Биологическое топливо как источник экологической энергии
Garant-vl.ru

Строительный портал

Биологическое топливо как источник экологической энергии

Биоэнергетика: возрождение

Дата публикации: 26 декабря 2014

Биоэнергетикой называют получение энергии из биологического топлива. Такое топливо может быть различным: производные древесины (щепа, опилки и так далее), брикеты из соломы, лузги, торфа, бумаги, а также биогаз и жидкое биологическое топливо.

Биоэнергетика вовсе не является новаторским изобретением сегодняшнего дня. Подобные виды топлива использовались человечеством с древнейших времен. Но со временем биотопливо было вытеснено ископаемыми видами топлива: газом, каменным углем, нефтью. Однако, ископаемые запасы подходят к концу, и история энергетики делает очередной виток, возвращаясь к биологическим вариантам, которые имеют существенный плюс: являются возобновляемыми источниками энергии.

Виды биотоплива

Биоэнергетика использует три основных видов биотоплива: жидкое, твердое и газообразное. Жидкое биотопливо используется в двигателях внутреннего сгорания так же, как и традиционные для ДВС виды топлива (солярка и так далее), разница лишь в происхождении.

Твердое биотопливо применяется в различных обогревательных котлах, в том числе и таких, которые вырабатывают наряду с тепловой энергией электрическую. Еще недавно мы знали немного вариантов твердого биотоплива – дрова, торф, брикеты из навоза (подобные брикеты издревле использовались там, где ощущался явственный недостаток лесов, к примеру, в засушливых районах, пустынях, а также районах Крайнего Севера).

Газообразное биотопливо используется как для получения тепловой, так и электрической энергии. Особенно актуально оно там, где требуются горючие газы (например, для газовых плит, газовых отопительных котлов и так далее). В последнее время получение газообразного биотоплива приобрело значение в индивидуальных загородных хозяйствах – для обеспечения домов теплом и газом для плит, в редких случаях – для получения электроэнергии.

Перспективы биоэнергетики

Развитие лесной биоэнергетики в Республике Беларусь (увеличьте)

В настоящее время биоэнергетика активно развивается, так как в этой отрасли используются возобновляемые ресурсы для получения энергии различных видов (тепловой и электрической). Особое внимание уделяется получению различных видов биотоплива из отходов биологического происхождения: опилок, соломы, шелухи, коры, лузги, навоза и так далее. Кроме того, в мире активно производятся жидкие виды биотоплива (например, биоэтанол и другие), которые призваны заменить традиционный бензин и солярку в двигателях внутреннего сгорания.

Для владельцев загородных домов особенно интересно производство биогаза из различных бытовых отходов путем анаэробного сбраживания в специальных емкостях с бактериями. Обычное хозяйство, использующее для производства биогаза только собственные отходы, может получить достаточно продукта для обеспечения газом кухни. Если же в загородном хозяйстве имеется животноводческое или растениеводческое производство, то полученного биогаза хватает и для отопления в отопительный сезон. При этом обеспечивается определенная автономия от внешних поставщиков энергии, а также существенно удешевляется содержание загородного дома и хозяйства.

В Интернете предлагаются различные варианты и схемы для сооружения установки по производству биогаза собственными руками, ко многим прилагается пошаговое видео, используя которое можно построить нужное устройство желаемой мощности.

В целом отношение к биоэнергетике в мире на данный момент неоднозначно. Все дело в том, что для промышленного производства биотоплива требуются либо продукты питания (к примеру, биоэтанол производится из кукурузы), либо занятие посевных площадей специальными культурами, что тоже снижает долю производства продуктов питания, либо приводит к вырубке лесов (например, в ряде мест были вырублены тропические леса для посадки пальм, пригодных для производства биотоплива).

С другой стороны, при производстве биотоплива в оборот вовлекаются «бросовые» или неиспользуемые земли, создаются новые рабочие места, повышается безопасность продуктов питания. Поэтому различные научные учреждения (например, московский институт биоэнергетики) заняты оптимизацией имеющихся вариантов биотоплива и разработок новых методов его получения. Основной упор делается на производство биогаза из биологических отходов, а также на производство биотоплива из водорослей. Кроме того, в МГУ им. М.В.Ломоносова в Москве был разработан стандарт, касающийся энергетики биоотходов.

Биоэнергетика в России

В настоящее время Россия является одним из мировых лидеров по производству биотоплива различных видов. Пока в основном производится и экспортируется твердое биотопливо, но уже строятся биогазовые электростанции различной мощности (в том числе и до 10 МВт), которые способны производить как электрическую, так и тепловую энергию. Расширяется промышленное производство бытовых биогазовых установок, предназначенных для обслуживания одного хозяйства. Подобные установки активно внедряются, и уже существуют хозяйства, которые не только обеспечивают себя электрической и тепловой энергией, но даже продают государству избыток выработанной электроэнергии. Биоэнергетика стремительно набирает обороты, наряду с другими альтернативными методами получения энергии.

