Како ради биогориво? 10 корака до производње биогорива

коришћење биоенергије је у порасту, али како функционише биогориво? Овај чланак описује како се органски отпадни материјали могу претворити у Обновљиви извори енергије који се могу применити на више различитих начина.

Постоје различите врсте биогорива и сви функционишу слично. Уопштено говорећи, израз се односи на производњу обновљивог горива из извори биомасе.

Постоји неколико предности коришћења биолошких процеса за разлику од географских (нпр фосилна горива урадите). Етанол и биодизел су два биогорива која се најчешће користе у свету.

Као сировина за ове обновљиве изворе енергије користе се различити облици биомасе. Животињско ђубриво, шећерна трска, кукурузни скроб и биљно уље су примери овога.

Међутим, постоје и други могући извори биогорива. Што се тиче производње биогорива, много је истраживања и развоја у вези са алгама и шумским отпадом.

Глобално истраживање и развој се ради на биогориву уопште као потенцијалном будућем извору енергије. С обзиром на њихово све веће прихватање, кључно је разумети како функционишу биогорива.

Како ради биогориво?

Постоје различите врсте биогорива и различито раде.

  • Етанол
  • биодизел
  • Биогас
  • Чврста биогорива

1. Етанол

Врста биогорива под називом етанол производи се од ферментисаних биљних материја, попут кукуруза или шећерне трске. Угљени хидрати у биљном материјалу се разлажу ферментацијом да би се добио етанол, који се затим пречишћава дестилацијом. Гориво за моторе са унутрашњим сагоревањем се тада може направити мешањем рафинисаног етанола са бензином.

Пошто је етанол око 30% мање ефикасан од бензина по јединици запремине, потребно је више чистог етанола да пређе исту удаљеност као и бензин. Чисти етанол се може користити само у моторима аутомобила, лаких камиона и мотоцикала, и то само када су ти мотори посебно модификовани за ту сврху.

2. Биодизел

Ефикасност биодизела је такође нижа од ефикасности бензина. Међутим, много зависи од састава и квалитета горива. Проценат биодизела у мешавини бензина наведен је иза префикса Б- на етикетама за биодизел на бензинским пумпама. На пример, Б20 је дизел гориво које садржи 20% биодизела.

Потреба за модификацијом мотора опада са смањењем процента додатка биодизела. Дугорочно гледано, коришћење чистог биодизела би изазвало неке проблеме са одржавањем и перформансама. Ови проблеми одржавања се могу решити.

3. Биогас

Анаеробна дигестија, која укључује растварање органског материјала попут отпада од хране, канализације или пољопривредног отпада без кисеоника, је поступак који се најчешће користи за стварање биогаса. Метан (ЦХ4) и угљен-диоксид (ЦО2) се комбинују за производњу биогаса.

Следеће су најчешће сировине које се користе за стварање биогаса:

  • Отпад од хране и други органски отпад и куће и предузећа
  • Стајњак од говеда
  • Енергетски усеви укључујући врба, топола и мискантус
  • Канализација и отпадне воде
  • Кукуруз, пшеница и трава
  • Индустријски отпад из прехрамбене индустрије и фабрика папира
  • Депонија отпада

Прецизне сировине које се користе биће одређене специфичним циљевима операције биогаса, доступношћу ресурса и географском локацијом. Производња биогаса може се одвијати у малим (кућним, пољопривредним) или великим (индустријским, општинским) размерама.

Постоји неколико апликација за биогас, укључујући:

  • Као транспортно гориво, самостално или у комбинацији са дизелом или природним гасом.
  • Као извор горива за производњу електричне и топлотне енергије у домовима, предузећима и електранама.
  • Током индустријских операција као што је стварање биопластике, хемикалија и ђубрива.
  • За чишћење и дезинфекцију отпадних вода.
  • Поред тога, „биометан“ или чисти метан се може произвести из биогаса и користити за обезбеђивање гаса квалитета за цевовод.

Генерално, биогас је флексибилан и одржив извор енергије који може подржати енергетску независност, побољшати квалитет ваздуха и смањити емисије гасова стаклене баште.

4. Чврста биогорива

Дрвене пелете. Дрвени пелети су врста чврстог горива.

