Biodegviela: cietā, šķidrā un gāzveida kurināmā salīdzinājums

Biodegvielas plusi un mīnusi

Biotehnoloģiju attīstība atrisina organisko atkritumu pārstrādes problēmu, kā arī naftas un gāzes aizstāšanu ar alternatīvām degvielām. Taču to nesaprātīga izmantošana var radīt papildu problēmas ar klimatu, kā arī ekosistēmām. Apsveriet dažus galvenos punktus šīs nozares attīstībā:

• Biodegviela ir atjaunojams enerģijas avots ar lētām izejvielām.
• Tehnoloģijas, kuru pamatā ir organisko atkritumu pārstrāde, ir piemērojamas visur, kur ir cilvēki un rūpniecības kompleksi.
• Biodegvielas ražošana samazina oglekļa dioksīda līmeni atmosfērā, un tās izmantošana tradicionālās degvielas vietā samazina oglekļa dioksīda veidošanos.
• Monokultūru audzēšana plašā mērogā (kā biodegvielas izejviela) noved pie augsnes sastāva noplicināšanas un bioloģiskās daudzveidības samazināšanās, kas ietekmē klimatu.

Saprātīga pieeja biodegvielas ražošanai spēj atrisināt akūtākās vides vides problēmas.

Mobilitāte salīdzinājumā ar citiem alternatīviem enerģijas avotiem

Šobrīd "radikālākām" alternatīvās enerģijas tehnoloģijām, piemēram, saules enerģijai un vēja enerģijai, ir viena liela problēma – mobilitāte. Tā kā saule un vējš nav pastāvīgi, tad lielas jaudas nodrošināšanai šādās energotehnoloģijās nākas izmantot salīdzinoši smagas baterijas (bet, pilnveidojoties tehnoloģijām, šī problēma pamazām tiek atrisināta). Savukārt biodegvielu ir diezgan viegli transportēt, tā ir stabila un ar diezgan augstu “enerģijas blīvumu”, to var izmantot ar nelielām izmaiņām esošajās tehnoloģijās un infrastruktūrā.

Izmaksu samazināšana

Biodegviela šobrīd tirgū maksā tikpat daudz kā benzīns. Tomēr biodegvielas izmantošana sniedz vairāk priekšrocību, jo tā ir tīrāka degviela un, sadedzinot, rada mazāk izmešu. Biodegvielu var pielāgot esošajām dzinēju konstrukcijām, lai tās labi darbotos jebkurā vidē.Taču šāda degviela ir labāka dzinējiem, tā samazina kopējās dzinēja piesārņojuma kontroles izmaksas un līdz ar to tās izmantošana prasa mazākas uzturēšanas izmaksas. Pieaugot pieprasījumam pēc biodegvielas, visticamāk, nākotnē tā kļūs lētāka. Līdz ar to biodegvielas izmantošana mazāk noslogos maciņu.

Atjaunojamie avoti

Benzīnu iegūst no jēlnaftas, kas nav atjaunojams resurss. Lai gan mūsdienu fosilā kurināmā rezerves pietiks vēl daudziem gadiem, tās galu galā beigsies. Biodegvielu ražo no dažādām izejvielām, piemēram, kūtsmēsliem, kultūraugu atliekām un augiem, kas īpaši audzēti degvielai. Tie ir atjaunojamie resursi, kas, visticamāk, tik drīz nebeigsies.

Siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšana

Dedzinot, fosilais kurināmais rada lielu daudzumu oglekļa dioksīda, kas tiek uzskatīts par siltumnīcefekta gāzi un par iemeslu, kāpēc uz planētas tiek uzturēta silta saule. Ogļu un naftas dedzināšana paaugstina temperatūru un izraisa globālo sasilšanu. Lai samazinātu siltumnīcefekta gāzu ietekmi, var izmantot biodegvielu. Pētījumi liecina, ka biodegviela samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas līdz pat 65 procentiem. Turklāt, audzējot biodegvielas kultūras, tie daļēji absorbē oglekļa monoksīdu, kas padara biodegvielas sistēmu vēl ilgtspējīgāku.