Перспективы развития биоэнергетики в России:

Топливо из рапса:

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Биотопливо — новая старая отрасль в энергетике

В последнее десятилетие вопросы, которые связаны с перспективным использованием нетрадиционных источников энергии вызывают все больше внимания. Этому способствует целый ряд факторов: климатические изменения, экологическая безопасность, уменьшение традиционных запасов и сложность разработки мест оставшихся, цены на «черное золото» плохо поддаются каким-либо прогнозам, многие страны стремятся к обеспечению собственной энергетической безопасности и независимости и некоторые другие.

К альтернативным или нетрадиционным возобновляемым источникам энергии относят энергию солнца, ветра, приливов, геотермальную энергию, энергию из биомассы, энергию, которую получают посредством переработки различного рода бытовых и промышленных отходов. В странах Западной Европы и США активно применяются все из вышеперечисленных видов.

Их распространение зависит от особенностей того или иного региона. Например, Исландия, Дания и некоторые штаты США для получения электроэнергии широко используют геотермальные источники, в Норвегии распространена гидроэнергетика малых мощностей, равнинные районы ориентируются на энергию ветра, тогда как в южных в приоритете солнечные электростанции. Одним из новых направлений в получении энергии, «бум» которого сейчас переживает Европа, стало строительство установок для ее выработки из бытовых и промышленных отходов, также активно используется технология сжигания биомассы.

Эхо этих новшеств уже докатилось и до России. Но пока еще немногие разобрались в том, что такое биотопливо, как оно работает и в чем его преимущество. Пресса, интерпретируя эту тему, иногда выдает рассказы о веществах, которые совершенно не загрязняют окружающую среду и при этом действуют более эффективно, чем нефтяные топливные продукты. Но на самом деле чего-то совершенно нового в биотопливе мы не найдем. Оно уже используется много тысячелетий и даже сейчас для некоторых регионов остается едва ли не единственным источником тепла. Самым известным видом такого топлива являются дрова. Но на современном этапе развития отрасли к биотопливу относятся более высокотехнологичные продукты, которые являются итогом переработки различных сельскохозяйственных культур, отходов растительного или животного сырья.

Итак, биотопливом можно назвать топливо, которое производится из биологического сырья. Таким сырьем может выступать сахарный тростник, кукурузные, рапсовые, соевые семена и другие сельскохозяйственные культуры. Существует множество проектов, которые направлены на изготовление данного вида топлива путем переработки целлюлозы или различных органических отходов. Биотопливо можно разделить на несколько видов: жидкое (его используют двигатели внутреннего сгорания) метанол, этанол, биодизель, твердое топливо – дрова и их производные или солома, газообразное – биогаз, водород. Этот вид топлива, в отличие от других полезных ископаемых – часть планетарной биомассы и может восполняться во время периода жизни конкретных организмов.

Активно биотопливо начали использовать Бразилия и США в 70-е годы. В то время эта мера была вынужденной после введения странами ОПЕК эмбарго на экспорт «черного золота», что стало причиной повышения цен на традиционное топливо. Для снижения зависимости от импортируемой нефти, страны были вынуждены вкладывать инвестиции в развитие биотопливной отрасли. Но в то время значительно повысить долю биотоплива как энергетического ресурса смогла только Бразилия. Сегодня активным развитием производства биологической энергии занимаются 48 стран. Это Япония, Китай, Индия, Канада, США, страны ЕС.

Россия в данной сфере пока находится в аутсайдерах, несмотря на свое богатство и разнообразие полезных ископаемых и лесных ресурсов. Эксперты подсчитали, что наш потенциал ВИЭ, в том числе и биотоплива – 4,6 млрд. тонн в год. А это в 5 раз больше объемов всего потребляемого топливно-энергетического ресурса. Экономический потенциал при таком раскладе насчитывает 270 млн. тонн условного топлива в год.

Наиболее актуальным в этой области для России стоит вопрос о замене угля и мазута на древесное топливо в сфере теплоснабжения. Государственная научно-техническая программа «Экологически чистая энергетика» рассматривает большое использование энергии древесных биомасс в развитии нетрадиционной энергетики. Биомассы растительного происхождения непродовольственного назначения, сельскохозяйственные отходы и отходы лесного хозяйства выступают в качестве сырья для изготовления биотоплива.

Быстрыми темпами в России развивается животноводство, соответственно потребность в кормах возрастает, объем навоза увеличивается. В данном случае при производстве биодизельного топлива из рапсовых культур вырабатывается шрот, который служит высокобелковым кормом для животных, в свою очередь из отходов животноводства можно получить экологически чистый энергоресурс – биогаз. Эксперты подсчитали, что ежегодные объемы производимого рапсового масла в нашей стране могут составить 5,5 млн. тонн, из них 0,5 млн. тонн можно направлять на полное удовлетворение продовольственных нужд, 2 млн. тонн использовать для поставок метилэфира на экспорт, оставшуюся часть перерабатывать в биотопливо на нужды страны.

