Багато напевно думають, що це технології майбутнього. Насправді це вже давно технології дня сьогоднішнього. І справа не тільки в тому, що біопаливо як новий і дуже перспективний джерело енергії отримує все більшу популяризацію по всьому світу. Насправді про нього заговорили ще на початку ХХ століття, а в роки Другої світової війни навіть активно використовували в дизельних машинах.
Набагато важливіше інше. Причини, які спонукають паливно-енергетичну сферу активніше займатися виробництвом альтернативних видів палива прості як двічі два: висока екологічність, ефективність застосування і економічність виробництва.
З останнім твердженням, правда, можна посперечатися. Інтелектуальна і інженерна думка ще не настільки просунулася, щоб розробити технології виробництва в фінансовому плані більш вигідні, ніж традиційні. Але позитивна динаміка в даному процесі є. Про цих прикладах, а також сучасних технологіях отримання біопалива в цілому розповімо в нашому матеріалі.
Види біопалива і способи його виробництва
В даний час розроблено три основні методи отримання біопалива. Перший полягає в переробці сільськогосподарських технічних культур. Другий - в додаванні біологічних речовин в традиційні види палива. І третій - хімічний синтез пального. Об'єднує всі технології одне - використання рослинних олійних відходів, включаючи неліквідну, низькосортну деревину і навіть звичайне сміття.
Таким чином, виробники прагнуть при невисокій собівартості сировини і, по можливості, малих енерговитратах отримувати кілька видів біопалива. Розглянемо кожен з цих продуктів і технологію його виробництва докладніше.
біоетанол
Це звичайний етанол (технічний спирт). В якості сировини служить, як уже говорилося вище, рослинна сировина. Його подрібнюють в крохмаль і додаючи гідролізні дріжджі зброджують, отримуючи готовий продукт (спирт) і відходи (барда, сивушні масла). Барда, до слова, може використовуватися для виробництва кормів.
Прагнучи отримати продукт, більш придатний для двигунів сучасних автомобілів, виробники біопалива пішли ще далі і почали випускати гібридне паливо БІО100. Це суміш біобутанолу і третбутилового масла, але основа та ж - біоетанол. Його властивості дозволяють використовувати паливо в самих звичайних машинах без конструкційних змін двигуна.
Біодизель
Або СО2-нейтральне біодизельне паливо. При його згорянні в атмосферу виділяється стільки ж вуглекислоти, скільки поглинається рослинами при зростанні. За нормами токсичності воно відповідає Євро 4.
Отримують біосоляру з широкого спектру рослинної сировини: деревини, соломи, гною, сої, ріпаку, бавовни, ятрофа і інших рослинних речовин і відходів. Пріоритетним є ріпак, урожайність якого може забезпечувати паливом до 80% все автомобілів Європи. Технологія виробництва наступна: сировину сушать, нагрівають до 400-500 ° С, а потім виділяється газ змішують з метанолом, використовуючи каталізатор метоксид натрію, в результаті чого на виході виходить дизельне біопаливо.
Початок у виготовленні біодизеля поклала німецька хімкомпанія Choren Industriers за підтримки концернів DaimlerChrysler і Volkswagen. Однак, це виробництво не чистого SunDiesel, як ще називають біодизельне паливо. Чистий біодизель в 20 разів більше в'язкий в порівнянні з традиційним пальним. Тому німці випускають для сучасних двигунів змішаний продукт: з'єднання олієметанольної ріпакової суміші зі звичайним ДТ в пропорції 30/70. При згорянні дане паливо виділяє до 80% менше СО2, ніж традиційне. До речі, для отримання абсолютно безпечного палива масло можна змішувати з харчовим етиловим спиртом замість метилового.
Є, правда, один мінус, який поки переважує всі плюси: собівартість виробництва біодизеля вище, ніж звичайного бензину і дизпалива. Але, наприклад, норвежці вже оголосили, що через 5-6 років все буде навпаки і переробляючи деревна тирса можна буде отримувати чисту біосоляру нового покоління.
синтетичне паливо
Це новий вид біопалива, розроблений порівняно недавно - в 2003 році корпорацією DaimlerChrysler. Назвали його BIOTROLL. Проводять його переважно з деревних відходів шляхом віджиму, екстрагування, очищення та подальшого змішування отриманих масел з біопаливом. Змінюючи технологічний процес хіміки навчилися створювати цілий ряд найчистіших і нешкідливих видів палива: від бензину до дизеля. На відміну від нафтового пального BIOTROLL взагалі не виділяє шкідливих домішок при згорянні і абсолютно нейтральний до вуглекислого газу.
У Німеччині навіть з'явилися заправні станції, що пропонують паливо нового покоління. Але, на жаль, собівартість його виробництва ще дуже висока і широкого поширення воно не має. Хоча, вже в найближчому майбутньому ситуація може змінитися. За останній час середній показник виробництва біопалива в світі виріс в 2,5 рази, а за оптимістичними прогнозами до 2020 року Євросоюз доведе відсоток його використання до 20%, США і Китай - взагалі до 40%.
експерименти
Не дивлячись на планомірний розвиток технологій з виробництва біопалива нового покоління відомими світовими компаніями, невеликі підприємства і наукові інститути також паралельно ведуть свої дослідження.
Наприклад, в Росії найбільш цікавий і незвичайний досвід отримали в Пермському краї. Місцеві агрономи спробували виростити чайний гриб на фермерських відходах. Змішування двох біосфер в співвідношенні 1: 3 привело до виділення газу, який у високій концентрації можна використовувати як біопаливо.
У Великобританії теж не мудруючи лукаво взяли за основу для біопалива найпоширеніше сировину - барди (рідкі відходи процесу перегону віскі), якого на Туманному Альбіоні щорічно виробляють до 7 млрд літрів. Метод переробки заснований на способі отримання бутанолу та ацетону шляхом ферментації цукру. Підсумковий бутанол, до слова, вже показав, що на 30% ефективніше будь-якого іншого спиртового біопалива. Виробники обіцяють, що скоро їм можна буде заправлятися на британських АЗС.
Не відстають і американські допитливі. Дослідники з Технологічного інституту Джорджії об'єднали генетику і мікробіологію. Вони додали гени хвойних дерев кишкових бактерій. Перші результати показали, що отримується в результаті такої життєдіяльності пинен може стати основою для виробництва ракетного палива. Але для цього ще потрібно повести не одне дослідження. Вчені тільки на початку шляху.
Владислав Пермін, спеціально для Equipnet.ru