Ekonomiskā drošība valstīm, kurām nav lielu degvielas rezervju

Ne katrai valstij ir lielas naftas rezerves. Naftas imports atstāj ievērojamu plaisu valsts ekonomikā.Ja cilvēki sāks sliecas uz biodegvielas izmantošanu, tad atkarība no importa mazināsies. Pateicoties biodegvielas ražošanas pieaugumam, tiks radīts vairāk darba vietu, kam vajadzētu pozitīvi ietekmēt valsts ekonomiku.

Kas ir biodegviela

Biodegviela ir degviela, kas iegūta no dzīvām vielām. Biodegvielas veidošanās aizņem īsu laika posmu, salīdzinot ar fosilo kurināmo. Biodegvielu ražo galvenokārt bioloģiskos procesos. Biodegvielas ražošanas galaprodukts var būt ciets, šķidrs vai gāzveida.

Viens no svarīgākajiem biodegvielas uzdevumiem ir tas, ka tā ir atjaunojams enerģijas avots. Atjaunojamā degviela ir degviela, kas iegūta no atjaunojamiem resursiem. Tā kā biodegvielas tiek ražotas no biomasas un biomasa ir atjaunojams resurss, biodegviela ir atjaunojama degviela.

Visizplatītākie biodegvielas veidi ir bioetanols un biodīzeļdegviela.

Bioetanols

Bioetanols ir degviela, ko ražo bioloģiskos procesos, izmantojot mikroorganismus un fermentus. Galaprodukts ir uzliesmojošs šķidrums. Biodegvielas ražošanā izmantotie avoti ir cukurniedres un kvieši. Cukurs no šiem avotiem tiek raudzēts, lai iegūtu etanolu. Destilāciju veic, lai atdalītu bioetanolu no citām galaproduktā iekļautajām sastāvdaļām. Bioetanolu var izmantot kā piedevu kopā ar benzīnu, lai samazinātu oglekļa monoksīda emisijas.

biodīzeļdegviela

Biodīzeļdegviela tiek ražota, izmantojot augu eļļu un taukus procedūrā, ko sauc par pāresterificēšanu.Galvenie resursi ir sojas pupiņas, rapšu sēklas u.c.Biodīzeļdegviela ir viena no labākajām piedevām, ko izmanto degvielas maisījumos, lai samazinātu kaitīgo gāzu emisiju. Biodīzeļdegviela var samazināt šīs emisijas līdz pat 60%.

Taču biodegvielas dedzināšana veicina gaisa piesārņojumu, jo veidojas oglekļa daļiņas, oglekļa monoksīds un citas nelabvēlīgas gāzveida emisijas. Taču procentuālā izteiksmē šis ieguldījums ir mazāks nekā fosilā kurināmā.

1. attēls. Aļģes var izmantot reaktīvo dzinēju degvielas ražošanai

Biodegvielas izmantošanas priekšrocības ietver zemākas emisijas, atjaunojamību, bioloģisko noārdīšanos un drošību. Biodegviela rada mazāk siltumnīcefekta gāzu nekā fosilais kurināmais. Biodegvielu var viegli iegūt no organiskiem materiāliem. Tā kā mēs varam audzēt organiskos materiālus, piemēram, augu biomasu, biodegviela tiek uzskatīta par atjaunojamu enerģijas avotu. Tā kā šīs biodegvielas ir izgatavotas no organiskām vielām, tās ir bioloģiski noārdāmas, un tādējādi degvielas noplūde neradīs būtisku kaitējumu videi. Tā kā biodegvielu vienkārši ražo no augiem, kas aug uz zemes, tā ir drošāka nekā metodes, kas saistītas ar ieguvi vai citiem sarežģītiem izrakumiem.

Degvielas iegūšana un izmantošana:

Vispieprasītākais cietais kurināmais ir ogles (akmens, brūnais un antracīts). Otrajā vietā ir koksne un kūdra. Ogles izmanto lielās termoelektrostacijās, metalurģijā. Koksni izmanto celtniecībā, mēbeļu ražošanā un kā kurināmo krāsnīm, kamīniem, pirts kompleksiem.

Vairāk nekā 80% no pasaulē izmantotā šķidrā kurināmā ir naftas destilācijas produkti.