Определенные подсчеты были произведены и в использовании биомассы. Из нее в стране могут добываться 3 млн. тонн биоэтанола; переработка навоза даст 730 метров кубических биогаза, 1 млрд. метров кубических этого топлива можно произвести из отходов переработки биоэтанола, опилки дадут 300 тысяч тонн условного топлива, а отходы лесопромышленного производства — 800 тыс. тонн топливных гранул. В Минсельхозе по этому поводу отметили: «Расчеты экономической эффективности расходов на развитие биоэнергетики в России показывают, что ВВП России возрастет более чем на 1500 миллиардов рублей, будет создано около 60 тысяч дополнительных рабочих мест». Главным итогом использования такого объема биоэнергетических ресурсов станет сокращение потребления традиционного углеводородного топлива в эквивалентном количестве.

Читать еще:  Двухъярусный потолок из гипсокартона своими руками: мы это смогли

Сейчас мы очертили экономические преимущества в использовании биотоплива. Но так ли радужно обстоит дело с другими его характеристиками? Выше мы уже указали, что основное достоинство биотоплива – его возобновляемость. У нас есть возможность пополнять его запасы до тех пор, пока мы выращиваем его производные. Это главное отличие данного вида топлива от нефти, газа и угля. Хотя суть их образования практически одинакова, как ископаемые виды, так и биотопливо получаются в процессе переработки биомассы. Только в ситуации с углем или нефтью процесс этот миллионами лет производила природа, в случае с биотопливом этот процесс мы способны воспроизводить самостоятельно в короткий срок.

Возобновляемость биоэнергетических ресурсов сомнения не вызывает, а вот дело с аспектом количества вредных выбросов обстоит сложнее. У этого вопроса есть и сторонники и противники. Первые утверждают, что главное преимущество биотоплива в сокращении выбросов парниковых газов. Но это совсем не говорит о том, что сгорая, данный вид топлива выделяет меньшее количество диоксида углерода. В процессе сгорания в атмосферу попадает углерод, поглощенный ранее растениями, по причине этого углеродный баланс планеты не меняется. С ископаемыми видами топлива дело обстоит по-другому: много миллионов лет углерод в них был «законсервирован» в недрах земли, а когда попал в атмосферу, концентрация углекислого газа неизбежно повысилась.

К преимуществам биотоплива относят и тот факт, что в его составе не содержится сера. Но при его сгорании увеличиваются выбросы оксидов азота, а во время неполного сгорания определенных видов этого топлива атмосфера загрязняется альдегидами. Но сторонники биотоплива утверждают, что в целом уровень вредных выхлопов у него намного меньше, чем у нефтяного. Противники же говорят о том, что при использовании биологического топлива нет никакого выигрыша в данном вопросе. Некоторые источники свидетельствуют, что биодизель, который получен из кукурузы или рапса дает больший выброс парниковых газов на 50-70%, чем обычное дизельное топливо. Кроме того, в разы увеличивается закись азота в газах, а это вещество во много сотен раз сильнее действует на развитие парникового эффекта по сравнению с углекислым газом.

Второй минус противники биотоплива находят в задействовании больших земельных территорий при выращивании биосырья. Помимо этого требуется их постоянная обработка, удобрение и орошение. В этом аспекте биоэнергетика сильно проигрывает, например солнечным батареям, которые размещаются в пустынных регионах или ветрогенераторам, практически не занимающим места. Ни один из этих возобновляемых источников энергии не делает выбросов парниковых газов. Еще один минус биотоплива находят в том, что эффективность его намного ниже, чем у ископаемых видов. Температура возгорания биотоплива – 150 градусов Цельсия, а обычное дизельное топливо реагирует уже при температуре в 50 градусов. Низкие температуры делают биодизель очень густым, в этой ситуации его можно использовать только в виде смеси с обычным дизелем.

Сравнивая все плюсы и минусы данного вида топлива нельзя забывать о том, что эта отрасль энергетики возникла совсем недавно и стоит на самой начальной стадии своего развития. Ситуация с невозобновляемыми ресурсами становится дефицитной, поэтому человечество должно рассматривать и развивать любые альтернативные источники энергии. Исходя из этого, интерес многих стран к развитию анализируемой нами области биотехнологий постоянно растет. Эксперты подсчитали, что мировой биотехнологический рынок к 2025 году достигнет уровня в 2 триллиона долларов, отдельные его сегменты дают прирост от 5% до 30% в год. Доля России на этом рынке сегодня – 0,1%, а развитие определенного ряда сегментов в процентном эквиваленте вообще равняется нулю.

Правительство уже распорядилось внести изменения в сложившуюся ситуацию. Так, в прошлом году премьер Дмитрий Медведев заявил о необходимости создания условий для развития в России мощного сектора биоиндустрии. На заседании правительства по обсуждению дорожной карты развития биотехнологий и генной инженерии он отметил, что «эту ситуацию необходимо изменить, увеличив производство отечественной биотехнологической продукции минимум в 10 раз». А в утвержденной правительством РФ «Комплексной программе развития биотехнологий в РФ до 2020 года» изложены основополагающие параметры для развития биотехнологий в медицине, агросфере, энергетике и других отраслях.

Биоэнергетика: возрождение

Дата публикации: 26 декабря 2014

Биоэнергетикой называют получение энергии из биологического топлива. Такое топливо может быть различным: производные древесины (щепа, опилки и так далее), брикеты из соломы, лузги, торфа, бумаги, а также биогаз и жидкое биологическое топливо.

