Топливо из опилок: Как сделать топливо из древесных опилок?
Как сделать топливо из древесных опилок?
Из торфа и древесных опилок можно делать топливо! Даже экологически чистое. Чтобы сделать это самостоятельно вам понадобится: герметичная емкость, термометр, счетчик жидкости, фильтр… Но студентка факультета физико-математических и естественных наук РУДН решила изучить научные способы получения чистого топлива, которые применяются в промышленности, и самостоятельно улучшить их технологию.
Основной источник получения дизельного топлива, бензина и углеводородов — нефть. Углеводороды получаются путем крекинга нефти – ее нагревают, а испарившиеся углеводороды конденсируют. Бензин и дизельное топливо получают, смешивая углеводороды с разным содержанием углерода и водорода. Тем не менее, легкодоступные нефтяные месторождения исчерпываются, а цена на нефть высока.
Из таких ресурсов получают синтетическое топливо с помощью реакции Фишера-Тропша. Например, для этого сквозь слой раскаленного каменного угля продувают перегретый водяной пар. Реакция происходит с использованием катализатора, в результате углерод и водород преобразуются в различные жидкие углеводороды. Углеводороды, получаемые в этом процессе (в отличие от нефтяных топлив) — экологически чистые из-за практически нулевого содержания серы.
Технология получения синтетического топлива зародилась в 20-х годах XX века в Германии в период между двумя мировыми войнами.
Дальше она развивалась в ЮАР, которая стремилась поддержать экономику, не имея нефти. А в 1970-х годах этот метод применялся в Западной Европе и США как ответ на нефтяное эмбарго, которое установил арабский мир.
Целью исследования Виктории Зиминой, студентки факультета физико-математических и естественных наук РУДН стал подбор катализатора для реакции, который бы быстро не портился и способствовал получению большого количества топлива. Катализатор – это химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции, без него процесс практически не идет.
Экспериментируя с разными сплавами в лаборатории, Виктория выяснила, что наиболее оптимальный катализатор этих процессов — феррит гадолиния (сплав железа в виде порошка). Но девушка еще продолжает лабораторные исследования.
«Эту тему предложил мой научный руководитель, мне она показалась очень актуальной и интересной – у процесса длинная история, столько ученых занимается этим. Хотелось самой попробовать создать экологически чистое топливо и даже улучшить процесс его получения.
В перспективе Виктория и ее научный руководитель планируют внедрить эти процессы в промышленность. С результатами работы Виктория выступала на нескольких конференциях.
В РУДН каждый студент может реализовать свой проект в любой сфере — будь то химия, физика или генетика. Для этого есть все — лаборатории, материалы, оборудование и ученые-наставники. Ты тоже можешь стать здесь настоящим ученым!
Российские ученые научились превращать опилки в биоуголь
https://ria.ru/20181211/1547795837.html
Российские ученые научились превращать опилки в биоуголь
Российские ученые научились превращать опилки в биоуголь — РИА Новости, 12.12.2018
Российские ученые научились превращать опилки в биоуголь
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН разработали технологию, позволяющую превращать опилки и другие виды древесных отходов в.
.. РИА Новости, 12.12.2018
2018-12-11T12:58
2018-12-11T12:58
2018-12-12T12:18
наука
химики
биотопливо
лесопромышленный комплекс россии
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/147328/77/1473287792_0:299:3245:2124_1920x0_80_0_0_2364d398be06e337406a7e392e650983.jpg
МОСКВА, 11 дек — РИА Новости. Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН разработали технологию, позволяющую превращать опилки и другие виды древесных отходов в аналог угля, сообщают журналы Fuel Processing Technology и Energy. За последние годы ученые и инженеры создали несколько технологий производства биотоплива. Как правило, сырьем служат соя, рапс и многие другие быстрорастущие злаки, чья биомасса ферментируется при помощи химикатов или бактерий и трансформируется в этанол и другие виды спиртов.Некоторые экологи, просчитав все выбросы углекислого и других парниковых газов за все время выращивания биотоплива, сегодня не считают переход на такие виды топлива целесообразным.
Ущерб от вырубки лесов под плантации часто превышает пользу от частичного отказа от ископаемых видов топлива.Как передает пресс-служба Физтеха, Кичатов и его коллеги разработали технологию, которая позволяет производить биотопливо из отходов других производств, не связанных напрямую с топливной промышленностью.Этот процесс напоминает формирование каменного и бурого угля в недрах планеты. Ученые заполняют специальную печь спрессованными брикетами из древесного наполнителя, засыпают их толстым слоем особой глины и нагревают до температуры 200-300 градусов Цельсия.Несмотря на отсутствие кислорода, многие компоненты древесины, такие как гемицеллюлоза, начинают разлагаться на более простые молекулы. Опилки постепенно превращаются в некое подобие угля. Исследователи уже пытались создавать подобные технологии, обжигая брикеты из древесного материала в инертной газовой среде или в присутствии небольшого количества кислорода. Это ускоряет процесс производства топлива, но приводит к тому, что значительная часть горючих веществ улетучивается вместе с газом или просто сгорает.
«Упаковка» брикетов в оболочку из глины, как показали опыты, позволяет обойтись без инертного газа. Подобный подход позволил ученым значительно повысить энергоемкость «биоугля».»При вырубке лесов образуется большое количество отходов: пни, ветви деревьев. Чаще всего они сжигаются на месте, а порой и просто выбрасываются. В последнем случае они становятся источником для развития болезней и вредителей наших лесов. Наша технология позволит создавать относительно небольшие производства, которые помогут решить как энергетические, так и экологические проблемы», — заключил Кичатов.
https://ria.ru/20181026/1531544568.html
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2018
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.
ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/147328/77/1473287792_341:0:3229:2166_1920x0_80_0_0_f830a2c920aa65ae8895cef30f1610c3.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
химики, биотопливо
МОСКВА, 11 дек — РИА Новости. Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН разработали технологию, позволяющую превращать опилки и другие виды древесных отходов в аналог угля, сообщают журналы Fuel Processing Technology и Energy.
«Важное достоинство этой технологии — ее экологичность. Кроме того, наряду с твердым топливом, можно получать порядка 10 процентов весьма ценных химических соединений: альдегиды, кетоны, спирты и карбоновые кислоты. Соединение биоэнергетики и химической промышленности — это весьма важная задача для нашей страны на ближайшие десятилетия», — заявил Борис Кичатов, сотрудник МФТИ и ОИВТ РАН.
За последние годы ученые и инженеры создали несколько технологий производства биотоплива. Как правило, сырьем служат соя, рапс и многие другие быстрорастущие злаки, чья биомасса ферментируется при помощи химикатов или бактерий и трансформируется в этанол и другие виды спиртов.
Некоторые экологи, просчитав все выбросы углекислого и других парниковых газов за все время выращивания биотоплива, сегодня не считают переход на такие виды топлива целесообразным. Ущерб от вырубки лесов под плантации часто превышает пользу от частичного отказа от ископаемых видов топлива.
Как передает пресс-служба Физтеха, Кичатов и его коллеги разработали технологию, которая позволяет производить биотопливо из отходов других производств, не связанных напрямую с топливной промышленностью.
Этот процесс напоминает формирование каменного и бурого угля в недрах планеты. Ученые заполняют специальную печь спрессованными брикетами из древесного наполнителя, засыпают их толстым слоем особой глины и нагревают до температуры 200-300 градусов Цельсия.
Несмотря на отсутствие кислорода, многие компоненты древесины, такие как гемицеллюлоза, начинают разлагаться на более простые молекулы. Опилки постепенно превращаются в некое подобие угля.
26 октября 2018, 13:15НаукаХимики из МГУ запатентовали технологию производства биотоплива из грибовИсследователи уже пытались создавать подобные технологии, обжигая брикеты из древесного материала в инертной газовой среде или в присутствии небольшого количества кислорода. Это ускоряет процесс производства топлива, но приводит к тому, что значительная часть горючих веществ улетучивается вместе с газом или просто сгорает.
«Упаковка» брикетов в оболочку из глины, как показали опыты, позволяет обойтись без инертного газа. Подобный подход позволил ученым значительно повысить энергоемкость «биоугля».
«При вырубке лесов образуется большое количество отходов: пни, ветви деревьев. Чаще всего они сжигаются на месте, а порой и просто выбрасываются. В последнем случае они становятся источником для развития болезней и вредителей наших лесов. Наша технология позволит создавать относительно небольшие производства, которые помогут решить как энергетические, так и экологические проблемы», — заключил Кичатов.