Galvenie naftas pārstrādes produkti - benzīns un petroleja ir pieprasīti kā automobiļu un aviācijas degviela. Koģenerācijas stacijas darbojas ar mazutu. Šajā gadījumā ir jāatrisina sēra savienojumu atdalīšanas problēma no sadegšanas produktiem. Atkarībā no oriģinālās eļļas klases mazuts var saturēt līdz 4,3% šī elementa. Jo augstāks sēra procentuālais daudzums, jo lielākas ir aprīkojuma uzturēšanas izmaksas, jo lielāks nodilums.

Gāzes degvielu iegūst gan tieši no gāzes atradnēm, gan kā produktu, kas saistīts ar naftu. Pēdējā gadījumā gāze satur vairāk augstāku ogļūdeņražu, vienlaikus samazinot metāna daudzumu. Tas deg labāk un dod vairāk siltuma.

Komposta kaudzes un poligoni kļūst par biogāzes avotu. Japānā tiek celtas īpašas mazas rūpnīcas, kas spēj uzņemt līdz 20 m3 gāzes dienā no šķirotajiem atkritumiem. Tas ir pietiekami, lai saražotu 716 kW siltumenerģijas. Ķīnā saskaņā ar UNESCO datiem ir atvērti vismaz 7 miljoni rūpnīcu un rūpnīcu, lai ražotu biogāzi no trūdošām organiskām vielām.

Ūdeņradi izmanto arī kā degvielu. Tās galvenā priekšrocība ir tā, ka rezerves nav ģeogrāfiski piesaistītas noteiktiem planētas reģioniem, un, sadedzinot, veidojas tīrs ūdens.

KOMANDA "GĀZE"

Biomasa ražo arī gāzveida degvielu, kas ir lieliski piemērota arī automašīnām. Piemēram, metāns ir viena no galvenajām dabisko un tā saukto saistīto gāzu sastāvdaļām, kas iegūtas naftas rafinēšanas laikā. Šāds minerāls var viegli aizstāt nevajadzīgu organisko atkritumu kalnu - no banāliem kūtsmēsliem līdz zivju, gaļas, piena un dārzeņu rūpniecības atkritumiem. Šo biomasu baro baktērijas, kas ražo biogāzi.Pēc tā attīrīšanas no oglekļa dioksīda gāzes iegūst tā saukto biometānu. Tā galvenā atšķirība no parastā metāna, ar kuru darbojas daudzi sērijveida modeļi, ir tā, ka tas nav minerāls. Kaut kas jau ir, bet kūtsmēsli un augi neizbeigsies pirms planētas dzīves beigām.

Biometāna ražošanas shēma (visas shēmas un tabulas tiek atvērtas pilnā izmērā ar peles klikšķi):

Kāpēc labāk izmantot biodegvielu?

Biodegviela ir alternatīvs, atjaunojams enerģijas avots uz zemes.

Tās galvenās priekšrocības ir šādas:

1. Pieejamība ļauj izmantot šāda veida degvielu visās cilvēka dzīves jomās.
2. Atjaunojamība. Viena svarīga priekšrocība salīdzinājumā ar benzīnu ir biodegvielas spēja būt atjaunojamai.
3. Biodegviela palīdz palēnināt globālās pārmaiņas. Tā lietošana samazina siltumnīcas efektu (līdz 65%)
4. Valstīm, kas ražo biodegvielu, samazinās atkarība no šī produkta importa.
5. Lieliska degvielas uzpildes stacija automašīnai.

Zaļās tehnoloģijas, biodegviela

Biodegviela no kūtsmēsliem

Ilgu laiku lauksaimniecības un pārtikas rūpniecības atkritumi tika izmantoti tikai mēslošanas līdzekļu ražošanai, taču mūsdienās šie paši atkritumi ļauj ražot biodegvielu. Kā izejvielas degvielas ražošanai var izmantot mājlopu un mājputnu kūtsmēslus, kā arī alus graudus, kautuvju atkritumus, pēcspirta slāņus, notekūdeņus, biešu mīkstumu utt.

Šādu atkritumu pārstrādes rezultātā tiek iegūta gāzveida biodegviela, ko iegūst fermentācijas rezultātā. Iegūto biogāzi var izmantot elektroenerģijas ražošanai vai katlu mājās, dzīvojamo ēku apkurei.Turklāt šāda degviela tiek izmantota automašīnās.

Taču jāņem vērā, ka, lai iegūtu gāzveida biodegvielu automašīnām, fermentācijas rezultātā iegūtā biogāze ir jāattīra no CO2, pēc tam tā tiks pārveidota par metānu.