Биоэнергетика вовсе не является новаторским изобретением сегодняшнего дня. Подобные виды топлива использовались человечеством с древнейших времен. Но со временем биотопливо было вытеснено ископаемыми видами топлива: газом, каменным углем, нефтью. Однако, ископаемые запасы подходят к концу, и история энергетики делает очередной виток, возвращаясь к биологическим вариантам, которые имеют существенный плюс: являются возобновляемыми источниками энергии.

Виды биотоплива

Биоэнергетика использует три основных видов биотоплива: жидкое, твердое и газообразное. Жидкое биотопливо используется в двигателях внутреннего сгорания так же, как и традиционные для ДВС виды топлива (солярка и так далее), разница лишь в происхождении.

Твердое биотопливо применяется в различных обогревательных котлах, в том числе и таких, которые вырабатывают наряду с тепловой энергией электрическую. Еще недавно мы знали немного вариантов твердого биотоплива – дрова, торф, брикеты из навоза (подобные брикеты издревле использовались там, где ощущался явственный недостаток лесов, к примеру, в засушливых районах, пустынях, а также районах Крайнего Севера).

Газообразное биотопливо используется как для получения тепловой, так и электрической энергии. Особенно актуально оно там, где требуются горючие газы (например, для газовых плит, газовых отопительных котлов и так далее). В последнее время получение газообразного биотоплива приобрело значение в индивидуальных загородных хозяйствах – для обеспечения домов теплом и газом для плит, в редких случаях – для получения электроэнергии.

Перспективы биоэнергетики

Развитие лесной биоэнергетики в Республике Беларусь (увеличьте)

В настоящее время биоэнергетика активно развивается, так как в этой отрасли используются возобновляемые ресурсы для получения энергии различных видов (тепловой и электрической). Особое внимание уделяется получению различных видов биотоплива из отходов биологического происхождения: опилок, соломы, шелухи, коры, лузги, навоза и так далее. Кроме того, в мире активно производятся жидкие виды биотоплива (например, биоэтанол и другие), которые призваны заменить традиционный бензин и солярку в двигателях внутреннего сгорания.

Для владельцев загородных домов особенно интересно производство биогаза из различных бытовых отходов путем анаэробного сбраживания в специальных емкостях с бактериями. Обычное хозяйство, использующее для производства биогаза только собственные отходы, может получить достаточно продукта для обеспечения газом кухни. Если же в загородном хозяйстве имеется животноводческое или растениеводческое производство, то полученного биогаза хватает и для отопления в отопительный сезон. При этом обеспечивается определенная автономия от внешних поставщиков энергии, а также существенно удешевляется содержание загородного дома и хозяйства.

В Интернете предлагаются различные варианты и схемы для сооружения установки по производству биогаза собственными руками, ко многим прилагается пошаговое видео, используя которое можно построить нужное устройство желаемой мощности.

В целом отношение к биоэнергетике в мире на данный момент неоднозначно. Все дело в том, что для промышленного производства биотоплива требуются либо продукты питания (к примеру, биоэтанол производится из кукурузы), либо занятие посевных площадей специальными культурами, что тоже снижает долю производства продуктов питания, либо приводит к вырубке лесов (например, в ряде мест были вырублены тропические леса для посадки пальм, пригодных для производства биотоплива).

С другой стороны, при производстве биотоплива в оборот вовлекаются «бросовые» или неиспользуемые земли, создаются новые рабочие места, повышается безопасность продуктов питания. Поэтому различные научные учреждения (например, московский институт биоэнергетики) заняты оптимизацией имеющихся вариантов биотоплива и разработок новых методов его получения. Основной упор делается на производство биогаза из биологических отходов, а также на производство биотоплива из водорослей. Кроме того, в МГУ им. М.В.Ломоносова в Москве был разработан стандарт, касающийся энергетики биоотходов.

Биоэнергетика в России

В настоящее время Россия является одним из мировых лидеров по производству биотоплива различных видов. Пока в основном производится и экспортируется твердое биотопливо, но уже строятся биогазовые электростанции различной мощности (в том числе и до 10 МВт), которые способны производить как электрическую, так и тепловую энергию. Расширяется промышленное производство бытовых биогазовых установок, предназначенных для обслуживания одного хозяйства. Подобные установки активно внедряются, и уже существуют хозяйства, которые не только обеспечивают себя электрической и тепловой энергией, но даже продают государству избыток выработанной электроэнергии. Биоэнергетика стремительно набирает обороты, наряду с другими альтернативными методами получения энергии.

Перспективы развития биоэнергетики в России:

Топливо из рапса:

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Биотопливо. Его достоинства и недостатки

Биотопливо получают из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности человека и животных или органических промышленных отходов. Наиболее часто производится и используется биоэтанол или просто этанол. Еще в начале 20-го века Генри Форд планировал заправлять этанолом свою модель TS, и первые дизельные двигатели могли работать на арахисовом масле. Но открытие огромных нефтяных месторождений способствовало применению бензина и дизельного топлива, и биотопливо на некоторое время было забыто. Однако повышение цен на нефть, наряду с растущей обеспокоенностью по поводу выбросов углекислого газа, снова сделали биотопливо популярным.

