daha ağır bastığını savunuyor.

2. Dünya Doğayı Koruma Vakfı'na göre, Endonezya'da palmiye plantasyonları için kullanılabilecek yaklaşık 20.000.000 hektarlık terkedilmiş arazi bulunmaktadır, ancak ahşap son derece pahalı bir ürün olduğundan, pek çok palmiye yağı üreticisi ağaç kesme şirketleriyle ilişkilidir. Bu yüzden temizlemeyi tercih ediyorlar bakir ormanlarçifte kar elde etmek için - odun ve petrol için.

1. Palmiye yağı üretimindeki patlamadan önce, Endonezya'nın yağmur ormanları o kadar yoğundu ki, yerel sakinlere göre orangutanlar, yere bile değmeden daldan dala hareket ederek tüm adayı geçebiliyordu.