Сучасне виробництво біопалива в Росії

Виробництво біопалива – це відносно нова промислова галузь, яка має великі перспективи. Технологія виробництва не є новою, проте в силу деяких обставин вона не отримала належного розвитку. Однак на сьогоднішній день уряди багатьох держав розуміють, що питання екології не можна ігнорувати. Шкідливі викиди автомобілів, котелень станцій, заводів і так далі роблять сильний вплив на навколишнє середовище.

Крім цього запаси нафти не безмежні, і в майбутньому вони вичерпаються. Коли це станеться перед людьми постане питання про створення альтернативного палива. Якщо говорити про твердому паливі, то видобуток вугілля з кожним роком стає все складніше, витрати підвищуються, а доходи зменшуються. У зв’язку з цим вже сьогодні багато підприємств переходять на твердий вид біопалива, такий як деревні пелети.

З огляду на всі ці фактори, на даний момент ведуться активні розробки технологій з виробництва біопалива. Багато закордонні компанії виготовляють різні види біологічно чистої альтернативи палива. В Україні таке виробництво тільки розвивається, проте вже існують виробничі лінії з виготовлення твердих видом палива, а також біоетанолу, біодизелю і так далі.

1. Що таке біопаливо

Біопаливо – це паливо, яке виготовляється з біологічної сировини:

  • Відходи сільськогосподарської промисловості;
  • Відходи деревопереробної промисловості;
  • Паливо з рослинних масел;
  • Паливо з водоростей і так далі.

Варто відзначити, що найбільш відомим і давнім біопаливом є звичайні дрова, однак вони мають досить високу вартість, а відновлення такої сировини є тривалим процесом. Саме тому створюються інші види палива, більш дешеві у виготовленні, які виготовляються з швидко відновлюваної сировини.

1.1. види біопалива

Напевно, кожен знає, що паливо підрозділяється на три види:

  • тверде;
  • рідке;
  • Газоподібне.

Також і біопаливо може бути твердим, рідким і газоподібним. Кожен тип застосовується тільки в певних умовах. Наприклад, для опалювальної техніки найкращим варіантом є тверде паливо, а для автомобілів – біоетанол і біодизель. Біогаз також широко застосовується в різних галузях промисловості.

Кожен з видів палива має свою технологію виготовлення і відповідне обладнання. Однак всі вони мають загальний показник, який полягає в тому, що при спалюванні такого палива не виділяються шкідливі сполуки, а за теплотворною здатністю вони не поступаються альтернативним видам палива.

Багатьох цікавить питання, з чого роблять біопаливо? Для того щоб більш детально відповісти на це питання необхідно розібрати кожен тип біопалива в окремо.

1.2. тверде біопаливо

Технологія виробництва біопалива твердого типу є найбільш простий і дешевої. Завдяки цьому підсумкова продукція також має низьку собівартість, що робить її доступною для кожного. Багато опалювальні підприємства вже сьогодні перейшли на паливні гранули, які робляться з відходів сільськогосподарської та деревопереробної промисловості:

  • тирса;
  • стружка;
  • солома;
  • Лушпиння соняшнику;
  • Торф і так далі.

Таке паливо має високий показник теплотворної здатності. При цьому паливо має низьку вартість. Це робить його більш вигідним в порівнянні з вугіллям, мазутом, дровами і т.д.

Устаткування для виробництва біопалива твердого типу також має порівняно низьку вартість і доступно практично кожному. Варто відзначити, що завдяки низькій конкуренції в цій галузі і простоті виробництва бізнес з виробництва пелет є вельми вигідним і швидко окупається.

Технологія виробництва брикетів біопалива твердого типу полягає в тому, що вихідна сировина (солома, тирса, лузга, шкаралупа горіхів або тріски) подрібнюються, висушуються і пресуються в невеликі гранули, які згодом охолоджуються і просіваються.

Переробка соломи в біопаливо – це найбільш вигідний варіант виготовлення пеллет. Це пояснюється тим, що така сировина є швидко поновлюваних. Крім цього для виготовлення використовуються печі, які можна топити тієї ж соломою. Це означає, що з витратних матеріалів використовується виключно солома. Варто відзначити, що пелети з соломи мають високі показники теплотворної здатності та низький рівень залишку золи після згоряння (близько 5%).

За теплотворної показниками будь-які види пелетів мають практично однакові показники. Відмінності полягають в тому, скільки золи залишається після їх згорання. Ось тут вперед вириваються гранули, зроблені з торфу і листяної деревини. Крім цього в залежності від вихідної сировини, пелети можуть мати специфічних запах, а також різну тривалість та інтенсивність горіння.

Паливні гранули цілком успішно використовуються не тільки в опалювальних підприємствах, а й у приватних цілях. З їх допомогою можна топити твердопаливний котел, при цьому його рівень ККД дещо збільшується, завдяки підвищеній теплотворної здатності. Також пелети часто використовуються для топки камінів.

1.3. біогаз

Біогаз – це газ, який проводитиметься в процесі бродіння біомаси. Розкладання вихідної сировини здійснюється під впливом трьох різних видів бактерій. Перші харчуються біомасою і виділяють речовини, що живлять другий вид бактерій, які в свою чергу виділяють продукти життєдіяльності, якими харчуються останні. Останній вид бактерій в процесі життєдіяльності виділяють біогаз – метан.

По суті – це звичайний газ, який видобувається штучним методом. Процес його виготовлення досить тривалий і дорогий, через що такий спосіб виробництва не користується широким попитом, а підсумкова продукція має високу собівартість. Крім цього установка для виробництва біопалива (биометана) має високу вартість.

Даний вид палива на сьогоднішній день використовується вкрай рідко. Можливо в майбутньому, коли родовища природного газу вичерпаються, таке виробництво стане просто необхідним, але поки що ця область залишається найменш затребуваною.