Читать еще:  Чем отличается двухконтурный котел

На самом деле бензин и дизельное топливо – это древнее биотопливо. Но их причисляют к ископаемым видам топлива, поскольку они происходят из разложившихся растений и животных, которые были погребены под землей миллионы лет назад. Отличие биотоплива в том, что оно производится из растительного или животного сырья, полученного в настоящий момент.

Рассмотрим теперь преимущества и недостатки использования биотоплива.

Преимущества биотоплива

Мобильность по сравнению с другими альтернативными источниками энергии

В настоящее время у более «радикальных» альтернативных энерготехнологий, таких как солнечная энергетика и ветроэнергетика, есть одна большая проблема — мобильность. Поскольку солнце и ветер не имеют постоянный характер, для обеспечения больших мощностей в таких энерготехнологиях приходится использовать относительно тяжелые аккумуляторные батареи (но с совершенствованием технологий эта проблема постепенно решается). С другой стороны — биотопливо, его довольно легко транспортировать, оно обладает стабильностью и довольно большой «энергоплотностью», его можно использовать с незначительными модификациями существующих технологий и инфраструктуры.

Снижение стоимости

В настоящее время на рынке биотопливо стоит столько же, сколько и бензин. Тем не менее, в использовании биотоплива больше преимуществ, поскольку это более чистый вид топлива, он производит меньше выбросов при сжигании. Биотопливо можно адаптировать к существующим конструкциям двигателей, которое будет хорошо использоваться в любых условиях. При этом такое топливо лучше для двигателей, оно снижает общие затраты на контроль за загрязнением двигателя и, следовательно, его использование требует меньше затрат на техническое обслуживание. С увеличением спроса на биотопливо есть вероятность, что в будущем оно станет дешевле. Таким образом, использование биотоплива будет менее тяжелым для кошелька.

Возобновляемые источники

Бензин получают из сырой нефти, которая не относится к возобновляемым ресурсам. Хотя современных запасов ископаемого топлива хватит еще на много лет, они в конечном счете когда-нибудь закончатся. Биотопливо изготавливается из различного сырья, такого как навоз, отходы сельскохозяйственных культур и растений, выращенных специально для топлива. Это возобновляемые ресурсы, которые, вероятно, не закончатся в ближайшее время.

Сокращение выбросов парниковых газов

При сжигании ископаемое топливо производит большое количество углекислого газа, который считается парниковым газом и причиной удержания солнечного тепла на планете. Сжигание угля и нефти повышает температуру и вызывает глобальное потепление. Чтобы уменьшить воздействие парниковых газов, можно использовать биотопливо. Исследования показывают, что биотопливо снижает выбросы парниковых газов до 65 процентов. Кроме того, при выращивании культур для биотоплива они частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой.

Экономическая безопасность для стран, не обладающих большими запасами топлива

Не каждая страна обладает большими запасами нефти. Импорт нефти оставляет существенную брешь в экономике страны. Если люди начнут склоняться в сторону использования биотоплива, то зависимость от импорта будет снижаться. Благодаря росту производства биотоплива создастся больше рабочих мест, что должно положительно отразиться на экономике страны.

Недостатки биотоплива

Ограничения региональной пригодности

Растительное сырье для биотоплива, вероятнее всего, будет выращиваться в определенных регионах. Это связано с рядом причин, главная из которых – это то, что некоторые культуры просто лучше растут в одних местах и хуже в других.
При выборе региона для производства растительного сырья надо учитывать:

  • Водопользование – чем меньше воды используется для выращивания сельскохозяйственной культуры, тем лучше, так как вода является ограниченным ресурсом. Особенно это критично в более засушливых местах.
  • Инвазивность – урожай, который убивает местные растения и который трудно контролировать, может поставить под угрозу биоразнообразие и серьезно повредить экосистему региона.
  • Удобрения – необходимые для растений питательные вещества. Некоторые растения требуют меньше органических ресурсов, чем другие.
  • Климат – в некоторых местностях просто невозможно выращивать биотопливные культуры, например, в местности с холодным или засушливым климатом.

Продовольственная безопасность

Проблема с выращиванием сельскохозяйственных культур для топлива заключается в том, что они займут землю, которую можно было бы использовать для выращивания продуктов питания. В мире с постоянно растущим населением проблема наличия земли для сельскохозяйственных целей становится все более острой.

Ограничение на изменение землепользования

При очистке земли от местной растительности для выращивания сырья удар по экологии наносится с трех сторон.

  1. Разрушается среда обитания животных и микроэкосистемы.
  2. Для очистки территории от местной растительности требуется энергия. Так что производство получается очень энергоемким и связано с большим количеством выбросов загрязняющих веществ в процессе обработки.
  3. Для производства культур потребуются удобрения, которые будут загрязнять почву, а через нее водные пути и всю окружающую среду.