Бензин из опилок и морской капусты — Энергетика и промышленность России — № 2 (54) февраль 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 2 (54) февраль 2005 года
Известно, что главной причиной удорожания автомобильных перевозок является рост цен на бензин, дизельное топливо (солярку) и машинное масло. В России эти виды ГСМ производятся только из нефти, которая постоянно дорожает. Одновременно в последние годы значительно выросло количество автомобилей, особенно легковых. Все это объективно вызывает рост цен на ГСМ.Вместе с тем нефть, газ, уголь, торф и природные сланцы имеют ту же физическую и химическую основу, что и кустарники, травы, сельхозкультуры, водоросли — органику.
Поэтому сегодня совершенно реальной представляется возможность с помощью новейших биотехнологий во многих регионах России в больших масштабах наладить выпуск заменителей ГСМ, т.е. получать их искусственным (синтетическим) путем с помощью материалов растительного происхождения. Прежде всего это относится к бензину.
Топливо вокруг нас
Заменителем бензина является спирт: метиловый (метанол) и винный (этанол).
Первый можно вырабатывать из угля, синтезированного газа, древесины, природных сланцев, торфа, травы, водорослей, бытовых отходов на свалках, сухого канализационного ила и т.д. Полученный из этого сырья спирт перерабатывают в бензин на специальных химических установках (реакторах). Он имеет достаточно высокое октановое число и не нуждается в антидетонаторах (присадках), предотвращающих взрыв топлива. Одновременно при его применении в двигателях уменьшается выброс в атмосферу вредных веществ (окислов свинца, азота и др.) и улучшаются ходовые качества автомобиля — особенно динамика разгона.
Еще в начале 1980-х годов в СССР были разработаны первые технологии получения технического спирта (метанола) из уголь-водо-метаноловой пульпы с помощью пара, технологии получения синтез-газа, а затем метанола, из бурого угля, и технологии получения метанола и синтетического бензина из неделовой древесины, в том числе – из опилок и кустарников. Тогда же были проведены исследования этих процессов, которые показали, что в процессе переработки выход полезных продуктов составил в среднем от 70 до 90%. Из нестандартного сырья получали газ, бензин, а также остаток в виде мазута, который можно было использовать как котельное топливо.
В Румынии из опилок получали древесный спирт (метанол), из которого затем в специальных химических реакторах путем пиролиза, т.е. разложения спирта при высокой температуре, получали бензин. КПД такого процесса составлял 50%, а теплотворность самого бензина была на 25% выше, чем у метанола, что соответствует бензину марки А-80 и выше.
В странах, бедных горючим, уже давно используется растительное сырье.
Так, в Бразилии используется около 30% всей биомассы. Гектар специальных плантаций дает сырье, равное 28 тоннам нефти. В Швеции с целью получения искусственных ГСМ созданы специальные плантации быстрорастущих деревьев и кустарников, главным образом ивы и ольхи, вырастающих за год-два.
В СССР ученые Московского института горючих ископаемых использовали южную акацию, из которой с помощью разных технологий получали до 67% жидких углеводородов для моторного топлива и сырья нефтехимического синтеза.
В России же в настоящее время существуют десятки видов растений, деревьев и кустарников, пригодных для таких целей, а их естественные запасы громадны. Кроме того, возможно и специальное выращивание технических видов растений, деревьев, кустарников для получения из них синтетического бензина. Это не только поможет коренным образом изменить экономическую ситуацию в агропромышленном комплексе и лесном хозяйстве России, но и позволит восстанавить почву, расширить лесные насаждения, улучшить экологическую обстановку и т.
Помимо этого, существуют технологии получения синтез-газа и моторного топлива из торфа, запасы которого в стране весьма значительны.
Ботриококкус, зеленая водоросль, предки которой принимали участие в образовании нефти, и сегодня произрастает в воде многих озер. Поэтому ее и другие водоросли также можно выращивать в промышленных масштабах – и они смогут заменить нефть. Морские водоросли типа ламинарии (морской капусты) также являются сырьем для получения синтетического бензина.
В Австрии получают синтез-газ, а затем бензин из материала бывших свалок. А в Германии разработана технология получения нефти из сухого канализационного ила. Выход полезного продукта из тонны этого сырья составляет около 180-270 кг.
Все перечисленное может быть использовано и в современной России.
Российские резервы
Другим резервом для производства синтетического бензина является винный спирт — этанол.
В Бразилии получают этанол из кожуры апельсинов и бананов, косточек персиков, стеблей сахарного тростника, пищевых отходов и т.д. В нашей стране тоже были разработаны технологии получения бензина на основе этилового спирта. Для этого получают спирт-сырец (в народе — самогонку или чачу), а затем его перерабатывают в синтетический бензин, октановое число которого не ниже, чем у обычного бензина. Причем его сжигание дает значительно меньшее количество вредных выбросов в атмосферу.
В России имеются большие резервы в организации производства бензина на основе этанола. Получать его можно из злаковых, картофеля, овощей, ягод, фруктов, сахарной свеклы, бобовых, медоносных трав, отходов сельхозпереработки и т.д. Реализация на практике указанной возможности откроет перед страной значительные экономические и социальные перспективы. Для этого необходима законодательная легализация производства бензина из этилового спирта и организация такого производства в каждом районе страны при соответствующем соблюдении технологии и наличии установок (мини-заводов).
Это может стать и основой для развития малого и среднего предпринимательства.
Развитие технологического цикла
В производстве синтетического бензина, а затем и других видов ГСМ могут быть задействованы разные отрасли агропромышленного комплекса страны — от зерноводства и животноводства до переработки сельхозпродукции, а также спиртовая и ликерно-водочная промышленность. Агропром и предприниматели с помощью науки могут организовать производство синтетического дизельного топлива (солярки) и моторного масла из рапса, подсолнечника и других масляничных культур, а также из животного жира. Так, в Новой Зеландии из двух килограммов бараньего жира получают три литра дизельного топлива.
Существующие технологии позволяют уже сегодня производить синтетическое дизельное топливо в разных регионах России в целях самообеспечения, не покупая его в больших количествах у нефтепереработчиков. Дальнейшая разработка и внедрение новых технологий получения синтетических ГСМ позволят увеличить количество и качество этих видов энергоносителей.
Появление значительного количества более дешевого синтетического топлива уменьшит рынок потребления нефтепродуктов и снизит цены на них.
В производстве синтетических ГСМ могут принять участие сельское и лесное хозяйство, угольная и торфодобывающая промышленность, химическая и машиностроительная отрасли народного хозяйства, малый и средний бизнес. Это приведет к изменению финансовых потоков внутри страны, уменьшению зависимости России от мировых цен на нефть, развитию производства. Кроме того, появится возможность экспорта дешевого синтетического топлива за границу. В то же время данный процесс будет способствовать рациональному использованию природных ресурсов в России.
В малой энергетике России, особенно в северных, сибирских, дальневосточных регионах и сельской местности, массовое производство синтетических ГСМ из местных природных ресурсов и отходов позволит вырабатывать дешевую электроэнергию на небольших автономных бензиновых и дизельных электростанциях (стационарных или передвижных) для производственных и бытовых нужд, включая производство синтетических ГСМ.
Это увеличит экономию электроэнергии в большой энергетике, снизит цены на нее, а также цены на ГСМ из нефти, производимых, на промышленных предприятиях.
В сельском хозяйстве России производство синтетических ГСМ из растительного сырья, животного жира и отходов переработки для самообеспечения и на продажу может послужить основой для его быстрого подъема и дальнейшего развития. Данный процесс приведет к расширению посевных площадей, восстановлению плодородия земли и повысит занятость сельского населения. Использование собственного синтетического топлива в бензиновых и дизельных электростанциях для производственных и бытовых энергетических нужд, а также само обеспечение сельхозтехники синтетическим ГСМ сделает сельское хозяйство независимым от поставщиков ГСМ из нефти и энергетиков и позволит сократить затраты на ГСМ и электроэнергию, тем самым снизить себестоимость сельхозпродукции.
Наконец, производство синтетического ГСМ позволит получать из нефти больше другого, более дешевого топлива, например авиационного или ракетного.
В итоге перечисленное приведет к уменьшению и перераспределению рынка потребления нефти и газа, а также к снижению цен на них и рациональному использованию их в России.
Брикетирование опилок – ресурсосберегающее направление использования древесных отходов
Несмотря на наличие огромного количества перспективных научных и технических разработок по переработке древесных отходов, анализ современного состояния промышленности и экономики России позволяет определить в качестве основного метод брикетирования древесных отходов в экструдерных брикетных прессах и получения высокоэффективного топлива для коммунально-бытового сектора страны. С одной стороны, это обусловлено уровнем технической и технологической подготовки промышленности, с другой — фактически не снижающейся потребностью жилищно-коммунального хозяйства страны в эффективном и экологически чистом топливе.Технология производства топливных брикетов на сегодняшний день является наиболее актуальной, прежде всего из-за постоянного роста цен на топливные и энергетические ресурсы, а также она позволяет утилизировать большие объемы древесных отходов
Топливные брикеты можно изготовлять как из чистой древесины, так и из древесины с корой.
И те, и другие имеют свою стоимость и востребованы на рынке. В качестве сырья для производства топливных брикетов используются отходы лесопиления и деревообработки. Отходы деревообработки – это отходы, образующиеся в деревообрабатывающем производстве. К ним относятся: горбыль, рейки, срезки, короткомер, стружка, опилки, отходы производства технологической щепы, древесная пыль кора. Продукт из древесины, очищенной от коры имеет самый низкий процент зольности, считается продуктом высокого качества, пригодным для использования в домашних котельных.
Наиболее простым технологическим процессом является брикетирование сухих измельченных древесных отходов деревообработки. Технология производства включает операции сбора сырья (опилок, стружки, щепы), брикетирования, выдержки брикетов, их упаковки и хранения. Такие блочные линии устанавливают обычно в существующих деревообрабатывающих цехах, они не требуют больших дополнительных капитальных вложений.
Преимущества опилочных брикетов перед непрессованными опилками следующие: брикеты занимают объем в 4-5 раз меньший, чем непрессованные опилки, и это дает соответствующую экономию в складских площадях.
Брикеты, обладая большим весом, чем опилки, становятся транспортабельным топливом ( 1м3 хвойных сухих опилок весит 150-200 кг, а брикетов- 800-1100 кг). Брикетирование позволяет повысить в 4-8 раз эффективность использования транспортных емкостей при перевозке отходов.
Калорийность сухих топливных брикетов значительно выше, чем калорийность сырых опилок; брикеты дают при сжигании до 4000 ккал/ кг. Во время горения в топке опилки перекрывают пламя, горит только их верхний слой, а часть не догоревших опилок выносится в борова и трубу. Все это дает пониженный коэффициент использования опилок как топлива. Топливные брикеты не имеют этих недостатков. Опилки могут сжигаться только в специальных топках, тогда как брикеты могут гореть и в обычных печах. Брикеты могут применяться и в качестве заводского топлива, и для снабжения местного населения твердым топливом.
Топливные брикеты могут использоваться для отопления пассажирских вагонов, в домашних печах и каминах, а также в заводских котельных и ТЭЦ.
Жилищно-коммунальное хозяйство, как одна из отраслей экономики, использующих природные ресурсы, в тоже время является важной природоохранной отраслью, призванной обеспечить экологическую безопасность населения в местах проживания. Так как котельные ЖКХ находятся в черте города и для их работы необходимы высокосортные бессернистые виды топлива, то древесные отходы являются экологически чистым видом топлива. Таким образом, изготовление из древесных отходов топливных брикетов обеспечивает возможность экологически благотворного сбережения горючих ископаемых.
В условиях постоянного роста цен на энергоносители (каменный уголь, природный газ, природный газ, нефть) потребность в топливных брикетах будет возрастать. Брикетирование отходов деревообрабатывающих производств позволяет получить превосходный источник энергии без загрязнения окружающей среды, а отходы от их сжигания являются прекрасным «энергетическим источником» для жизни и роста окружающих нас растений.
Очевидно, что необходимо предусмотреть финансирование проектирования и строительства предприятий и модульных комплексов по производству топливных брикетов из отходов деревоперерабатывающих предприятий.
А выполнение этих мероприятий возможно только совместными усилиями законодательных и исполнительных органов региона при условии приоритетности направления социально-экономического и экологического развития. Решение комплекса организационных и технико-технологических задач позволит обеспечить регион необходимым сырьем и энергией при одновременном снижении уровня влияния отходов производства на окружающую природную среду и здоровье человека.
Гонят из опилок. Что за биотопливо изобрели наши учёные? | Экология | Общество
Интерес к биотопливу в мире сейчас огромный — его использование неизменно связывают с экологией и охраной окружающей среды. Как правило, производят его из сои, рапса, кукурузы, тростника или других злаков. Делается это путём ферментации биомассы. Собранную сельхозкультуру подвергают брожению с помощью химикатов или бактерий. В итоге образуется этанол и другие виды спиртов или же газообразное топливо.
Однако в последнее время звучат голоса скептиков: дескать, производство биотоплива экологически нецелесообразно, поскольку оно наносит ущерб климату больший, чем тот, которого удаётся избежать за счёт отказа от сжигания ископаемых углеводородов.
Причина, в первую очередь, в вырубке лесов под плантации.
В России давно применяется технология производства биомассы (а затем и биотоплива) из отходов лесной промышленности — опилок, стружки, коры, щепы, остатков древесины. Их спрессовывают и получают пеллеты и брикеты, которые затем сжигают в котельных и электрогенераторах. Но у технологии есть ряд недостатков. Например, такая биомасса имеет низкую энергетическую плотность. Учёные из МФТИ и Объединённого института высоких температур РАН предлагают своё решение.
В чём суть метода?
Исследователи подвергают древесную биомассу термической обработке при отсутствии или незначительном содержании кислорода. Печь заполняют спрессованными брикетами из древесных отходов, а сверху засыпают толстым слоем минерального наполнителя. Это может быть специальная глина, тальк или мел. Компоненты химически устойчивы и относительно недороги. Затем реактор нагревают до 200-300°C, и отходы древесины, разлагаясь на более простые молекулы, постепенно превращаются в подобие угля.
Приблизительно так в недрах нашей планеты на протяжении миллионов лет из погибших растений формировался каменный и бурый уголь.
«При такой технологии можно получать биотопливо весьма высокого качества, с энергетическими характеристиками близкими к углю, — говорит один из авторов исследования, доктор технических наук Борис Кичатов. — По сути своей метод прост. Для производства не требуется больших капитальных затрат. Это важно для предприятий малого и среднего бизнеса. Установки, использующие подобную технологию, можно размещать в местах, где непосредственно идёт заготовка древесины. В настоящий момент отходы, образующиеся при вырубке лесов (пни, ветви деревьев), как правило, сжигают, а порой просто выбрасывают. В последнем случае они становятся источником для развития болезней и вредителей лесов. Технология, которую мы предлагаем, позволит создавать относительно небольшие производства».
Ещё одно важное достоинство нового вида биотоплива: его сжигание не будет приводить к дополнительным выбросам углекислого газа в атмосферу.
Кроме того, технология в качестве побочных продуктов даёт весьма ценные химические соединения. Они пригодятся в других отраслях промышленности.
На что ещё делать ставку?
Несмотря на большие запасы нефти, газа и угля, Россия пытается развивать у себя производство топлива из растительного сырья. В первую очередь, конечно, из отходов всё той же древесины. (Справедливости ради скажем, что обычные дрова — это тоже вид биотоплива).
«У России огромный потенциал для развития этого сектора энергетики, — считает директор ООО „Лесная сертификация“ Павел Трушевский. — По экспертным данным, в стране в том или ином виде образуется до 80 млн кубометров древесного сырья в год. Это порубочные остатки на делянках, древесина, оставленная на корню, щепа, опилки. Поэтому Россия — очень интересный рынок для производства биотоплива. Причём начать стоит с внутреннего рынка. У нас много котельных, которые находятся где-то в лесных районах и при этом работают на дорогом мазуте.
Спрашивается, зачем везти туда мазут, если рядом с ними растёт лес? Более дешёвая и экологически чистая энергия, способная создавать рабочие места, валяется у них под ногами».
Например, с угля на древесное биотопливо планируют перевести в ближайшее время Байкальскаую ТЭЦ в Иркутской области. Местные власти подсчитали и поняли, что это будет выгоднее, чем переход на газ. Кстати, биогаз (то есть газ, получаемый в результате брожения биомассы) — второй по перспективам вид биотоплива в нашей стране. Ставку нужно делать на отходы сельского хозяйства, в том числе жизнедеятельности домашних животных — навоз, помёт…
Что касается выращивания рапса, кукурузы или тем более тростника, тут эксперты проявляют сдержанность. К чему создавать новые плантации, если 45% территории России покрыто лесами и их возобновляемый потенциал почти не используется?
В принципе, гнать этиловый спирт много из чего можно, но какова будет цена вопроса? Недавно химики из МГУ предложили технологию получения этанола из грибов.
Их в наших лесах тоже видимо-невидимо. Но не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять: себестоимость такого биотоплива будет куда выше, чем полученного из древесины.
Самолеты на топливе из опилок и рыжиков? Да.
Уже в течение ближайших девяти лет в мире появятся самолеты, которые будут летать только на биотопливе. Причем это будут не экспериментальные авиалайнеры, а обыкновенные самолеты, выполняющие коммерческие рейсы.
Американская аэрокосмическая корпорация Boeing заявила, что к 2030 году начнет выпускать самолеты, способные летать на стопроцентном биотопливе.
Рыжики в небо
На сегодня биотопливо производят из самых разных видов сырья: водоросли, растительные масла, жир, отходы индустрии продуктов и сельского хозяйства, лесной промышленности, кукуруза, тростник и т.д..
В ОАЭ, например, научились делать топливо для самолетов из саликорнии (морской спаржи ), выращенной на креветочной ферме. В 2018 году состоялся трансатлантический полет самолета, использующего биотопливо из выбросов сталелитейных заводов.
СМИ сообщали о строительстве в Японии производства горючего из одноклеточных организмов и использованного растительного масла. Среди сырья для авиакеросина есть и такие экзоты, как грибы рыжики, которые выращиваются на сельскохозяйственных полях после сбора урожая, или семена ятрофы, растущей в Мексике, которые в США научились перерабатывать в топливо. Существуют также технологии по производству авиакеросина из городских и сельскохозяйственных отходов или из отработанного кулинарного масла. Словом, кто во что горазд. При этом промышленное производство биотоплива из определенных видов ресурсов в масштабах мирового рынка пока не налажено.
Купаж не ясен
Boeing не уточняет, какое количество “биосамолетов” будет подниматься в воздух к 2030 году. Также пока не понятно, из чего именно будет производиться этот вид авиакеросина.
Авикомпания совсем не новичок в этой сфере. В 2018 году компания уже поднимала в воздух грузовой самолет Boeing 777, работающий полностью на биотопливе.
Однако это был тестовый рейс для компании FedEx.
Современные авиалайнеры уже сейчас могут использовать биоавиакеросин, но только в смеси со стандартным топливом. По действующим нормам, содержание биотоплива не может быть выше 50%, поясняла компания.
Для перевода самолетов на стопроцентное использование биотоплива необходимо усовершенствовать их реактивные системы, а также повысить требования мировых регуляторов к смешиванию топлива и сертификации безопасности. По словам Boeing, компании придется тесно сотрудничать с такими группами, как ASTM International, чтобы поднять разрешенный предел смешивания разных видов топлива и убедить авиационные регулирующие органы во всем мире сертифицировать самолеты как безопасные.
Boeing в тренде
По данным Air Transport Action Group (ATAG), на коммерческие перевозки в настоящее время приходится около 2% глобальных выбросов углерода и около 12% выбросов от транспорта. Большая часть выбросов (около 80%) приходится на дальние рейсы протяженностью выше 1500 километров, то есть на те рейсы, альтернатива по которым достаточно ограничена.
Минэнерго США считает, что новый вид авиатоплива может снизить выбросы парниковых газов в атмосферу на 80%. В целом же мировая авиаиндустрия к 2050 году должна сократить парниковые выбросы самолетов вдвое от уровня 2005 года
Авиагигант уже назвал “задачей всей нашей жизни” сокращение экологического ущерба от ископаемого топлива. В 2019 году менее одной десятой процента топлива, используемого авиакомпаниями по всему миру, было биологическим — 18,9 миллиона литров из 364 миллиардов литров.
Однако производство биотоплива растет, и, бесспорно, будет увеличиваться. “Когда-нибудь в 2030-х и 2040-х годах, когда мы ускорим использование экологически безопасных видов топлива, и объемы станут большими, мы хотим убедиться, что самолеты в мировом парке не препятствуют глобальному внедрению устойчивого топлива”, — сказал директор Boeing по стратегии устойчивого развития Шон Ньюсум.
Нелегкий год
Минувший год выдался нелегким для мирового поставщика самолетов: пандемия, резко ограничившая мобильность всего населения Земли, вынудила Boeing серьезно пересмотреть свои планы.
Летом компания заявляла, что намерена вдвое сократить производство узко- и широкофюзеляжных самолетов из-за снижения спроса на них. Корпорация надеется, что рынок восстановится в течение двух-трех лет, однако, возможно, эти планы все же слишком оптимистичны. «Мы планируем, что через 2-3 года будет восстановление потребности на тех уровнях, которые были до кризиса», — — говорил президент Boeing в России и СНГ Сергей Кравченко.
Не добавил позитива и запрет полетов самолетов 737 МАХ, введенный в 2019 году в США и других странах после двух авиакатастроф с участием таких лайнеров. В конце декабря полеты возобновились в США, затем в Канаде, на очереди Евросоюз.
Конкурент ставит на водород
Основной конкурент Boeing авиаконцерн Airbus также использует биотопливо в своих самолетах. Однако пока компания, похоже, делает ставку на другой экологически чистый вид топлива — водород. Airbus может запустить коммерческий самолет, работающий на водороде, уже к началу следующего десятилетия, ориентировочно, к 2035 году.
Аэрогигант считает наиболее актуальными водородные технологии для самолетов вместимостью до 200 пассажиров. При этом водород может вырабатываться методом электролиза с помощью возобновляемых источников энергии.
При переходе на водородное топливо, конструкция самолетов должна быть изменена. В частности, необходимо смоделировать новые виды баков для топлива, устойчивые к коррозии такого агрессивного сырья, как водород. Кроме того, должна быть скорректирована сама конструкция корпуса самолета.
Но это еще не все. Переход на водород потребует полной замены инфраструктуры аэропортов, в том числе резервуаров для хранения топлива. Готовится к изменениям рынка и проводить масштабные затраты аэропорты должны уже сейчас, несмотря на тяжелые 2020-2021 года.
Вторая жизнь опилок
Предприимчивые осинцы наладили производство нового для округа вида топлива
Начать производство топлива из отходов древесины решили в Осинском районе. Таким образом власти решили убить двух зайцев: очистить территории от лесного мусора и обеспечить местные котельные доступным топливом.
Владельцам пилорам настоятельно рекомендовано присмотреться к имеющимся вариантам переработки. Выбор большой: из вторсырья можно получить древесный уголь, брикеты (так называемые евродрова), ДВП и ДСП. Первыми на эксперимент решились владельцы пилорамы в селе Майск.
Дрова с европейским акцентом
— В Осинском районе многие пилят лес. Крупные пилорамы могут наладить производство самостоятельно, а мелкие — объединиться и создать один приемный пункт, на который свозились бы все отходы, получающиеся в процессе работы, — говорит Виктор Богданов, мэр Осинского района. — Это полностью идея районной администрации, ее исполнение находится на особом контроле.
Результаты такой инициативы уже есть — соответствующие документы, которые необходимы для легального начала переработки, оформляют предприниматели Приморска, Осы. Работу начали в Майске, там начато производство евродров.
— Вскоре топливо нового вида поступит на котельную № 2 в Осе. Дрова должны оценить местные истопники.
Им решать, годится ли оно для наших северных широт, — говорит Виктор Богданов. — Хотя сомнений, что евродрова придутся печникам по душе, у меня лично нет — такое топливо не оставляет после себя пыли и шлака, а значит, меньше вредит окружающей атмосфере. А еще, говорят, дрова и горят неплохо.
Сотрудники из Поднебесной
— Теплоотдача евродров в четыре раза больше, чем у каменного угля, — подтверждает Владимир Борисов, управляющий заводом по переработке леса в Майске. — Решение начать выпуск дров правильное, ведь за годы действия лесопилок были захламлены территории многих населенных пунктов.
Но как получаются загадочные евродрова и на что вообще похож готовый продукт? Журналисты еженедельника выехали на место производства.
Пилорама в Майске напоминает островок Китайской Народной Республики. Большинство задействованых на производстве — иностранные граждане. Въезд в цех украшают красные плакаты с иероглифами — недавно китайцы отмечали наступление Нового года по восточному стилю.
В отсутствие местного руководства по-русски изъясняться может только бригадир, который представился Димой. — Дрова делают восемь человек. Оборудование установили совсем недавно, поэтому пока получается много брака. Но то, что одобряем, самого высшего качества. Продукцию руководство планирует продавать за рубеж, — говорит Дима.