Горива добијена из чврсте биомасе, као што су дрво, биљке и отпадни производи, позната су као чврста биогорива. Могу се спаљивати да би, између осталог, произвели топлоту и енергију, а могу се користити и на разне друге начине.

Чврсто биогориво се сагорева у котлу током процеса сагоревања да би се произвела топлота. Пара произведена овом топлотом се затим користи за погон турбине. Турбина производи електричну енергију, коју електроенергетски систем може касније користити за снабдевање кућа и предузећа.

Чврста биогорива се могу сагоревати у електранама које су посебно изграђене као алтернатива уобичајеним фосилним горивима и као средство за смањење емисије гасова стаклене баште.

Врста биогорива које се користи, технологија сагоревања и одрживост процеса производње утичу на то колико ефикасно тече процес и колики утицај биогориво има на животну средину.

Чврста биогорива се често користе у комерцијалним и кућним системима грејања, као иу индустријским и енергетским апликацијама.

Као сировина, могу се користити и за производњу биогорива као што су биоетанол и биодизел.

10 корака до производње биогорива

Укупно постоји десет процеса да бисте добили готов производ биогорива који можете ставити у свој аутомобил.

  • Проналажење извора нафте
  • Тестирање уља
  • Филтрирање уља
  • Израда пробне серије
  • Набавка производних алата
  • Добијање хемикалија
  • Предтретман уља
  • Прерада биодизела
  • Мере предострожности
  • Прање и сушење биодизела
  • Руковање глицерином

1. Лоцирање извора нафте

Проналажење залиха нафте за почетак је најосновније питање које људи имају. Већина људи купује своје биљно уље у оближњим ресторанима.

Међутим, пре него што разговарамо о томе где да пронађемо сирово гориво, морамо се побринути да отпадно уље које добијемо буде претходно филтрирано на минимум од 400 микрона.

Очишћени од воде имају мале количине слободних масних киселина. Саветујемо вам да купујете коришћено јестиво уље у установама које мењају уље сваке недеље. Ово ће вам помоћи да пронађете уље вишег квалитета.

Потрошачима су доступна и уља каноле, кукуруза и кикирикија.

Животињска маст, лој или маст су додатни извори из којих се добија отпадно уље. Међутим, пошто ови извори имају већи однос гел тачке, што може довести до зачепљења мотора на вишим температурама, не саветујемо да сакупљате отпадно уље од њих.

2. Тестирање уља

Морамо да проверимо квалитет уља након што га примите да бисмо били сигурни да можемо да га користимо. Кључно је прво тестирати уље. Доступне су бројне опције тестирања. Тестирање уља на киселину и воду је два најважнија.

Једноставно загрејте уље у тигању да проверите да ли има мехурића да видите да ли има воде. Морамо проучити титрацију да бисмо измерили нивое киселости.

Титрација је термин за поступак који се користи за мерење нивоа киселости. Да би се то урадило, узорак уља се мора помешати са тачном количином пХ-неутралног алкохола. Ниво киселине би се затим одредио коришћењем пХ филтера; обично се користи фенолфталеин.

Важно је проверити нивое киселости. Базна хемикалија коју касније додамо може бити неутралисана великом количином киселине ако уље има висок ниво киселости. Познавање нивоа киселости нам омогућава да израчунамо и додамо прецизну количину основне хемикалије потребне да бисмо је претворили у биогориво.

3. Филтрација уља

Уље након филтрирања постаје чистије и ефикасније. Морамо осигурати да уље не садржи нечистоће попут пахуљица хране. Од свих опција за филтрирање уља, саветујемо вам да понесете бубањ од 55 галона са металним филтером за бубњеве на њему.

Разумевање величине филтера је кључно. Саветујемо да перфорације буду што је могуће мање. Идеалан филтер би био филтер од 400 микрона.

4. Израда пробне серије

Прављење пробне серије би била добра идеја пре него што почнете. Ово ће показати да ли је уље које сте недавно набавили драгоцено за производњу биогорива.

Прављење тестне серије је релативно једноставно јер су сви састојци обично доступни у вашим локалним продавницама.