Otrās paaudzes biodegviela

Otrās paaudzes biodegviela ir degvielas veids, ko ražo no nepārtikas atjaunojamām izejvielām, atšķirībā no etanola, metanola, biodīzeļdegvielas un tā tālāk. Salmus, aļģes, zāģu skaidas un jebkuru citu biomasu var izmantot kā izejvielas otrās paaudzes biodegvielas ražošanai.

Šāda veida degvielas lielā priekšrocība ir tā, ka tā ir izgatavota no produktiem, kas vienmēr ir pieejami un ir pastāvīgi atjaunojami. Pēc daudzu zinātnieku domām, tieši otrās paaudzes biodegviela var atrisināt enerģētikas krīzi.

Biodegviela no aļģēm

Līdz šim zinātnieki ir izstrādājuši īpašu tehnoloģiju otrās paaudzes biodegvielas iegūšanai no aļģēm.

Šīs tehnoloģijas attīstība vēl vairāk radīs revolūciju biodegvielu pasaulē, jo galvenajai izejvielai (aļģēm) nav nepieciešama īpaša kopšana un nav nepieciešams mēslojums (tā augšanai nepieciešams ūdens un saules gaisma). Turklāt tie aug jebkurā ūdenī (netīrā, tīrā, sāļā un svaigā). Arī aļģes var palīdzēt tīrīt kanalizācijas caurules.

Vēl viens pozitīvs aspekts biodegvielas ražošanā no aļģēm ir tas, ka pēdējās sastāv no vienkāršiem ķīmiskiem elementiem, kurus var viegli apstrādāt un sadalīt. Tādējādi, pateicoties visām priekšrocībām, aļģu biodegvielas tehnoloģijai ir vislielākais potenciāls.

Gāzveida biodegviela

Ir divi galvenie gāzveida kurināmā veidi:

• Biogāze
• bioūdeņradis

Biogāze

Organisko atkritumu fermentācijas produkts, ko var izmantot kā fekāliju atliekas, notekūdeņus, sadzīves atkritumus, kaušanas atkritumus, kūtsmēslus, kūtsmēslus, kā arī skābbarību un aļģes. Tas ir metāna un oglekļa dioksīda maisījums. Vēl viens sadzīves atkritumu pārstrādes produkts biogāzes ražošanā ir organiskais mēslojums. Ražošanas tehnoloģija ir saistīta ar sarežģītu organisko vielu pārveidošanu baktēriju ietekmē, kas veic metāna fermentāciju.

Uzsākot tehnoloģisko procesu, atkritumu masa tiek homogenizēta, pēc tam sagatavotā izejviela ar iekrāvēja palīdzību tiek ievadīta apsildāmā un izolētā reaktorā, kur aptuveni 35 °C temperatūrā tieši notiek metāna fermentācijas process. -38 °C. Atkritumu masa tiek pastāvīgi sajaukta. Iegūtā biogāze nonāk gāzes tvertnē (izmanto gāzes uzglabāšanai) un pēc tam tiek padota uz elektroenerģijas ģeneratoru.
Iegūtā biogāze aizstāj parasto dabasgāzi. To var izmantot kā biodegvielu vai ražot no tā elektroenerģiju.

bioūdeņradis

To var iegūt no biomasas ar termoķīmiskiem, bioķīmiskiem vai biotehnoloģiskiem līdzekļiem. Pirmā iegūšanas metode ir saistīta ar koksnes atkritumu karsēšanu līdz 500-800 ° C temperatūrai, kā rezultātā sākas gāzu maisījuma - ūdeņraža, oglekļa monoksīda un metāna - izdalīšanās. Bioķīmiskajā metodē tiek izmantoti baktēriju Rodobacter speriodes, Enterobacter cloacae enzīmi, kas celulozi un cieti saturošo augu atlieku sadalīšanās laikā izraisa ūdeņraža veidošanos. Process notiek normālā spiedienā un zemā temperatūrā.Bioūdeņradi izmanto ūdeņraža ražošanā degvielas šūnas transports un enerģija. Vēl nav plaši izmantots.

Degvielas īpašības

Ievērojama šādas degvielas izmantošanas priekšrocība ir niecīgais kvēpu daudzums. Dedzinot kamīnā, nerodas vairāk sodrēju kā no sadedzinātas sveces. Nav arī oglekļa monoksīda, kas ir kaitīgs veselībai.