Изменения в землепользовании для производства биотоплива имеет значительные недостатки. Поэтому для производства биотоплива лучшим решением является использование существующей земли, но это уменьшает количество земли для продовольственных целей.

Проблемы, связанные с выращивание монокультуры

Конечно, для получения большого количества урожая легче вырастить один вид культуры. Такая практика выращивания одной культуры называется монокультурой. Примеры монокультур можно найти по всему миру, выращивание одного вида стало более распространенным в последние 20-30 лет.
Выращивание одного вида урожая изменяет окружающую среду с точки зрения доступной для вредителей пищи. Например, если урожай картофеля поедается определенным вредителем, который может мигрировать только на несколько сотен метров, а картофельные поля разделены кукурузными полями, то появление вредителей на одном картофельном поле не станет проблемой, поскольку они не смогут переместиться за пределы одного поля. Однако без кукурузных полей вредитель может легко уничтожить весь урожай.

Использование же пестицидов при выращивании монокультуры для борьбы с вредителями неизбежно ведет к выработке у вредителя устойчивости к этим средствам. Как следствие, урожай будет страдать.

При обращении к генной инженерии, когда изменяется сама культура и делается устойчивой к вредителям, отпадает необходимость использования пестицидов. Отлично! Но проблема состоит в том, что скорее всего модификации культуры не спасут абсолютно от всех вредителей, и через несколько лет производители столкнуться все с той же проблемой истребления урожая.

Ключ к здоровью культур по всему миру заключается в биоразнообразии, которое означает просто наличие большого количества различных видов растений и животных. Таким образом, если один сорт картофеля приходит в упадок, то существует другой сорт картофеля, который его может заменить. Это особенно важно, когда речь идет о продовольственных культурах.

Автор: Анастасия Литвинова

Также читайте похожие статьи:

Автор

Анастасия Литвинова

Автор проекта «Экологическая грамотность», канд. техн. наук. Читайте на этой странице подробнее. Посмотреть все записи автора Анастасия Литвинова

Один комментарий к “Биотопливо. Его достоинства и недостатки”

В нашем городе Красный Луч давно закрылась шахта №1 «Знамя Коммунизма». Шахтное поле отработано. Поверхностный коплекс к счастью сохранился. Сохранился обелиск памяти погибшим шахтёрам, ушедшим с этой шахты на Великую Отечественную Войну. Рядом работает шахта «Княгиненская», которая частично использует здания и сооружения закрытой шахты. Но самое главное, что за более столетний период вокруг этих предприятий поселились люди, построили дома, обустроили и облагородили земельные участки, пробурили скважины для воды, воспитали детей, внуков, а кое-кто и правнуков. Современные молодые люди, в основной своей массе, образованные, целеустремлённые, трудолюбивые, но не очень стремятся освоить шахтные профессии и поэтому, страдая от потери ежедневной связи с близкими и родными, уезжают из города, в надежде где-то найти себе достойное применение. Очевидно, аналогичный отток трудовых кадров происходит по всем шахтным посёлкам ЛНР, где закрылись шахты. Для решения возникающих проблем, связанных с закрытием шахт предлагается переоборудовать существующие постройки под МИНИ-ЭНЕРГОКОМПЛЕКСЫ, которые будут производить электрическую энергию и компоненты жидкого моторного топлива из биомассы, твёрдых бытовых отходов и угольного штыба .
Комплексы для получения источников энергии включают в себя: 1 — энергополе топинамбура; 2 — участок изготовления энергосмеси; 3 — установки для синтеза жидкого моторного топлива; 4 — отстойник технической воды; 5 — мини-электростанции; 6 — электроподстанция; 7 — административно-бытовой комбинат; 8 — участок транспорта; 9 — ветроэлектростанция; 10 — породный отвал; 11 — опорный каркас из наклонных свай и мостовых конструкций. Для проектирования пилотного проекта «МИНИ-ЭНЕРГОКОМПЛЕКС №1 на закрытой шахте «Знамя Коммунизма» ГУП ЛНР «Донбассантрацит» необходимо привлечь студентов-выпускников ДонГТУ, с предпочтением для краснолучан, которые для себя и своих земляков разработают вакансии и рабочие места. Экономическая форма строительства и работы таких комплексов должна быть в виде Открытых Акционерных Обществ (ОАО), с привлечением акционеров посредством выпуска акций, гарантом которых должен стать Государственный Банк ЛНР. При этом пакет акций на 51% от общего установочного капитала должен принадлежать последнему. Акции должны быть неликвидные для третей стороны, и при желании акционера выкупаться ОАО. Таким образом, параллельно с работающими угольными шахтами в ЛНР можно создавать новые, альтернативные предприятия с обширным диапазоном профессий.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

7 экологичных видов топлива для автомобилей

Многие годы исследователи бьются над поиском альтернативы бензину как основному типа топлива для автотранспорта. Экологические и ресурсные причины нет смысла перечислять — о токсичности выхлопных газов не говорит только ленивый. Решение проблемы ученые находят в самых, порой, необычных видах топлива. Recycle выбрал наиболее интересные идеи, бросающие вызов топливной гегемонии бензина.