Топливо производят из чистых опилок, их спрессовывают под воздействием давления и высокой температуры. Химические добавки не используются, склеивание происходит за счет лигнина, который выделяется при нагревании. Дрова получаются экологически чистыми, но вот работать на производстве очень сложно. Едкий запах заставляет рабочих трудиться исключительно в масках.
— Мы приехали сюда, чтобы работать. Нам не привыкать, у себя на родине мы занимались тем же самым, — говорит Дима. Оказывается, китайских граждан действительно привлекли из-за их опыта.
— Оборудование, установленное в Майске, китайского производства. Оно очень дорогое, а кроме того, новое для нашего региона.
В случае поломки ремонта можно было бы ждать долго. Работать без подготовки на нем сложно, наши соотечественники не справились бы. Поэтому было решено привлечь иностранцев, — говорит мэр района. Трудятся они легально.
Конкуренция будет большой
Вскоре у майских предпринимателей появится серьезный конкурент: глубокая переработка начнется на полигоне складирования твердых бытовых отходов в Осе.
— Будем производить как евродрова, так и угольные брикеты. Это принципиально разные виды продукции. Куда будем реализовывать, пока рассказывать не буду, но, конечно, с удовольствием буду сотрудничать с местными потребителями. Хотя поставщиков из Осы, наверное, в будущем будет много. Конкуренция большая, но это даже хорошо — появится стимул работать лучше, — говорит предприниматель Анатолий Ахметчин.
Так как полигон находится недалеко от районного центра, возникает вопрос экологической безопасности населенного пункта. — Роза ветров такова, что неприятный запах не будет достигать села, — говорит Анатолий Ахметчин.
— Но на всякий случай мы организуем переработку в самом конце полигона. Надеемся, что начнем работать уже в ближайшее время, на полигоне скопилось множество мусора, который может получить вторую жизнь. Ведь производство топлива — это только первоначальный этап. Затем мы начнем перерабатывать бытовой мусор, например пластмассу. Привезти отходы смогут все желающие. А значит, в Осинском районе станет значительно чище.
От опилок к бензину | Reuters
По мере того, как правительства стран мира обдумывают глобальные целевые показатели выбросов, согласованные на декабрьской конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата (COP 21), все внимание обращается на то, какие новые технологии могут помочь им в достижении этой цели.
Исследователи из Левенского университета говорят, что они частично ответили на этот вопрос, поскольку они изобрели способ превращения опилок в ценные химические вещества и строительные блоки для бензина. Разработав уникальный химический процесс в своей лаборатории в Центре химии поверхности и катализа за пределами Брюсселя, они могут преобразовывать лигнин из опилок в ароматические химические вещества, а целлюлозу — в углеводородные цепи.
Углеводороды могут использоваться как добавка к бензину или как компонент пластмасс.
Целлюлоза является основным веществом в растительном веществе, присутствует во всех несъедобных частях растений, таких как древесина, солома, трава, хлопок и старая бумага, и содержит прочные углеродные цепи. Исследователь Бо Оп де Бек разработал новый метод получения этих углеводородных цепей из целлюлозы, удаляя при этом кислород внутри, который считается нежелательным в бензине.
Университет имеет патент на новый вид биоочистки и построил уникальный химический реактор.
Исследователь Сандер Ван Ден Бош сообщил Reuters, что древесина состоит из трех основных компонентов — лигнина и двух углеводных фракций, целлюлозы и гемицеллюлозы. Целлюлоза является ключевым ингредиентом для производства бензина, но лигнин также может быть преобразован в ценные химические вещества для пластмасс или лекарств.
«Мы добавляем древесину в реактор, а затем нам также нужен катализатор, который представляет собой особый материал, который будет проводить химические реакции в древесине, чтобы избирательно деполимеризовать наш лигнин в химические вещества; и, наконец, что не менее важно, нам также нужен растворитель для извлечения лигнина из твердого материала, и там мы можем использовать воду или различные виды спиртов биологического происхождения », — сказал Ван Ден Бош.
Он добавил: «Сейчас уже существуют крупномасштабные процессы, в которых используются углеводы, такие как производство бумаги или производство биоэтанола, но лигнин по-прежнему недооценен, поэтому в большинстве случаев он просто сжигается для получения энергии. Сейчас мы изобрели в нашем процессе одновременное извлечение лигнина из углеводов в древесине и в то же время очень избирательно преобразовываем лигнин в химические вещества ».
Затем требуется около 12 часов, чтобы преобразовать целлюлозу, оставшуюся в древесных стружках, в насыщенные углеводородные цепи, говорят ученые, оставив один простой шаг до получения полностью дистиллированного бензина.
Коллега Воутер Шутизер сказал, что древесина березы, тополя и хвойных деревьев работает особенно хорошо, и что переработка древесных отходов сводит к минимуму воздействие на окружающую среду.
«Что действительно интересно, так это то, что мы также можем перерабатывать древесные отходы … используемые для строительства, для изготовления мебели», — сказал Шайзер.
«Они содержат не только древесину, но также краски и другие материалы, поэтому мы стараемся преобразовать их, которые в настоящее время используются как малоценный источник энергии, и мы стараемся производить из них дорогостоящие химикаты и топливо.”
Команда произвела бензин, который может питать автомобиль самостоятельно, но говорят, что в краткосрочной и среднесрочной перспективе его лучше всего использовать в качестве добавки к нефти, чтобы помочь снизить надвигающиеся выбросы CO2.
По словам исследователя Арона Денейера, «мы получаем те же структуры, что и у сырой нефти, поэтому у нас есть очень интересное топливо, которое мы можем использовать немедленно, но мы думаем, что лучше использовать его в качестве добавки, потому что в краткосрочной перспективе вы у нас есть много целей, которые мы получаем от Европейского Союза и от разных правительств для решения таких проблем, как изменение климата и тому подобное.Так что мы можем решить эту проблему, добавив в бензин какой-то процент (возраст), небольшой процент — пять процентов или что-то в этом роде ».
Денейер сообщил Reuters, что CO2, производимый их бензином, произведенным из биомассы, менее опасен для атмосферы, чем выбросы нефтехимии.
«Когда мы производим легкую нафту, мы сжигаем ее в машине и получаем некоторое количество CO2, но этот CO2 можно использовать для создания новой биомассы, поэтому у нас очень короткий цикл, в то время как сырой нефти хватит на очень длинный цикл до замените сырую нефть », — сказал Денейер.
Исследователи сообщили о своих выводах в журнале Energy & Environmental Science.
Исследователи нашли способ превратить опилки в бензин — ScienceDaily
Исследователи из Центра химии поверхности и катализа KU Leuven успешно превратили опилки в строительные блоки для бензина. Используя новый химический процесс, они смогли превратить целлюлозу в опилках в углеводородные цепи. Эти углеводороды можно использовать в качестве добавки к бензину или в качестве компонента пластмасс.Исследователи сообщили о своих выводах в журнале Energy & Environmental Science.
Целлюлоза является основным веществом растений и присутствует во всех несъедобных частях растений: древесине, соломе, траве, хлопке и старой бумаге. «На молекулярном уровне целлюлоза содержит прочные углеродные цепи. Мы стремились сохранить эти цепи, но исключить связанный с ними кислород, что нежелательно для высококачественного бензина. Наш исследователь Бо Оп де Бек разработал новый метод получения этих углеводородов. цепочки из целлюлозы », — поясняет профессор Берт Селс.
«Это новый тип биоочистки, и в настоящее время у нас есть патент на него. Мы также построили химический реактор в нашей лаборатории: мы загружаем в реактор опилки, собранные с лесопилки, и добавляем катализатор — вещество, которое запускает и ускоряет химическую реакцию. При правильной температуре и давлении требуется около полдня, чтобы преобразовать целлюлозу, содержащуюся в древесных стружках, в насыщенные углеводородные цепи или алканы », — говорит д-р Берт Лагрейн.
«По сути, этот метод позволяет нам производить« нефтехимический »продукт с использованием биомассы, тем самым соединяя миры биоэкономики и нефтехимии», — добавляет он.
В результате получается промежуточный продукт, для которого требуется последний простой шаг, чтобы стать полностью дистиллированным бензином, — объясняет Селс. «Наш продукт предлагает промежуточное решение, пока наши автомобили работают на сжиженном бензине. Его можно использовать в качестве зеленой добавки — замены части бензина традиционной очистки».
Но возможные применения выходят за рамки бензина: «Зеленый углеводород также можно использовать в производстве этилена, пропилена и бензола — строительных блоков для пластика, резины, изоляционной пены, нейлона, покрытий и так далее.«
«С экономической точки зрения у целлюлозы большой потенциал», — говорит Селс. «Целлюлоза доступна повсюду; это, по сути, растительные отходы, а это означает, что она не конкурирует с продовольственными культурами в том смысле, в котором это делают энергетические культуры первого поколения — например, культуры, выращиваемые для производства биоэтанола. Они также производят цепочки из 5-6 углеводородов.
атомов — «легкая нафта» на техническом жаргоне. В настоящее время мы сталкиваемся с нехваткой этого вещества, потому что становится все труднее и дороже перегонять эти конкретные углеводородные цепочки из сырой нефти или сланцевого газа.Со временем углеводород, полученный из целлюлозы, может стать альтернативой », — говорит Селс.
«Наш метод может быть особенно полезен в Европе, где у нас мало сырой нефти и трудно добывать сланцевый газ», — заключил Селс.
История Источник:
Материалы предоставлены KU Leuven . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
Как сделать топливо из опилок
Из торфа и опилок можно делать топливо! Даже экологически чистый.Чтобы заправиться самостоятельно, вам понадобится изотермическая емкость, градусник, фильтр…
Но студентка факультета физико-математических и естественных наук РУДН решила изучить научные методы получения чистого топлива, которые применяются в промышленности, и сама усовершенствовать эту технологию.
Основным источником производства дизельного топлива, бензина и углеводородов, таких как пропан и бутан, является нефть. Углеводороды получают путем крекинга нефти — она нагревается, а затем испарившиеся углеводороды конденсируются.Бензин и дизельное топливо получают путем смешивания углеводородов, содержащих разное количество углерода и водорода. Тем не менее, легкодоступные запасы нефти истощаются, а цены на нефть высоки. По этим причинам производители топлива часто используют некачественные материалы, содержащие серу в больших количествах. Это делает продукт токсичным и при испарении наносит вред окружающей среде. Эти нефтяные ресурсы не подходят для производства чистого дизельного топлива и углеводородов. Вот почему стало важным применение других ресурсов, содержащих углерод и водород.Такие ресурсы, как природный газ, уголь и биомасса, могут заменить нефть.
Из этих ресурсов производится синтетическое топливо с помощью конверсии Фишера-Тропша. Например, во время этой реакции перегретый водяной пар проходит через слой раскаленного угля.
Для реакции требуется катализатор, в результате углерод и водород превращаются в различные жидкие углеводороды. Получаемые в этом процессе углеводороды с низким содержанием серы и экологически безопасны в отличие от нефтяного топлива.
Технология получения синтетического топлива впервые появилась в 20-х годах прошлого века в Германии в период между двумя мировыми войнами.Далее он развился в Южной Африке, где правительство хотело поддерживать экономику без нефти. А в 1970-х годах этот метод использовали в Западной Европе и США в ответ на нефтяное эмбарго Саудовской Аравии.
Целью исследования Виктории Зиминой, студентки факультета физико-математических и естественных наук РУДН, был выбор катализатора реакции, который не разрушался бы быстро и способствовал образованию большого количества топлива. Катализатор — это дополнительное химическое вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но не расходуется в реакции.Без катализатора процесс вообще не может идти.
Проводя эксперименты с различными сплавами в лаборатории, Виктория выяснила, что наиболее подходящим катализатором для этого процесса является феррит гадолиния — сплав железа в виде порошка. Но студент все еще в поиске.
«Эта тема была предложена моим научным руководителем, она мне очень понравилась — процесс имеет долгую историю, многие ученые проводят исследования по этой теме. Я хотел попробовать сделать экологически чистое топливо и даже улучшить процесс его получения.Кафедра физической и коллоидной химии РУДН предоставила все необходимое оборудование для проведения эксперимента ».
В будущем Виктория со своим научным руководителем планируют внедрить процессы в промышленность. Виктория представила результаты своих исследований на нескольких научных конференциях.
В РУДН каждый студент может выполнить проект в любой сфере — химии, физике или генетике. Для этого есть все — лаборатории, материалы, оборудование, научные руководители.Здесь ты тоже можешь стать настоящим ученым!
Можно ли использовать опилки в качестве топлива для наших автомобилей?
Опилки всегда были отличным материалом для сбора разливов нефти, но можно ли их когда-нибудь превратить в масло?
Вопрос о том, можно ли использовать опилки в качестве источника масла и, в конечном итоге, в качестве топлива для наших автомобилей, исследуется группой исследователей из Университета Калгари в надежде найти полезную цель для этих бесполезных биологических отходов.
материал.
Топливо из биоотходов
Одно из самых больших преимуществ использования биоотходов для создания топлива — это небольшое количество воды, которое требуется. В отличие от этанола, который производится из кукурузы и который когда-то считался нашим решением проблемы бензина, опилки и другие подобные материалы доступны в больших количествах и не требуют воды для производства. Хотя производство энергии из биомассы отлично подходит для подобных материалов, создание масла, которое можно было бы использовать в качестве топлива, еще более заманчиво для исследовательской группы Университета Калгари.
Биомасло из опилок
Ранняя работа исследовательской группы во главе с доктором Надером Махинпи привела к созданию био-масла из непищевых ресурсов, включая солому из ячменя и пшеницы. Однако опилки также могут дать такие же результаты.
Будет ли
действительно заправлять наши машины? К сожалению, хотя предварительные исследования показали, что вполне возможно создать пригодное для использования топливо из таких материалов, как опилки, команда, которая создала первый штамм биомасла из биологических отходов, не ожидает, что оно будет на одном уровне с нефтью, которую мы используем.
сегодня уже около десяти лет — и в этот момент мы должны надеяться стать водителем энергоэффективных электромобилей!
Тем не менее, поиск способа повторного использования бесполезного вещества — отличный способ уменьшить количество отходов и работать над созданием более устойчивого общества.Независимо от того, будут ли опилки заправлять наши автомобили, исследования, проводимые в Университете Калгари, помогут нам максимально использовать наши деревья.
через
Экономьте деньги, переведя свой дом на солнечную энергию. Подсчитайте свои сбережения.
Топливо из опилок
Майк Браун
(из Эйкса, США, 19 июня 1983 г.)
ПРИМЕЧАНИЕ. Не существует установленной меры, определяющей количество серной кислоты на количество опилок — существует слишком много различных видов опилок, а их состояние и содержание воды сильно различаются.Чтобы определить нужное количество опилок, которые вы используете, сначала сделайте небольшие пробные партии в скобках, варьируя количество используемой кислоты, пока не получите наилучший результат.
Это старый способ получения этанола из целлюлозы. Работает, но неэффективно и не экономично.
Новые способы сделать это получили широкую огласку, но их еще нет — см. Этанол из целлюлозы .
Обычная перегонка хорошо работает с использованием крахмала или сахарных культур — или отходов.Будет МНОГО хороших отходов, которые будут потрачены впустую!
В библиотеке Biofuels можно найти самостоятельные руководства по этанолу, а здесь:
Ресурсы по этанолу в Интернете
— Journey to Forever
ВНИМАНИЕ!
В этой процедуре используются опасные материалы, и любой, кто пытается это сделать, делает это исключительно на свой страх и риск. Серная кислота — ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ВЕЩЕСТВО. Примите все меры предосторожности, наденьте защитные очки, перчатки и фартук.Посоветуйтесь с вашим поставщиком химикатов относительно защитного оборудования промышленного стандарта, отвечающего необходимым требованиям безопасности.
Держите поблизости проточную воду. Не вдыхайте пары! Рабочее пространство необходимо тщательно проветривать. Дети и домашние животные не допускаются. Сначала попробуйте небольшие тестовые партии, чтобы ознакомиться с процессом.
Превращение целлюлозы, такой как опилки, стебли кукурузы, газеты и другие вещества, в спирт — довольно несложный и простой процесс.На данный момент это дороговато; но вряд ли здесь стоит рассматривать эту проблему. Всего несколько лет назад идея запустить автомобильный двигатель на спирте была абсурдной — это было слишком дорого. Конечно, тогда бензин стоил менее 50 центов за галлон. То, что может быть неэкономичным на момент написания этой статьи, может оказаться выгодной к тому моменту, когда вы это прочтете.
Допустим, вы хотите сделать спирт из опилок. Из древесины можно получить два типа спирта — метанол и этанол.Метанол можно получить из древесины путем высокотемпературной деструктивной перегонки. Метанол также известен как древесный спирт.
Другой метод, используемый для получения этанола, включает преобразование опилок в простые сахара, обычную дрожжевую ферментацию и обычную перегонку сброженного раствора. Перед дистилляцией необходимо выполнить еще несколько шагов, которые отличаются от стандартных процессов, с которыми почти все знакомы. Чтобы избавить вас от необходимости вспоминать, чью книгу вы читали на прошлой неделе или где в этой вам нужно порыться, чтобы найти дополнительную информацию, я предоставлю обычные инструкции из поваренной книги.
Первый шаг заключается в получении нашего стандартного химического оборудования — выброшенной бочки объемом 55 галлонов. Вам понадобится больше одного.
Вещества, которые вам понадобятся для проведения химической фазы этой операции, — это опилки (например), серная кислота, вода и, возможно, немного гидроксида натрия, NaOH.
Для механического сегмента потребуются стандартные оконные решетки, которые можно купить в строительном магазине, сантехнические трубы, колена, муфты, ниппели, фланцы и сварочное оборудование.
Я опишу это так же, как мы с напарником сделали это в лаборатории, за исключением некоторых соединений водопровода. Это необходимо, потому что вы не можете взять бочку на 55 галлонов между большим и указательным пальцами, как мы делаем пробирку или химический стакан в лаборатории.
Убедитесь, что вы прочитали до конца, прежде чем брать химические вещества в руки. Вы можете быть неприятно удивлены.
ПОШАГОВЫЕ ПРОЦЕДУРЫ
Залейте опилки, которые хотите превратить в спирт, в барабан.Не заполняйте барабан больше, чем на одну треть, иначе вы рискуете, что часть процесса выйдет за края барабана.
Затем залейте опилки тем, что химики называют 18-молярным h3SO4, серной кислотой. Коммерческое обозначение, если вы заказываете его в химическом магазине, будет 100% серная кислота. Однако достаточно 91% будет работать. Мы попробовали 9,2 моляров, или 51%, в лаборатории, и это просто не сработало. Он просто сидел и смотрел на нас.
Убедитесь, что вы сначала засыпали опилки.
Если вы этого не сделаете, опилки будут плавать поверх кислоты — если только вы не добавите больше опилок, чем может поглотить кислота. В таком случае вам все равно придется налить еще кислоты. Проще сделать это правильно с первого раза.
Когда вы заливаете опилки серной кислотой, реакция происходит практически мгновенно. Опилки и кислота реагируют так, что почти сразу становятся черными. Он напоминает уродливую коллекцию каменноугольной смолы или каменноугольной смолы. Пузыри поднимаются сквозь раствор. Пузырьки возникают, прежде всего, из-за воздушных карманов внутри опилок.Несмотря на то, что реакция кажется мгновенной, вам следует дать смеси постоять день или два, чтобы любая реакция, которая не произошла сразу, продолжилась в свое удовольствие.
После завершения реакции вы можете просто добавить дрожжи и подождать, пока смесь забродит. PH смеси настолько низкий, что это вещество настолько кислое, что любой микроорганизм, такой как дрожжи, который вы бросаете, просто взорвется.
Конечно, это будут очень маленькие взрывы.
Правильная процедура здесь состоит в том, чтобы подать достаточно воды, чтобы поднять pH до необходимого уровня для ферментации или размножения дрожжей — 5.От 0 до 6.0. В Кентукки, где вода слегка кислая, разбавление раствора на 50% путем добавления равного объема воды повысит pH примерно до 3,0. В областях, где вода имеет тенденцию к щелочности (или является щелочной, с точки зрения химии), pH будет выше. Если вы не хотите продолжать добавлять воду, добавьте немного гидроксида натрия, NaOH, чтобы поднять pH до оптимальных условий.
Уловка здесь в том, что эту смесь нужно вылить в воду, которой ее разбавляли. Если вы выльете воду на кислоту, естественное желание, то вы получите громкий шипящий звук, за которым из раствора поднимутся пары кислоты, которые атакуют вас.Если вы добавите кислоту в воду, фактор разбавления будет намного больше. Произойдет такая же реакция, но в гораздо меньшем и безопасном масштабе.
Происходит экзотермическая реакция.
То есть выделяется большое количество тепла. Вы можете получить представление о том, сколько тепла выделяется, просто положив руку на контейнер на различных этапах процедуры. Когда серная кислота налит на опилки, ненадолго возьмитесь за барабан, и вы испытаете тот же дискомфорт, который испытаете, если бы поместили руку в середину горячей сковороды.Вы получите ожоги.
После того, как раствор будет доведен до нужного уровня pH, пора внести дрожжи. Небольшая упаковка Fleischman’s, доступная в местном супермаркете, подойдет. Следите за появлением пузырьков углекислого газа. Их может быть трудно распознать, пробираясь сквозь черную гадость; 72 часа или 3 дня должно быть достаточно, чтобы он полностью забродил.
Предупреждение. Вы можете подумать, что просто разбавив кислоту наполовину водой перед тем, как вылить ее на опилки, можно сэкономить много хлопот.В каком-то смысле это так. Вам не нужно беспокоиться о дистилляции, если вы сделаете это таким образом, потому что 50% -ная серная кислота не превращает целлюлозу в сахар, а дрожжи больше не сбраживают.
Мы пробовали это в лаборатории, и это просто не работает.
ЛИГНИН
Перед тем, как запустить раствор в перегонный куб, вам нужно удалить из раствора как можно больше черного мусора, больших кусков. Удалите как можно больше. Материал — лигнин или вещество, которое связывает молекулы сахара вместе, чтобы сделать из них целлюлозу.В химической лаборатории вы используете воронку Бюхнера и фильтровальную бумагу. У воронки Бюхнера есть крошечные отверстия в основании. Фильтровальная бумага помещается на дно, закрывая отверстия, позволяя жидкости проходить и улавливая практически весь лигнин. Для работы на скотном дворе вы можете пробить отверстия от гвоздей в дне 55-галлонной бочки и засыпать их газетой.
Учитывая тот факт, что куски лигнина при работе на открытом воздухе будут намного больше, чем в лаборатории, вы, вероятно, захотите установить серию сеток из проволочной сетки между вашим ферментером и, в конечном итоге, модифицированной воронкой Бюхнера.
Сита по направлению к ферментеру должны увеличиваться по размеру ячеек, а сита по направлению к воронке — уменьшаться.
Жидкость, которая проходит сквозь газету, должна быть желтого цвета. Фильтр все не улавливает. В лаборатории мы наблюдали кольцо из маленьких коричневых хлопьев, которые осели на дно нашей перегонной колбы. Эта жидкость содержит этанол, и она готова к перегонке.
На этом этапе вернитесь и соскребите лигнин с сеток и удалите пропитанную лигнином бумагу из воронки.Это топливо для вашего перегонного куба. Этого будет недостаточно, чтобы выполнить всю работу, но это поможет и устранит проблему того, что делать со всей этой черной дрянью. Просто убедитесь, что вы даете всему высохнуть, прежде чем пытаться зажечь его.
Спирт, полученный при перегонке желтой жидкости, идентичен спирту, полученному из сахара или крахмала. Мы впервые получили этанол пробы 190 через фракционирующую колонну. Урожайность на фунт оказалась неплохой.Согласно большей части химической литературы, которую мы читали перед проведением этого эксперимента, коммерческий выход целлюлозы намного ниже, чем у кукурузы или другого обычного сырья.
Тем не менее, тонна целлюлозы (опилок) бесплатна для запроса
Вместо гидроксида натрия, NaOH, который мы использовали в лаборатории, вы можете заменить обычный садовый щелок, чтобы отрегулировать свой pH. Если вы пролили на себя серную кислоту — это сильная кислота и она горит — разбавьте ее водой и потрите с мылом.Однако мыло должно быть очень хорошо пенится, потому что кислота — это очень сильная кислота, а мыло — очень слабое основание или нейтрализатор. Хорошо вспеньте мыло и используйте его как можно больше.
После дистилляции спирта можно повысить температуру под колонкой и вскипятить воду. Поскольку серная кислота имеет гораздо более высокую температуру кипения, чем вода, вы просто повторяете процесс дистилляции, чтобы восстановить всю неиспользованную серную кислоту, доступную на дне вашего дистиллятора.Вы не можете восстановить большую его часть, потому что h3SO4 теряет два атома водорода или протоны в начальной реакции и больше не является серной кислотой.
На коммерческой установке элементы, участвующие в реакции, могут быть извлечены следующим образом.
Это слишком долгий и сложный процесс, чтобы подробно описывать его здесь:
S02 + h30 —- h3S04
Вернуться к библиотеке Biofuels
Биотопливо
Библиотека биотоплива
Поставщики и поставщики биотоплива
Биодизель
Сделайте свое собственное биодизельное топливо
Рецепт Майка Пелли
Двухступенчатый процесс биодизеля
FOOLPROOF Biodiesel process
Biodiesel process
Biodiesel process
Biodiesel process
Biodiesel process
FOOLPROOF Глицерин
Ресурсы по биодизелю в Интернете
Есть ли будущее у дизелей?
Ресурсы и характеристики растительного масла
Мойка
Биодизель и ваш автомобиль
Еда или топливо?
Натуральное растительное масло в качестве дизельного топлива
Этанол
Ресурсы по этанолу в Интернете
Является ли этанол энергоэффективным?
Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.
Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.
Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Как построить и использовать печь на опилках — Новости Матери-Земли
1/5
Следующие три шага: 4) Вставьте палку примерно того же диаметра, что и отверстие.2) Уложите сухие опилки (очень важно, чтобы опилки были сухими) вокруг палки как можно плотнее. 3) Снимаем флешку. Посередине следует оставить цилиндрический столб воздуха.
КЕЙ ХОЛМС
2/5
На фото изображены первые три шага в изготовлении печи из опилок. 1) Найдите банку диаметром от 6 до 8 дюймов. Отрежьте один конец. 2) Вырежьте небольшое отверстие на другом конце. 3) Поставить на три ножки.
ИЛЛЮСТРАЦИЯ: КЕЙ ХОЛМС
3/5
Заключительные шаги: 7) Вставьте лист бумаги в столбик.
8) Зажгите бумагу. 9) Опилки будут гореть медленно и по большей части чисто от центра к краям, хотя скорость будет варьироваться в зависимости от диаметра банки.
КЕЙ ХОЛМС
4/5
Возможные модификации печи на опилках включают добавление еще одной банки сверху, чтобы она работала как радиатор и / или горелка.
КЕЙ ХОЛМС
5/5
Еще одна версия печи, в которой вместо банки используется кирпичная кладка и две палки, а не одна, чтобы обеспечить воздушный канал.
КЕЙ ХОЛМС
❮ ❯ Поскольку мы, живущие в промышленно развитых странах мира, все чаще вынуждены затягивать пояса и вести менее энергоемкую жизнь, нам, возможно, стоит изучить более мягкие технологии так называемых «слаборазвитых» стран на предмет «новых» идеи по переработке и заправке топливом. Поэтому я в долгу перед Б. Saubolle, S.J. — из Катманду, Непал, — за то, что рассказал моим читателям, как некоторые жители Индийского субконтинента извлекают полезное тепло из того, что обычно считается отходами в США.
С. и Канада. Возможно, нам нужно больше этой «обратной» работы Корпуса мира — MOTHER EARTH NEWS.
Одним из простейших видов топлива для приготовления пищи и обогрева дома зимой являются опилки, отходы, которые обычно выбрасываются и, следовательно, можно получить бесплатно или по номинальной стоимости. (Правда, не всем удобно жить рядом с лесопилкой или лесным складом, но то же возражение применимо и ко многим другим альтернативным источникам энергии. Не у всех есть ручей, протекающий через его владения для выработки электроэнергии, или содержание крупного рогатого скота, чтобы поставлять навоз для метана.Мы должны использовать все доступные нам ресурсы.)
Опилки правильно горят только в специально сконструированной печи на опилках, изготовление которой очень просто и практически ничего не стоит. Топливо всегда горит только с одной спичкой в таком агрегате, и его можно держать горящим в течение длительного времени — шесть, восемь или даже двенадцать часов, если необходимо, — абсолютно без дыма, без продувки или обдува, и без дозаправки.
После розжига такая печь горит до тех пор, пока не израсходуется все топливо, которое в ней содержится.Затем его можно перезарядить и снова зажечь. Такое устройство идеально подходит там, где требуется постоянное тепло в течение нескольких часов без всякого внимания (например, для обеспечения горячей водой в течение всего дня или для того, чтобы в комнате больного было уютно и тепло в холодную зимнюю ночь).
Чтобы сделать печь из опилок, возьмите большую банку с краской, снимите верх и прорежьте двухдюймовое отверстие посередине дна. Установите емкость на три ножки, и плита готова. Единственный «инструмент», который вам понадобится для работы горелки, — это гладкая круглая палка или отрезок водяной трубы, который пройдет через отверстие в дне банки.Он должен быть достаточно длинным, чтобы выступать на четыре дюйма над верхним краем банки, когда стержень проходит через печь вертикально, а его нижний конец опирается на землю.
Совершенно необходимо, чтобы топливо для этой печи было сухим до костей.
Если немного влажно, он будет дымить, а если очень сыро, то совсем не загорится. Сухие опилки прекрасно горят, иногда даже голубым пламенем, и полностью бездымны. Тем не менее, она выделяет немного дыма, а помещение, в котором работает печь, должно хорошо вентилироваться.
Чтобы загрузить горелку, вставьте палку или трубу в отверстие в дне банки и держите вал прямо вверх, пока вы обсыпаете его опилками. Время от времени, когда вы наполняете контейнер, давите на топливо — чем сильнее, тем лучше, — чтобы оно было плотным и компактным. Когда банка заполнится, полностью покройте верх опилок тонким ровным слоем песка или золы. Затем покрутите трубку вперед-назад и осторожно вытащите ее из упакованного топлива. У вас получится аккуратное отверстие, которое будет действовать как дымоход, прямо сквозь массу.
Печь на опилках легко разжечь. Просто скомкайте газетный лист в стиле гармошки и осторожно протолкните его по дымоходу, пока он не выйдет на дно. Подставьте спичку к нижнему краю, и самодельный нагревательный элемент не потребует никакого дополнительного внимания, пока топливо полностью не израсходуется.
Порошковая древесина горит от центра наружу, диаметр отверстия постепенно увеличивается до тех пор, пока не исчезнут опилки и пламя не погаснет. Скорость потребления составляет от полутора до двух дюймов в час (эта цифра немного зависит от качества топлива и от того, насколько плотно оно упаковано).Плита диаметром в один фут будет гореть около шести часов, а одна восемь дюймов в диаметре будет работать достаточно долго, чтобы приготовить еду и произвести немного горячей воды для мытья кастрюль и сковородок.
Количество выделяемого тепла регулируется глубиной контейнера: чем длиннее дымоход, тем горячее пламя. Высокая узкая печь станет очень горячей в течение относительно короткого времени, широкая приземистая модель будет давать более мягкий нагрев в течение более длительного периода, а высокий широкий барабан будет гореть как долго, так и горячо. Рассчитайте размеры в соответствии с вашими требованиями.
Базовая конструкция может быть адаптирована для специальных целей.
Например, хорошая кухонная плита на опилках может быть сконструирована двумя способами: [1] Две или более барабанных печи без ножек могут быть заложены кирпичом, с небольшим отверстием под каждой для впуска воздуха и удаления золы. [2] Печь может быть построена только из кирпичной кладки, без барабанов, с проделанным в стене двухдюймовым круглым отверстием в дне топки. Эта вторая модель наполнена с помощью двух палочек или трубок . Один сначала проталкивается через переднее отверстие, по крайней мере, до центра печи, а другой удерживается вертикально, так что он опирается на горизонтальный стержень.Затем установка заправляется топливом и вынимаются обе рукоятки.
Обычная горелка для опилок может быть преобразована в обогреватель, чтобы стирать белье в дождливый день или согревать гостиную холодной ночью. Чтобы приспособить консервную печь для этой цели, второй контейнер (со снятой крышкой) перевернули вверх дном и плотно прилегали к верхнему краю каменки. Это излучает тепло в комнату.
В верхней части верхней камеры делается отверстие для дымохода, выводящего дым через стену или окно.При желании в верхней части можно вырезать отверстие со съемной крышкой, чтобы получилась открытая горелка для нагрева чайника.
Независимо от того, решите ли вы модифицировать описанную мною базовую горелку для опилок или нет, я думаю, вы обнаружите, что это устройство представляет собой наиболее эффективный способ утилизации бытовых отходов. Я знаю, что вы также обнаружите, что он обеспечивает устойчивый и надежный нагрев для приготовления пищи и / или тепла.
Опубликовано 1 ноября 1974 г.
СТАТЬИ ПО ТЕМЕ
Школа органических производителей в Эшвилле и национальный медиа-бренд MOTHER EARTH NEWS объявляют о совместных усилиях в рамках региональной весенней конференции Школы органических производителей, которая состоится в Университете Марс-Хилл, Марс-Хилл, Северная Каролина, 18-20 марта 2022 года.
Одна из лучших частей фотографии, особенно фотографии дикой природы, — это волшебные моменты.
Комментариев нет