5. Набавка производних алата

Прављење биогорива није тешко за вас ако имате праве алате. Биће вам потребне следеће ставке да бисте све ово учинили могућим:

  • Контејнери за сакупљање уља: За руковање и складиштење прикупљеног уља. За ово можете поново користити старо буре или бубањ за уље. Замолите комшију да вам позајми један ако има један који не користи ако га не можете пронаћи у шупи. У најгорој ситуацији, свратите у комшијски отпад!
  • Могућност транспорта нафте: преместити нафту из области за прикупљање нафте (ресторани) у област производње нафте (предлог је двориште). Обично буре за уље може стати у ваш камион.
  • Филтери за уље: Уклонити уље како би се могло прерадити. 400 микрометара.
  • Процесор за биогориво: Комбиновањем хемикалија са уљем, овај уређај ће помоћи у претварању вашег уља у биогориво.
  • Буре нафте: Ово се чисти од нечистоћа помоћу резервоара за прање биогорива.
  • Резервоар за складиштење биогорива: Они су потребни за држање филтрираног уља након прања и филтрирања.
  • Преносне пумпе: Користе се за транспорт нафте између различитих контејнера и постоје у различитим величинама и облицима.
  • Комплет за титрацију: За мерење киселости.

6. Добијање Цхемикалије

Метанол се користи у хемијском процесу. Биодизел настаје када се метанол комбинује са коришћеним биљним уљем.

Такође би вам био потребан натријум или калијум хидроксид, поред метанола. Обоје су доступни у продавницама водовода. Калијум хидроксид чини глицерин течнијим и лако се раствара у метанолу, па вам саветујемо да га набавите.

Било који од ових хидроксида ће користити катализатор за покретање хемијске реакције између метанола и уља.

7. Предтретман уља

Пре него што се уље може прерадити у биодизел, мора се припремити за прераду. У кораку 2 разговарали смо о израчунавању садржаја воде и киселине у уљу.

Сада би требало да погледамо како поступати са разводњеним уљем и/или високим садржајем киселине.

Одводњавање

Иако постоје различите методе за одводњавање уља, остављање уља је најједноставније. Уз довољно времена, вода само потоне на дно и може се уклонити јер се вода и уље не слажу баш најбоље.

Уље се такође може загрејати да убрза овај процес. Ово олакшава молекулима воде да се распрше из суспензије дозвољавајући молекулима уља да се прошире.

Снижавање нивоа киселине

Пре употребе уља за производњу биодизела, требало би да размислите о снижавању нивоа киселине у уљу ако уље које добијете има високу концентрацију слободних масних киселина. Сировине са високим садржајем масних киселина могу се претворити у биодизел, међутим, процес је помало напоран.

Разлог за то је тај што ћете до тренутка када будете имали биодизел и даље имати пуно сапуна са којима ћете морати да се бавите јер ћете на крају користити толико вишка растварача.

Постоје две технике за смањење киселости вашег уља:

  • Цаустиц Стриппинг
  • Ацид Естерифицатион
1. Чишћење са Цаустиц

Да би се то урадило, део чврсте базе (натријум или калијум хидроксид) мора да се раствори у води пре додавања у уље. Као резултат тога, масне киселине без уља ће се придружити чврстој бази и произвести сапун. Након што је уље исушено и уклоњен сапун, може се користити за производњу биодизела.

Иако ефикасан, овај метод ће резултирати мање биодизела јер ће се део уља претворити у сапун.

Док нека постројења за биодизел забрањују каустичну депилацију као методу снижавања слободних масних киселина, знамо да се то може урадити и да функционише. Неки људи само фаворизују други приступ.

2. Ацид Естерифицатион

Слободне масне киселине (ФФА) у уљу се модификују током ове процедуре коришћењем сумпорне киселине тако да се и даље могу претворити у биодизел. Ова метода је погодна када се ради са уљем које има велику количину слободних масних киселина. Изабран је зато што, уместо да претвара ФФА у сапун, само мења киселинске ланце како би се они претворили у биогориво или биодизел.

8. Bјодизел Pкорење

Главна сврха ранијих фаза била је припрема за ову. Ово је примарни метод претварања нафте у биодизел. Стварне реакције које вам омогућавају да направите биодизел органског уља се дешавају овде, где се дешава магија.