Биодизель на растительных маслах

Биодизель – разновидность биотоплива на основе растительных масел, которая применяется как в чистом виде, так и в качестве различных смесей с дизельным топливом. Идея применения растительного масла в качестве топлива принадлежит еще Рудольфу Дизелю, который в 1895 году создал первый дизельный двигатель для работы на растительном масле.

Читать еще:  Защита торцов бревен

Как правило, для получения биодизеля используют рапсовое, подсолнечное и соевое масла. Разумеется, сами по себе растительные масла в качестве топлива в бензобак не заливаются. В растительном масле содержатся жиры — эфиры жирных кислот с глицерином. В процессе получения «биосоляры» эфиры глицерина разрушают и заменяют глицерин (он выделяется как побочный продукт) на более простые спирты — метанол и, реже, этанол. Это и становится компонентом биодизеля.

Во многих европейских странах, а также в США, Японии и Бразилии, биодизель уже стал неплохой альтернативой обычному бензину. Так, в Германии рапсовый метиловый эфир продается уже более чем на 800 заправочных станциях. В июле 2010 года в странах Евросоюза работали 245 заводов по производству биодизеля суммарной мощностью 22 млн тонн. Аналитики компании Oil World прогнозируют, что к 2020 г. доля биодизеля в структуре потребляемого моторного топлива в Бразилии, Европе, Китае и Индии составит 20%.

Биодизель — экологичное топливо для транспорта: в сравнении с обычным дизельным топливом он почти не содержит серы и при этом подвергается практически полному биологическому распаду. В почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99% биодизеля — это минимизирует степень загрязнения рек и озёр.

Сжатый воздух

Модели пневмоавтомобилей — машин, ездящих на сжатом воздухе — выпущены уже несколькими компаниями. Инженеры Peugeot в свое время произвели фурор в автомобильной индустрии, заявив о создании гибрида, у которого в помощь к двигателю внутреннего сгорания добавляется энергия сжатого воздуха. Французские инженеры рассчитывали, что такая разработка поможет малолитражкам сократить расход топлива до 3 л на 100 км. Специалисты Peugeot утверждают, что в городе пневмогибрид может до 80% времени передвигаться на сжатом воздухе, не создав ни миллиграмма вредных выбросов.

Принцип работы «воздухомобиля» довольно прост: в движение машину приводит не сгорающая в цилиндрах мотора бензиновая смесь, а мощный поток воздуха из баллона (давление в баллоне — около 300 атмосфер). Пневматический мотор конвертирует энергию сжатого воздуха во вращение полуосей.

К сожалению, машины целиком на сжатом воздухе или air-гибриды создаются, в основном, мизерными партиями — для работы в специфических условиях и на ограниченном пространстве (например, на производственных площадках, требующих максимального уровня пожарной безопасности). Хотя существуют некоторые модели и для «стандартных» покупателей.

Экологически чистый микрогрузовичок Gator от компании Engineair – первый в Австралии автомобиль на сжатом воздухе, поступивший в реальную коммерческую эксплуатацию. Его уже можно видеть на улицах Мельбурна. Грузоподъёмность – 500 кг, объём баллонов с воздухом – 105 литров. Пробег грузовичка на одной заправке – 16 км.

Продукты жизнедеятельности

До чего дошел прогресс — некоторым автомобилям для работы двигателя нужен не бензин, а попадающие в канализацию отходы жизнедеятельности человека. Такое чудо автопрома создали в Великобритании. На улицы Бристоля выкатили автомобиль, который использует в качестве топлива метан, выделенный из человеческих экскрементов. Прототипической моделью стал Volkswagen Beetle, а производитель машины VW Bio-Bug на инновационном топливе – компания GENeco. Установленный на кабриолете «Фольксваген» перерабатывающий фекалии двигатель позволил проехать 15 тысяч километров.

Изобретение GENeco поспешили назвать прорывом во внедрении энергосберегающих технологий и экологически чистого топлива. Обывателю идея кажется сюрреалистической, поэтому стоит разъяснить: в автомобиль загружается, конечно, уже переработанное топливо — в виде готового к использованию метана, полученного заблаговременно из отходов жизнедеятельности.

При этом двигатель VW Bio-Bug использует два вида топлива одновременно: машина стартует от бензина, но, как только двигатель прогревается, а автомобиль набирает определенную скорость, включается подача переработанного на заводах GENeco человеческого желудочного газа. Потребители могут даже не заметить разницы. Впрочем, остается главная маркетинговая проблема — человеческое негативное восприятие того сырья, из которого получают биогаз.

Солнечные батареи

Производство автомобилей, питающихся солнечной энергией — пожалуй, самое развитое направление автопрома, ориентированного на использование эко-топлива. Машины на солнечных батареях создаются по всему миру и в самых разных вариациях. Еще в 1982 году изобретатель Ханс Толструп на солнцемобиле «Quiet Achiever» («Тихий рекордсмен») пересёк Австралию с запада на восток (правда, со скоростью всего лишь 20 км в час).