Lietojot bioetanolu, kamīnā rodas neliels daudzums ūdens un neliels daudzums oglekļa dioksīda. Tas ir iemesls parastās oranžās liesmas trūkumam.

Lai panāktu maksimālu dabiskumu, bioetanola sastāvam tiek pievienotas piedevas, kas liesmām piešķir raksturīgu oranžu nokrāsu. Tie arī palīdz sasniegt maksimālu liesmas dabiskumu.

Pasaules biodegvielas tirgus attīstības tendences

Biodegvielas izplatības virzītājspēki ir draudi, kas saistīti ar energoapgādes drošību, klimata pārmaiņām un ekonomikas lejupslīdi. Biodegvielas ražošanas izplatība visā pasaulē ir vērsta uz tīras degvielas patēriņa īpatsvara palielināšanu, īpaši transportā; daudzu valstu atkarības no importētās naftas samazināšana; siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšana; ekonomiskā attīstība. Biodegviela ir alternatīva tradicionālajai degvielai, kas iegūta no naftas. Pasaules biodegvielas ražošanas centri 2014. gadā ir ASV, Brazīlija un Eiropas Savienība. Visizplatītākais biodegvielas veids ir bioetanols, tā īpatsvars ir 82% no visas pasaulē saražotās degvielas no bioloģiskām izejvielām.Tās vadošie ražotāji ir ASV un Brazīlija. 2. vietā ir biodīzelis. 49% no biodīzeļdegvielas ražošanas ir koncentrēti Eiropas Savienībā. Ilgtermiņā arvien pieaugošais pieprasījums pēc biodegvielas no sauszemes, gaisa un jūras transporta var būtiski mainīt pašreizējo situāciju globālajā enerģijas tirgū. Lauksaimniecības izejvielu izmantošana šķidrās biodegvielas ražošanai un to ražošanas pieaugums radījis pieprasījumu pēc lauksaimniecības produktiem, kas ietekmējis biodegvielas ražošanā izmantoto pārtikas kultūraugu cenas. Otrās paaudzes biodegvielas ražošana turpina pieaugt, un līdz 2020. gadam otrās paaudzes biodegvielas ražošanai pasaulē vajadzētu sasniegt 10 miljardus litru. Pasaules biodegvielas ražošanai līdz 2020. gadam vajadzētu palielināties par 25% un sasniegt apm. 140 miljardi litru. Eiropas Savienībā lielāko daļu biodegvielas ražo no biodīzeļdegvielas, kas ražota no eļļas sēklām (rapša). Saskaņā ar prognozēm ES valstis paplašinās bioetanola ražošanu no kviešiem un kukurūzas, kā arī cukurbietēm. Paredzams, ka Brazīlijā bioetanola ražošana turpinās pieaugt paātrinātā tempā, līdz 2017. gadam sasniedzot aptuveni 41 miljardu litru. Kopumā bioetanola un biodīzeļdegvielas ražošana, saskaņā ar prognozi, līdz 2020. gadam strauji pieaugs un sastādīs attiecīgi 125 un 25 miljardus litru. Āzijas biodegvielas ražošana ir sākusi strauji augt. No 2014. gada Ķīna ir trešajā vietā bioetanola ražošanā, un sagaidāms, ka nākamajos desmit gados šī ražošana pieaugs par vairāk nekā 4% gadā.Indijā tiek prognozēts, ka bioetanola ražošana no melases palielināsies par vairāk nekā 7% gadā. Tajā pašā laikā paplašinās biodīzeļdegvielas ražošana no jaunām kultūrām, piemēram, jatropha.

Pēc Pasaules Enerģētikas aģentūras (IEA) prognozēm, naftas deficīts 2025.gadā tiks lēsts 14% apmērā. Pēc IEA datiem, pat ja kopējā biodegvielas (ieskaitot bioetanolu un biodīzeļdegvielu) produkcija līdz 2021.gadam būs 220 miljardi litru, tad tās ražošana segs tikai 7% no pasaules degvielas pieprasījuma. Biodegvielas ražošanas pieauguma temps krietni atpaliek no pieprasījuma pēc tām pieauguma tempa. Tas ir saistīts ar lētu izejvielu pieejamību un nepietiekamo finansējumu. Biodegvielas masveida komerciālo izmantošanu noteiks cenu līdzsvara sasniegšana ar tradicionālajām degvielām, kas iegūtas no naftas. Pēc zinātnieku domām, atjaunojamo energoresursu īpatsvars līdz 2040.gadam sasniegs 47,7%, bet biomasas - 23,8%.

Pašreizējā tehnoloģiju attīstības līmenī biodegvielas ražošana būs neliela daļa no globālās energoapgādes, enerģijas cenas ietekmēs lauksaimniecības izejvielu pašizmaksu. Biodegvielai var būt dažāda ietekme uz nodrošinātību ar pārtiku — augošās preču cenas, ko izraisa biodegvielas ražošana, var kaitēt pārtikas importētājiem, no otras puses, stimulēt sīkzemnieku vietējo lauksaimniecības ražošanu.

Cietā biodegviela - granulas

Pēdējā laikā daudz klīst dažādas runas vai pat savdabīgas "leģendas", ka viens no perspektīvākajiem un ļoti ienesīgākajiem mazā biznesa veidiem var būt degvielas granulu - īpaša bioloģiskās degvielas veida - ražošana. Sīkāk apskatīsim cietā granulētā kurināmā priekšrocības un tā iegūšanas procesu.

Kāpēc un kā tiek ražotas degvielas granulas

Mežizstrāde, kokapstrādes uzņēmumi, lauksaimniecības kompleksi un dažas citas ražošanas līnijas papildus pamatproduktiem noteikti ražo ļoti lielu daudzumu koksnes vai citu augu atkritumu, kam, šķiet, vairs nav nekādas praktiskas vērtības. Vēl netika doti, tie tika vienkārši sadedzināti, metot dūmus atmosfērā vai pat nepareizi apsaimniekoti ar milzīgām "kaudzēm". Bet viņiem ir milzīgs enerģijas potenciāls! Ja šie atkritumi tiek nogādāti ērtā stāvoklī, lai tos varētu izmantot kā degvielu, tad līdz ar apglabāšanas problēmas atrisināšanu var gūt arī peļņu! Tieši uz šiem principiem balstās cietās biodegvielas – granulu – ražošana.

Faktiski tās ir saspiestas cilindriskas granulas ar diametru no 4 ÷ 5 un līdz 9 ÷ 10 mm un aptuveni 15 ÷ 50 mm garumā. Šāds izlaišanas veids ir ļoti ērts - granulas ir ērti iepakotas maisos, tās ir viegli transportējamas, lieliski noder automātiskai degvielas padevei cietā kurināmā katliem, piemēram, izmantojot skrūvju iekrāvēju.

Granulas tiek presētas gan no dabīgiem koksnes atkritumiem, gan no mizas, zariem, skujām, sausām lapām un citiem mežizstrādes blakusproduktiem. Tos iegūst no salmiem, sēnalām, kūkām, un dažos gadījumos pat vistas kūtsmēsli kalpo kā izejviela. Granulu ražošanā tiek izmantota kūdra - tieši šādā veidā tā sadegšanas laikā sasniedz maksimālu siltuma pārnesi.

Protams, dažādas izejvielas iegūst atšķirīgus raksturlielumus iegūtajām granulām - to energoefektivitātes, pelnu satura (atlikušā nedegošā komponenta daudzuma), mitruma, blīvuma, cenas ziņā. Jo augstāka kvalitāte, jo mazāk problēmu ar apkures ierīcēm, jo ​​augstāka ir apkures sistēmas efektivitāte.

Pēc īpatnējās siltumspējas (tilpuma izteiksmē) granulas atstāj aiz sevis visa veida malku un ogles. Šādas degvielas uzglabāšanai nav nepieciešamas lielas platības vai īpašu apstākļu radīšana. Presētā koksnē, atšķirībā no zāģu skaidām, trūdēšanas vai debašu procesi nekad nesākas, tāpēc šādai biodegvielai nav pašaizdegšanās riska.

Tagad pie jautājuma par granulu ražošanu. Faktiski viss cikls ir vienkārši un skaidri parādīts diagrammā (tiek parādītas lauksaimniecības izejvielas, taču tas vienlīdz attiecas uz visiem koksnes atkritumiem):

Pirmkārt, atkritumi iziet sasmalcināšanas stadiju (parasti līdz 50 mm garām un 2 ÷ 3 mm biezām skaidām). Pēc tam seko žāvēšanas procedūra - nepieciešams, lai atlikušais mitrums nepārsniegtu 12%. Ja nepieciešams, skaidas tiek sasmalcinātas vēl smalkākā frakcijā, sasniedzot tās stāvokli gandrīz līdz koksnes miltu līmenim. Par optimālu tiek uzskatīts, ja granulu presēšanas līnijā nonākošo daļiņu izmērs ir 4 mm robežās.

Pirms izejvielas nonāk granulatoros, to nedaudz tvaicē vai īslaicīgi iegremdē ūdenī. Un, visbeidzot, uz granulu presēšanas līnijas šie “koksnes milti” tiek izspiesti caur īpašas matricas kalibrēšanas caurumiem, kuriem ir koniska forma.Šāda kanālu konfigurācija veicina maksimālu sasmalcinātas koksnes saspiešanu ar, protams, tās asu sildīšanu. Tajā pašā laikā lignīna viela, kas atrodas jebkurā celulozi saturošā struktūrā, droši “salīmē kopā” visas mazākās daļiņas, veidojot ļoti blīvu un izturīgu granulu.

Pie izejas no matricas iegūtās "desiņas" sagriež ar speciālu nazi, kas dod vajadzīgā garuma cilindriskas granulas. Viņi nonāk bunkurā, un no turienes - uz gatavo granulu uztvērēju. Faktiski atliek tikai atdzesēt gatavās granulas un iepakot tās maisos.

Biodegvielu šķirnes

Biodegvielas enerģijas avoti, neskatoties uz iepriekšējās sadaļās uzskaitītajām nepilnībām sastāvā un ražošanas tehnoloģijā, jau tiek izmantoti. Dažās cilvēka darbības jomās tie aizstāj elektrību. Ir pat veseli biodegvielas katli, kas apsilda dzīvojamās ēkas, tirdzniecības un ražošanas telpas.

Visplašāk izmantotās biodegvielas ir:

• šķidrums;
• grūti.

Apskatīsim katru no tiem tuvāk.

šķidrums

Tas ir arī viens no biodegvielas veidiem.

Viena no biodegvielas ražošanai piemērotākajām kultūrām ir rapsis.

Enerģijas nesējs tiek ražots saskaņā ar šādu shēmu:

• novāktajam rapsim tiek veikta smalka tīrīšana, kā rezultātā no tās tiek noņemti gruži, augsne un citi svešķermeņi;
• pēc tam dārzeņu izejvielas sasmalcina un saspiež, lai iegūtu kūku;
• tad notiek rapšu eļļas esterifikācija - ar īpašu skābju un spirtu palīdzību no šīs vielas tiek iegūti gaistošie esteri;
• beigās iegūtā biodīzeļdegviela tiek attīrīta no nevajadzīgiem eļļas piemaisījumiem.

Šķidrā degviela tiek ražota no rapša sēklām

Turklāt plaši tiek izmantota E-95 biodegviela, kas aizstāj tradicionālo benzīnu. Šāda veida enerģijas nesējs sastāv no etilspirta ar piedevām, kas samazina korozīvo iedarbību uz automašīnās uzstādīto iekšdedzes dzinēju metāla un gumijas daļām.

Biobenzīna priekšrocības ir šādas:

• šāda veida degvielas izmaksas ir zemākas nekā tradicionālās;
• to lietojot, palielinās eļļas un filtra elementu kalpošanas laiks;
• biodegvielas sadegšana neizraisa plāksnīšu veidošanos uz aizdedzes svecēm, kas novērš dzirksteles pāreju;
• iekšdedzes dzinējs, kas darbojas ar biobenzīnu, neizdala atmosfērā kaitīgas vielas;
• etanols ir mazāk uzliesmojošs un neeksplodē ceļu satiksmes negadījumu laikā;
• organiskais benzīns detonē zemākā temperatūrā, tāpēc siltajā sezonā automašīnas dzinējs nepārkarst.

Organiskais benzīns palīdzēs tikt galā ar vides problēmām

Neskatoties uz iepriekš minētajām priekšrocībām, šķidrajai biodegvielai ir vairāki trūkumi, kas neļauj to plaši ieviest saimnieciskajā darbībā:

1. Izmantojot organisko benzīnu, iekšdedzes dzinēji un citas iekārtas ātri sabojājas, jo vielas, kas veido dabisko enerģijas nesēju, izraisa koroziju un bojā agregātu gumijas blīves. Efektīvi veidi, kā cīnīties ar šo parādību, vēl nav atrasti.
2. Lai pilnībā aizstātu fosilo kurināmo ar bioloģisko, ir būtiski jāpaplašina lauksaimniecībā izmantojamās zemes platība, kas šobrīd nav iespējama. Turklāt augu audzēšanai piemērotā zemes platība ir ierobežota. Problēmas risinājums var būt trešās paaudzes degviela, kuras izstrāde vēl nav pabeigta.

ciets

Papildus šķidrajai biodegvielai cietie organiskie enerģijas nesēji ir saņēmuši pelnītu atzinību patērētāju vidū visā pasaulē.

To īpašības ir šādas:

1. Tie ir izgatavoti no dažādām bioloģiskas izcelsmes izejvielām. Tie var būt gan organiskie cilvēku un dzīvnieku dzīves atkritumi, gan dažādu augu daļas.
2. Cietās biodegvielas ražošanas tehnoloģiskā procesa būtība ir noteiktu celulozes šķelšanas metožu efektīva izmantošana. Šobrīd tiek veikti daudzi pētījumi, kuru mērķis ir atkārtot dabiskos šķelšanās procesus, kas notiek dzīvo organismu gremošanas traktā.
3. Cietā fosilā kurināmā ražošanai tiek izmantota tā sauktā bioloģiskā masa, kurai ir noteikta konsistence un proporcijas. Gatavo produktu iegūst, no izejmateriāla atdalot mitrumu un pēc tam presējot.

Cietās biodegvielas šķirnes

Visbiežāk cietais enerģijas nesējs tiek piegādāts šādos veidos:

• briketes;
• granulas;
• granulas.

Kā tiek ražota biodīzeļdegviela

Biodīzeļdegvielas patēriņa pieaugums veicināja stingrākas prasības tās ražošanas iekārtām. Kopumā biodīzeļdegvielas ražošanas tehnoloģijai ir šāda forma. Vispirms no piemaisījumiem attīrītai augu eļļai pievieno metilspirtu un sārmu.Pēdējais darbojas kā katalizators pāresterifikācijas reakcijas laikā. Pēc tam iegūto maisījumu karsē. Nostādināšanas un sekojošas dzesēšanas rezultātā šķidrums tiek sadalīts vieglajā un smagajā frakcijā. Vieglā frakcija faktiski ir biodīzeļdegviela, bet smagā frakcija ir glicerīns. Glicerīns šajā gadījumā ir blakusprodukts, ko vēlāk var izmantot mazgāšanas līdzekļu, šķidro ziepju vai fosfātu mēslošanas līdzekļu ražošanā.

Iepriekš izmantotās tehnoloģijas balstījās uz cikliskas darbības principu, un tām bija vairāki trūkumi, no kuriem galvenais izpaudās procesa ilgumā un iekārtu zemajā produktivitātē.

GlobeCore tehnoloģijas nodrošina biodīzeļdegvielas ražošanas plūsmas principa ieviešanu, izmantojot hidrodinamiskos ultraskaņas kavitācijas reaktorus. Šajā gadījumā atkārtota pāresterifikācijas reakcija nav nepieciešama, tāpēc biodīzeļdegvielas ražošanas procesa ilgums tiek samazināts vairākas reizes.

Arī hidrodinamisko ultraskaņas kavitācijas reaktoru izmantošana ļauj atrisināt liekā metanola pievienošanas un tā sekojošās atgūšanas problēmu. Izmantojot kavitācijas tehnoloģijas, reakcijai nepieciešams tikai minimāls spirta daudzums, kas stingri atbilst stehiometriskajam sastāvam.

GlobeCore ražo uz hidrodinamiskās kavitācijas tehnoloģijas balstītus biodīzeļdegvielas kompleksus ar jaudu no 1 līdz 16 kubikmetriem stundā. Pēc Pasūtītāja pieprasījuma ir iespējams izgatavot iekārtas lielākai produktivitātei.