Морате да вежбате одличну безбедност пре него што одемо. Хајде да погледамо неке мере безбедности које треба да предузмете.

Мере предострожности

Руковаћете неким прилично корозивним течностима, метанолом, јаким алкохолом, поприличном топлотом и преношењем запаљивих материја из једног контејнера у други. Препоручује се да имате при руци апарат за гашење пожара који може угасити опекотине на бази уља.

У добро проветреном простору, далеко од деце и кућних љубимаца, и уз одговарајућу заштитну опрему, биодизел треба пожељно прерађивати.

Пре производње великих количина биодизела, проверите код локалне управе и ватрогасне службе да бисте били сигурни да се са свим адитивима, алкохолом и другим супстанцама рукује и користе у складу са локалним правилима и прописима.

Гаранција произвођача може бити поништена ако се домаћи биодизел користи у аутомобилу са дизел мотором. Зато покушајте ако је ваш стари камион прошао гарантни рок.

Када се правилно производи, биодизел је често прилично здрав. Мање је штетна од кухињске соли и брже се разлаже од шећера. Не сматра се опасним ако се пролије јер има већу тачку паљења од обичног петро-дизела.

9. Прање и сушење биодизела

Када производимо биодизел, често убризгавамо више метанола него што нам је потребно. Да бисте били сигурни да је хемијска реакција завршена, урадите ово.

Након што је реакција постављена, значајна количина метанола је сада компонента оригиналног биодизела, међутим, сада има мале варијације. Вишак метанола ће завршити у глицерину. Поред тога, део додатног метанола остаје у биодизелу.

  • Биодизел за прање
  • Сушење биодизела

1. Прање биодизела

Молекули метанола више воле воду него биодизел када се користи.

Растворени метанол у води се спушта у водени слој где је све остало изнад воде. Ако га перете довољно дуго, вишак метанола и других материјала за које се залепио биће потпуно уклоњени.

Техника је у суштини иста када се користи систем сувог прања. Глицерин, сапун и метанол се хватају или апсорбују сувом смолом или прахом, али биодизелу је дозвољено да прође.

2. Сушење биодизела

Хајде да разговарамо о томе како да се отарасимо воде сада када то желите.

Пре свега, постоји безброј начина за сушење биодизела. Они су раштркани по интернету ако брзо претражујете. Да бисмо направили биодизел, само ћемо разговарати о неким лакшим методама за то.

Изнесите свој биодизел напоље на директну сунчеву светлост као један од најбољих начина да то постигнете. Нека мајка природа и магија раде заједно. Сунчева топлота ће помоћи да сва вода испари прилично брзо ако је време довољно суво.

Ваш биодизел је спреман за употребу након што се осуши и не садржи глицерин.

10. Руковање глицерином

Управљање отпадом објекти могу примити искоришћени глицерин. Постројење има јединствен уређај за обраду који се зове анаеробни дигестор, који се такође назива и дигестор метана.

У суштини, сва сирова канализација се комбинује у великом апарату за мешање пре него што се премести у велики резервоар где бактерије једу и разграђују сирову канализацију.

Гас метан се затим ствара као нуспродукт од стране бактерија. У електранама на метан, метан се хвата и сагорева.

Бактерије користе сирови глицерин као храну, што повећава производњу метана. Сада имамо зелену опцију да одложимо сав наш глицерин јер је објекат за управљање отпадом могао све да прихвати.

Zakljucak

У закључку, биогорива се могу користити за транспорт, напајање, осветљење и топлоту. Два корака фотосинтезе - реакција светлости и реакција таме одвијају се у хлоропластима ћелија. Биогорива се могу направити од разних биолошких производа, укључујући дрво, траву, уља, шећере и скробове.

Препоруке

Страствено вођен еколог по срцу. Водећи писац садржаја у ЕнвиронментГо.
Настојим да едукујем јавност о животној средини и њеним проблемима.
Увек се радило о природи, треба да чувамо, а не да уништавамо.

Ostavite komentar

Ваша емаил адреса неће бити објављена. Obavezna polja su označena *