В сентябре 2014 года автомобилю Stella на солнечных батареях удалось проехать маршрут от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско, а это 560 км. Солнцемобиль, разработанный группой из голландского Университета Эйндховена, оснащён панелями, собирающими солнечную энергию, и 60-килограммовым блоком батарей ёмкостью шесть киловатт-часов. Stella имеет среднюю скорость 70 км в час. При отсутствии солнечного света запаса батарей хватает на 600 км. В октябре 2014 года студенты из Эйндховена на своей чудо-машине приняли участие в World Solar Challenge — 3000-километровой ралли по Австралии для машин на солнечных батареях.

Самым скоростным электрокаром на солнечных батареях на данный момент является Sunswift, созданный командой студентов из австралийского Университета Нового Южного Уэльса. На испытаниях в августе 2014 года этот солнцемобиль на одном заряде аккумулятора преодолел 500 километров с потрясающей для такого транспорта средней скоростью 100 км в час.

Биодизель на кулинарных отходах

В 2011 году Министерство сельского хозяйства США вместе с Национальной лабораторией возобновляемых видов энергии проводило исследование альтернативных типов топлива. Одним из удивительных результатов стал вывод о перспективности использования биодизельного топлива на основе сырья животного происхождения. Биодизель из остатков жиров — технология еще не слишком развитая, но уже используемая в азиатских странах.

Каждый год в Японии после приготовления национального блюда, тэмпура, остается приблизительно 400 тысяч тонн использованного кулинарного жира. Раньше он перерабатывался в корм для животных, удобрения и мыло, однако в начале 1990-х годов экономные японцы нашли ему еще одно применение, наладив на его основе производство растительного дизельного топлива.

По сравнению с бензином такой нестандартный вид автозаправки выделяет в атмосферу меньшее количество окиси серы — главной причины кислотных дождей — и на две трети сокращает количество других ядовитых выбросов выхлопных газов. Чтобы сделать новое топливо более популярным, его производители придумали любопытную схему. Каждому, кто пришлет на завод по выработке РДТ десять партий пластмассовых бутылок с использованным кулинарном жиром, выделяется 3,3 квадратных метра леса в одной из японских префектур.

До России технология в таком объеме еще не дошла, а зря: ежегодное количество отходов российской пищевой промышленности составляет 14 млн тонн, что по своему энергетическому потенциалу эквивалентно 7 млн тонн нефти. В России пущенные на биодизель отходы закрыли бы потребность транспорта на 10 процентов.

Жидкий водород

Жидкий водород уже давно считается одним из главных видов топлива, способных бросить вызов бензину и дизелю. Транспортные средства на водородном топливе не являются редкостью, но в силу многих факторов так и не завоевали широкую популярность. Хотя в последнее время благодаря новой волне озабоченности «зелеными» технологиями идея водородного двигателя приобрела новых сторонников.

Сразу несколько крупных производителей сейчас имеют в своем модельном ряду машины с водородным двигателем. Один из самых известных примеров – BMW Hydrogen 7, автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, который может работать и на бензине, и на жидком водороде. BMW Hydrogen 7 имеет бензиновый бак на 74 литра и резервуар для хранения 8 кг жидкого водорода.

Таким образом, автомобиль может использовать оба вида топлива во время одной поездки: переключение с одного типа горючего на другое происходит автоматически, при этом предпочтение отдается водороду. Таким же типом двигателя оснащен, например, гибридный водородно-бензиновый автомобиль Aston Martin Rapide S. В нем двигатель может работать на обоих видах топлива, а переключение между ними осуществляет интеллектуальная система оптимизации расхода и выбросов вредных веществ в атмосферу.

Водородное топливо собираются осваивать и другие авто-гиганты – Mazda, Nissan и Toyota. Считается, что жидкий водород экологически безопасен, так как при горении в среде чистого кислорода не выделяет никаких загрязняющих веществ.

Зеленые водоросли

Водорослевое топливо — экзотичный способ получения энергии для автомобиля. Рассматривать водоросли в качестве биотоплива стали, прежде всего, в США и Японии.

Япония не обладает большим запасом плодородных земель для выращивания рапса или сорго (которые используются в других странах для получения биотоплива из растительных масел). Зато Страна Восходящего Солнца добывает огромное количество зеленых водорослей. Раньше их употребляли в пищу, а сейчас на их основе стали делать заправку для современных автомобилей. Не так давно в японском городе Фудзисава на улицах появился пассажирский автобус DeuSEL от компании Isuzu, который передвигается на топливе, часть которого получена на основе водорослей. Одним из главных элементов стала эвглена зеленая.

Сейчас «водорослевые» добавки составляют всего несколько процентов от общей массы топлива в транспортных баках, но в будущем азиатская компания-производитель обещает разработать двигатель, который позволит использовать биосоставляющую на все 100 процентов.

В США тоже плотно занялись вопросом биотоплива на базе водорослей. Сеть заправок Propel в Северной Калифорнии начала продажи биодизеля Soladiesel всем желающим. Топливо получают из водорослей путем их сбраживания и последующего выделения углеводородов. Изобретатели биотоплива обещают двадцатипроцентное уменьшение выбросов углекислоты и заметное снижение токсичности по другим показателям.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector