I forbindelse med de klimatiske skift, der finder sted på planeten, begynder mange lande at tænke på miljøet. For det første producerer mange lande biobrændstoffer, der kan erstatte den traditionelle, for at forbedre planetens økologi.
0,1. Miljøvenlige biobrændstoffer
En anden grund til produktionen af biobrændstoffer er, at reserverne af olie og kul ikke er uendelige. Før eller senere vil de være opbrugte, og når dette sker, har folk brug for alternative brændstoffer, som kan bruges af biler, kedler, turbiner osv.
Hvad er biobrændstoffer?
Energien skjult i plantemassen er praktisk talt uudtømmelig, fordi vores sol fungerer som dens kilde. Planter ved, hvordan de bruger solens energi og behandler den til deres vækst. Dyr og fugle får til gengæld energi ved at fodre med biomasse, mens de producerer affaldsprodukter. Per definition er biobrændstof et brændstof, der er fremstillet af råmaterialer af vegetabilsk eller animalsk oprindelse, samt affald og forskellige industrier, der er forbundet med behandling af biomasse.
Moderne teknologier gør det muligt at opnå biobrændstoffer i tre typer: fast, flydende og luftformigt. Vi møder fast brændstof i livet oftest i form af pellets og forskellige briketter opnået ved presning. Flydende brændstof - biodiesel - er stadig en sjældenhed i de post-sovjetiske lande, dette skyldes tilstedeværelsen af en stor mængde fossile kulbrinter til en overkommelig pris. Samtidig er det ret dyrt og teknologisk vanskeligt at få flydende biobrændstof fra vegetabilsk olie.
Produktionen af brændbar biogas er meget nemmere og billigere, hvilket får den til at blive mere og mere populær. Ejere af husdyr- og fjerkræbedrifter overvejer i stigende grad at købe et biogasanlæg, fordi de har en enorm mængde skrald og gødning til rådighed, som er perfekt egnet til dette formål.
Det giver ingen mening at nævne her alle typer planteråvarer til forarbejdning til brændstof, dets kilder og produktionsteknologi. Vi er kun interesseret i de typer biobrændstoffer, der med succes kan fås derhjemme uden at investere store summer. Her er de:
- biogas ekstraheret fra affaldsprodukter fra husdyr og fjerkræ;
- briketter fra forskellige vegetabilske affald;
- trækul.
Selvfølgelig, hvis du prøver meget hårdt, kan du fremstille dine egne pellets, øko-diesel og endda øko-benzin. Folk gør sådanne ting som en hobby, bruger år af deres liv og ofte en masse penge på det. For en bred vifte af brugere er sådanne komplekse teknologier utilgængelige, og derfor vil vi ikke overveje dem.
Biometanproduktionsordning
Biomasse bruges også til at producere en anden køretøjsgas - brint. Det frigives ved opvarmning af råmaterialet til høje temperaturer uden ilt, eller igen kaldes bakterier til at arbejde. Alt bruges - fra træ til alger. Denne gas er dog endnu ikke særlig relevant for almindelige forbrugere. I fremtiden ønsker de at bruge det som brændstof i brændselsceller, som vises i serieproduktion (ifølge de mest optimistiske prognoser fra Daimler-bekymringen) ikke tidligere end om fem til syv år. Og efter det samme beløb - tal på prislappen tilstrækkelig til indkomst.
Biogasproduktion derhjemme
Brændbar gas, der udsendes fra gødning og andre lignende råvarer, består hovedsageligt af den samme metan, som vi er vant til at bruge hver dag i vores køkken. Andelen af metan i biogas varierer fra 50 til 70% afhængigt af kvaliteten af råmaterialer og effektiviteten af den teknologiske proces. Resten af de kemiske forbindelser i gassen er ikke-brændbare, de er kuldioxid og hydrogensulfid. Det er takket være sidstnævnte, at hele processen ledsages af en velkendt lugt.