1.4. рідке біопаливо

Виробництво біопалива рідкого типу є одним з найдинамічніших галузей промисловості. Це пояснюється тим, що таке паливо використовується в найбільш широкому спектрі діяльності людей. В першу чергу рідке біопаливо застосовується в транспорті. Наприклад, біодизель – це відмінна альтернатива звичайному дизельному паливу. При цьому викиди шкідливих речовин при спалюванні біопалива істотно нижче.

Сировина для біопалива рідкого типу – це рослинні масла:

  • Масло соняшнику;
  • Пальмова олія;
  • Масло ріпаку і так далі.

У переважній більшості випадків рідке біопаливо використовується для заправки автомобілів. У наш час існує кілька видом такого палива:

  • біоетанол;
  • біометанол;
  • біобутанол;
  • Диметиловий ефір;
  • Дизельне біопаливо;
  • Біопаливо другого покоління.

Кожен з видів має унікальні характеристики і використовується тільки в певних областях. Наприклад, біоетанол є чудовою альтернативою звичайному бензину, хоча і поступається йому за кількістю енергії, що виділяється. Біодизель – це відмінна заміна звичайного дизеля, при цьому таке паливо може використовуватися навіть в звичайних дизельних автомобілях без доробок двигуна і паливної системи.

Отримання біопалива з рослинних олій – це досить простий процес. Він ґрунтується на тому, що кожне масло містить тригліцериди. Це означає, що до складу будь-якого рослинного масла входить гліцерин. Саме ця речовина надає маслу в’язкість.

Для того, щоб перетворити масло в біопаливо в першу чергу необхідно вивести з нього гліцерин. Завдяки цьому в’язкість масла зменшитися. Виводитися гліцерин за допомогою спирту. Цей процес має назву трансетеріфікація. В результаті виходить чисте біологічне дизельне паливо.

Процес виготовлення біоетанолу дещо відрізняється від виробництва біодизеля. Крім цього в якості сировини використовуються зерна різних культур, наприклад, пшениці або жита.

Варто відзначити, що біоетанол по суті є звичайним етанолом, який виходить в результаті переробки рослинної сировини. Виробництво такого палива схоже з виготовленням звичайного харчового спирту.

Отже, технологія виробництва біопалива (біоетанолу) складається з наступних етапів:

  • Підготовка та подрібнення вихідної сировини – зерен;
  • Процес ферментації. Це процес розщеплення крохмалю до спирту. Це відбувається за допомогою рекомбінантних препаратів альфа-амілази – глюкамілаза і амилосубтилин, які в свою чергу отримують біоінженерних шляхом;
  • Брагоректифікації – це процес здійснюється на спеціальних розгінних колонах.

2. Біопаливо з водоростей: Відео

У наш час більш успішною заміною біоетанолу є біобутанол. Це пояснюється тим, що таке паливо має більш високий енергетичний потенціал. Крім цього біобутанол менш летючий і може бути використаний в автомобілі без яких-небудь доопрацювань двигуна і паливної системи. Сучасне гібридне паливо БІО100 є сумішшю 65% біоетанолу з додаванням третбутилового ефіру. Таке біопаливо істотно знижує теплове навантаження на мотор (приблизно на 1/3), що в свою чергу підвищує експлуатаційні характеристики і термін роботи двигуна.

Крім заправки автомобілів рідке біопаливо також використовується для топки спеціальних біокамінів. При цьому варто відзначити, що такі каміни можуть мати будь-який зовнішній вигляд, від класичного, до сучасного. Крім цього вони мають підвищений рівень безпеки. Не дивлячись на те, що біоетанол має більш високу вартість, ніж звичайні дрова, він все ж більш економічний при горінні. Завдяки цьому в цілому биокамин вважається більш дешевим в обслуговуванні.

3. Виробництво біопалива в Україні

Багато виробників біопалива в Україні та за кордоном розуміють, що це перспективна галузь промисловості, яка стоїть на самому початку свого розвитку. Вважається, що саме такі види палива допоможу зберегти навколишнє середовище. Крім цього вони допоможуть пережити світова енергетична криза, який почнеться з закінчення запасів нафти і вугілля.

В Україні існує не один завод з виробництва біопалива, який вже сьогодні має замовлення від різних підприємств, від невеликих приватних фірм, до величезних заводів. Такий попит на біопаливо пояснюється низькою вартістю останнього. При цьому біопаливо практично не поступається традиційним видам палива. Якщо говорити про пеллетах, то вони мають високу теплотворну здатність, при цьому після згоряння залишається мінімум відходів у вигляді золи, чого не можна сказати про дровах і вугіллі.

Крім збереження екології виробництво біопалива дозволяє з користю використовувати відходи сільськогосподарської промисловості, переробляючи солому, гній і інші біомаси в паливо, яке в свою чергу дозволяє отримати чисту енергію.

Устаткування для біопалива може відрізнятися між собою. Це залежить від типу виробленого пального. За вартістю таке обладнання також відрізняється. Наприклад, найбільш дешевим є прес-гранулятор на дизельному паливі, який використовується для виготовлення пеллет в приватних умовах. Однак для того, щоб розгорнути великомасштабне виробництво потрібні цілі виробничі лінії, які відрізняються високою продуктивністю.

Також існують цілі плантації різних культур, наприклад, водоростей, які використовуються для виробництва біопалива. Це нові технології у виробництві біопалива другого покоління. Водорості не вимагають особливого догляду, при цьому вони можуть виростати в брудній або чистою, солоної або прісній воді. Для росту водоростей потрібно всього лише дві складові – вода і сонячне світло. Дана технологія має далекосяжні перспективи і активно розвивається в Україні.

Ссылка на основную публикацию