Gasformigt biobrændstof er et brændbart stof, der frigøres som et resultat af den kemiske reaktion ved gæring af organisk affald uden tilstedeværelse af ilt. Derfor er hovedelementet i teknologisk udstyr en lukket cylindrisk beholder (reaktor) med stor kapacitet, fortrinsvis mindst 1 m3.
Mange hjemmelavede håndværkere bruger almindelige plast- eller jerntønder til dette formål. Dette er ganske acceptabelt, reaktionen vil også forekomme i sådanne kar. Der frigøres kun en smule gas, hvilket er uforholdsmæssigt stort med den tid og arbejdskraft, der er brugt. Reaktorens mindste kapacitet skal være mindst 600 liter.
For at processen skal gå så hurtigt og effektivt som muligt, ifølge teknologien, skal reaktorens indhold konstant opvarmes til en temperatur på 35-40 ºС. Derhjemme er det ikke altid muligt, og det medfører energiomkostninger. Vejen ud er som følger: det er bedre at installere beholderen, hvorfra biobrændstof opnås, i et tilstrækkeligt dybt hul lavet i jorden. Ideelt set er bunden og væggene i gropen lavet af beton, og den øverste fremspringende del af reaktoren er isoleret til vinteren. Hvordan dette gøres korrekt vises i figuren:
Installationens generelle design, der tillader produktion af biobrændstof fra gødning, indeholder følgende elementer (se nedenstående diagram):
- reaktor - en beholder lavet af cylindrisk metal;
- fyldningstragt til fyldning af reaktoren med et substrat (en blanding af råmaterialer med vand);
- serviceluge;
- ydre beholder - en vandforsegling for at opretholde det krævede tryk i reaktoren;
- rør til aflæsning af affaldsmateriale;
- et grenrør med en ventil til biogasforsyning.
Bemærk. For at forbedre gæring af substratet anbefales det at tilføje en snegl til strukturen, som en byggemixer. Det installeres i midten af tanken, og et håndtag føres ud gennem forseglingen for periodisk blanding af indholdet.
Den teknologiske proces udføres som følger. For det første skal affaldet knuses. Fraktionens størrelse bør ikke overstige 10 mm, dette vil sikre god penetration af bakterier, der forårsager gæring. Derefter hældes råmaterialet med vand og blandes grundigt. Mængden af vand er ca. 0,7 liter for hvert kilo gødning. Det viser sig et substrat, der udvindes biobrændstof derhjemme.
Substratet fyldes i en beholder gennem en tragt, som derefter lukkes hermetisk. Indholdet bør blandes, når det er muligt. Efter flere dage begynder brandfarlig gas at udvikle sig, den skal pumpes ud med jævne mellemrum, så trykket inde i tanken ikke stiger. Dette vil sænke reaktionen og tvinge indholdet tilbage i fødebeholderen. En kompressor og en konventionel propancylinder bruges til at evakuere gassen. En detaljeret beskrivelse af installations- og produktionsteknologien kan studeres ved at se videoen:
Dette betyder ikke, at adskillelse af biogas fra forskellige typer gødning og gødning er en simpel sag. Hjemmehåndværkere er nødt til at gennemgå prøve og fejl: enten frigøres for lidt brændstof, så går reaktionen ikke osv. Det skal forstås, at succes vil kræve meget arbejde og tålmodighed, og det er usandsynligt, at mængden af brændstof er nok til at opvarme et hus. Ikke desto mindre vil det være tilstrækkeligt til drift af gasvarmeren og komfuret, som allerede er et stort plus.Hvordan disse enheder fungerer på biogas vises i videoen:
Lav briketter
Det er noget lettere at oprette produktionen af biobrændstoffer fra savsmuld, halm og andet affald derhjemme. Af udstyret behøver du kun en manuel presse lavet specielt til dette formål. Det kan købes færdigt, bestilles af håndværkere, eller hvis du har de nødvendige færdigheder, kan du selv lave det. En præfabrikeret presse koster mange penge, så sidstnævnte er den billigste løsning.
Produktionen af briketter begynder med fremstillingen af blandingen. Savmuld, frøskaller, halm og endda gennemblødt affaldspapir bruges som råmaterialer. Naturligvis kan sådant brændstof allerede vidunderligt brænde i en ovn eller kedel med fast brændsel, men på grund af den lave massefylde bliver du nødt til at fylde ovnen for ofte. Færdig fast biobrændstof fremstillet af halm eller savsmuld vil brænde meget længere.
Blandingen består af råmaterialer, vand og ler, der fungerer som et bindemiddel. Halm eller papir skal først knuses og derefter blandes med ler i et forhold på 10: 1 (for 10 kg affald 1 kg ler) og vand. Mængden af vand skal vælges for at sikre ensartet blanding og blandingens evne til at danne sig. Tilsæt ikke meget ler til opløsningen, glem ikke at den forbliver i din kedel i form af aske.
En særlig form fyldes med blandingen, derefter placeres den under pressen. Efter presning fjernes den færdige briket forsigtigt og lægges ud til tørring i solen. Du kan se presseoperationen i videoen:
Miljømæssig påvirkning
Overraskende nok er denne type brændstof absolut harmløs for naturen, og dens frigivelse i miljøet medfører ingen negative konsekvenser for flora og fauna. Det samme kan ikke siges om olie og olieprodukter. Det er en velkendt kendsgerning, at kun en liter benzin eller brændstof forurener mindst en million liter vand i verdenshavene og fører til død af mange levende organismer og mikroorganismer. En af de vigtigste egenskaber ved biodieselbrændstof er dens hurtige henfaldsperiode: inden for en måned vil mikroorganismer ødelægge næsten hele brændstofmængden. Hvis flod- og søtransportformer omdannes til innovative brændstoffer, kan de skadelige konsekvenser af ulykker og diesellækager således minimeres.
Får trækul
Trækul er af interesse for husejere som et brændstof, der bruges i hjemmegrill og grill. Det er ingen hemmelighed, at det er ret dyrt at købe sådan kul i en butik, mens du derhjemme kan brænde det gratis og kun bruge din tid. Forresten giver det ingen mening at brænde det i kedler eller ovne til fast brændsel, det er meget lettere at sætte almindeligt brænde i brændkammeret.
Trækul brændes af træ på 2 måder:
- i tønder;
- i brøndene.
Den første metode kræver en almindelig 200 liters ståltønde og en husstøvsuger. Sidstnævnte tjener til luftinjektion, derfor skal et grenrør skæres i bunden af tønden for at forbinde det. Der laves en brand i bunden af beholderen, derefter fyldes den med træ til halvdelen, og støvsugeren tændes. Derefter påføres træet på toppen, dækket med et låg og dækket med ler. Når alt brænder ud, og tønden køler ned, udføres sortering for at adskille trækulet fra asken.
På samme måde fyres træ i en grop. Sidstnævnte graves 0,8 m i diameter og ikke mere end 0,6 m i dybden. Bunden af brønden stampes ned, hvorefter der dannes ild i den, og brænde op til 30 cm lang påføres i lag. Påfyldning sker, når det forrige lag brændes, processen varer ca. 3 timer. I slutningen er brønden dækket af grene og mos og drysset med jorden ovenpå. Efter 2 dage kan belægningen fjernes og kulene vælges.
VEGETARISK MENU
Dieselolie fremstilles også i henhold til ikke-standardopskrifter. Råmaterialerne er rapsfrø, sojabønner, forskellige olier og fedtstoffer.Et sådant brændstof er markeret med bogstavet B og tal, der svarer til andelen af anlægskomponenter i blandingen. Brændstoffets cetantal er højere end et konventionelt brændstof: 51 versus 42–45. Brændstoffet nedbrydes godt uden at skade miljøet og indeholder praktisk talt ingen svovl. Blandt de væsentlige ulemper er den korte holdbarhed.
Bioadditiver til dieselbrændstof har endnu ikke modtaget så udbredt anvendelse som bioethanol. Ikke desto mindre produceres den i mange lande. Der er lande, hvor 5% bioindholdet er legaliseret og ikke behøver at nævnes, når det sælges.
