Mazda parolis pri subtenado de pluraj esplorprojektoj, kiuj disvolvas biofuelojn bazitajn sur verdaj algoj. Estontece planas komenci ĝian grandskalan liberigon.

Laboro por krei novan brulaĵon por motoroj de interna brulado derivitaj de algoj estas farita de la Universitato de Hiroŝimo kaj la Instituto pri Teknologio de Tokio. Dum brulado, brulaĵo elsendas nur la volumon de karbona dioksido, kiu antaŭe estis absorbita el la atmosfero per algoj dum kresko. Pro tio, la brulaĵo estas neŭtrala koncerne malutilajn emisiojn.

Krom ekologia amikeco, inter la avantaĝoj de nova speco de brulaĵo, oni konstatas malprecizecon de algoj, kiu povas kreski en regionoj netaŭgaj por aliaj specoj de agrikulturo. Freŝa akvo ne bezonas por ilia akvumado. Brulaĵo bazita sur ili estas biodegradebla kaj sendanĝera en kazo de verŝado.

La ĉefa problemo de la nova biofuelo el algoj estas la alta kosto de produktado kompare al konvenciaj benzino kaj diesel. Se ĝi povas esti solvita, tiam Mazda planas uzi novan brulaĵon sur 95 procentoj de aŭtoj antaŭ 2030. Ĉi tio permesos al ni daŭrigi produkti aŭtojn kun ICE ĝis almenaŭ la 2040-aj jaroj.

Generacioj de vegetalaj biofueloj

Plantaj materialoj estas dividitaj en generaciojn.

Krudmaterialo unua generacio estas rikoltoj kun alta enhavo en grasoj, amelo, sukeroj. Vegetaĵaj grasoj estas prilaboritaj en biodizelon, kaj amidoj kaj sukeroj estas konvertitaj al etanolo. Konsiderante la nerektajn ŝanĝojn de landa uzo, tiaj krudmaterialoj ofte pli damaĝas la klimaton ol tiuj, kiujn oni povas eviti ne bruligante fosiliajn brulaĵojn. Krome, ĝia retiro de la merkato influas rekte la prezon de manĝaĵoj. Preskaŭ ĉiuj modernaj transportaj biofueloj estas produktitaj el unua-generaciaj krudmaterialoj; la uzo de dua-generaciaj krudmaterialoj estas en la fruaj stadioj de komercejo aŭ en la esplora procezo.

Ne-manĝaj restaĵoj de kultivitaj plantoj, herbo kaj ligno estas nomataj dua generacio krudmaterialoj. Akiri ĝin estas multe malpli multekosta ol tiu de la unua generacio. Tiaj krudmaterialoj enhavas celulozon kaj ligninon. Ĝi povas esti rekte bruligita (kiel estis tradicie farita kun brulligno), gasigita (ricevante brulaĵojn) kaj pirolizita. La ĉefaj malavantaĝoj de la dua generacio de krudmaterialoj estas okupataj landaj rimedoj kaj relative malaltaj revenoj per unuopa areo.

Tria generacio krudmaterialoj - algoj. Ili ne bezonas landajn rimedojn, ili povas havi grandan koncentriĝon de biomaso kaj altan reproduktan indicon.

Dua Generacio Biofueloj

Dua-generaciaj biofueloj - diversaj brulaĵoj akiritaj per diversaj metodoj de pirolizo de biomaso, aŭ aliaj specoj de brulaĵoj, aldone al metanolo, etanolo, biodiesel produktitaj el fontoj de "unuaj generacioj".

Fontoj de krudmaterialoj por dua-generaciaj biofueloj estas lignocelulosaj komponaĵoj restantaj post kiam la partoj de biologiaj krudaj materialoj taŭgaj por uzo en la manĝaĵa industrio estas forigitaj. La uzo de biomaso por produktado de dua-generaciaj biofueloj celas redukti la kvanton de tero uzata por agrikulturo. Plantoj - fontoj de krudmaterialoj de la dua generacio inkluzivas:

• Algoj - kiuj estas simplaj organismoj adaptitaj por kreski en poluita aŭ sala akvo (ili enhavas ĝis ducent fojojn pli da oleo ol fontoj de la unua generacio, ekzemple sojfaboj),
• Zingibro (planto) - kreskanta en rotacio kun tritiko kaj aliaj rikoltoj,
• Jatropha curcas aŭ Jatropha - kreskanta en aridaj grundoj, kun oleo enhavo de 27 ĝis 40%, depende de la specio.

Rapida pirolizo permesas transformi biomason en likvaĵon pli facilan kaj pli malmultekostan transporti, stoki kaj uzi. El la likvaĵo eblas produkti aŭtomobilan brulaĵon aŭ brulaĵon por centraloj.

El la dua generacio de biofueloj venditaj sur la merkato, la plej famaj estas BioOil produktita de la kanada kompanio Dynamotive kaj la germana kompanio CHOREN Industries GmbH.

Laŭ la Germana Energio-Agentejo (Deutsche Energie-Agentur GmbH) (kun aktualaj teknologioj), la produktado de brula pirolizo de biomaso povas kovri ĉirkaŭ 20% de la aŭtomobilaj bezonoj de Germanio. Antaŭ 2030, kun la disvolviĝo de teknologio, pirolozo de biomaso povas liveri 35% de germana aŭtomobila konsumado de brulaĵoj. La kosto de produktado estos malpli ol € 0,80 por litro da brulaĵo.

La Pyrolysis Network (PyNe), esplora organizo kuniganta esploristojn el 15 landoj de Eŭropo, Usono kaj Kanado, estis kreita.

La uzo de likvaj produktoj de koniferaj lignaj piroloj estas ankaŭ tre promesplena. Ekzemple, miksaĵo de 70% de goma terepentino, 25% metanolo kaj 5% acetona, tio estas sekaj distilaj frakcioj de pina rezina ligno, povas esti sukcese uzata kiel anstataŭaĵo por benzino A-80. Plie, por distilado, oni uzas forĵetaĵojn el lignoproduktado: branĉoj, stumpo, ŝelo. La produktado de brulaĵfragmentoj estas ĝis 100 kilogramoj por tuno da rubo.

Tria Generacio Biofueloj

Tria generaciaj biofueloj estas brulaĵoj derivitaj de algoj.

La Usona Departemento pri Energio de 1978 ĝis 1996 studis altajn algojn en la Akva Specia programo. Esploristoj konkludis, ke Kalifornio, Havajo, kaj Nov-Meksiko taŭgas por la industria produktado de algoj en malfermaj lagetoj. Dum 6 jaroj, algoj estis kreskigitaj en lagetoj kun areo de 1000 m². Nov-Meksika Lageto Tre Kaptita En CO₂. Produktiveco estis pli ol 50 gr. algoj kun 1 m² tage. 200 mil hektaroj da lagetoj povas produkti sufiĉe da brulaĵo por ĉiujara konsumo de 5% de usonaj aŭtoj. 200 mil hektaroj - tio estas malpli ol 0,1% de usona tero taŭga por kreskigi algojn. La teknologio ankoraŭ havas multajn problemojn. Ekzemple, algoj amas altajn temperaturojn, dezerta klimato taŭgas bone por ilia produktado, sed necesas iom da temperaturo-regulado por noktaj temperaturaj diferencoj. En la fino de la 1990-aj jaroj, la teknologio ne ekuzis industrian produktadon pro la malalta kosto de nafto.

Aldone al kreskado de algoj en malfermaj lagetoj, ekzistas teknologioj por kreskigi algojn en malgrandaj bioreaktoroj situantaj proksime de centraloj. La malŝparema varmo de termika centralo povas kovri ĝis 77% de la varmopostulo necesa por kreskigado de algoj. Ĉi tiu teknologio ne bezonas varman dezertan klimaton.

Tipoj de Biofueloj

Biofueloj estas dividitaj en solidan, likvan kaj gazan. Solida estas tradicia brulligno (ofte en la formo de lignoprilaboro) kaj brulaj buletoj (premitaj malgrandaj restaĵoj de lignoprilaboro).

Likvaj brulaĵoj estas alkoholoj (metanolo, etanolo, butanolo), esteroj, biodiesel kaj biomaso.

Gaseaj brulaĵoj - diversaj gasaj miksaĵoj kun karbona monoksido, metano, hidrogeno akirita per la termika malkomponaĵo de krudmaterialoj en ĉeesto de oksigeno (gasigo), sen oksigeno (pirolizo) aŭ per fermentado sub la influo de bakterioj.

Solida biofuelo

Ligno de brulligno estas la plej malnova brulaĵo uzata de la homo. Nuntempe en la mondo por produktado de brulligno aŭ biomaso kreskas energiaj arbaroj, konsistantaj el rapide kreskantaj specioj (poplo, eŭkalipto, ktp). En Rusujo, ligno kaj biomaso estas ĉefe pulpoj, kiuj ne taŭgas kvalite por la produktado de lignoj.

Brulaĵo-granuloj kaj briketoj - premitaj produktoj el lignaj forĵetaĵoj (serurruĝo, lignaj blatoj, ŝelo, fajna kaj neordinara ligno, arbohakantaj restaĵoj dum arbohakado), pajlo, terkulturaj forĵetaĵoj (ŝeloj de sunfloro, nukso, grajno, kokido) kaj alia biomaso. Lignaj buletoj estas nomataj buletoj, ili estas en formo de cilindraj aŭ sferaj buletoj kun diametro de 8-23 mm kaj longo de 10-30 mm. Nuntempe en Rusio la produktado de brulaĵoj kaj bulketoj estas ekonomie profita nur kun grandaj volumoj.

Energiaj fontoj de biologia origino (ĉefe fumoj, ktp.) Estas brikitaj, sekigitaj kaj bruligitaj en la kamenoj de loĝaj konstruaĵoj kaj fornoj de termikaj centraloj, generante malmultekostan elektron.

Malŝparoj de biologia origino - ne prilaboritaj aŭ kun minimuma grado de preparado por bruligado: segilo, lignaj fritoj, ŝelo, ŝelo, ŝelo, pajlo ktp.

Lignaj pecetoj - produktitaj per muelado de fajna ligno aŭ tranĉado de restaĵoj dum rikoltado rekte ĉe la tranĉa areo aŭ ligno-prilaborado en produktado uzante moveblajn ĉifonojn aŭ uzante stacidomajn hakilojn. En Eŭropo, lignaj blatoj estas ĉefe bruligitaj ĉe grandaj termikaj centraloj kun kapacito de unu ĝis kelkaj dekoj da megavatoj.

Ofte ankaŭ: brula turbo, urba solida malŝparo, ktp.

Bioetanolo

Monda produktado de bioetanolo en 2015 sumiĝis al 98,3 miliardoj da litroj, el kiuj 30 en Brazilo kaj 56,1 en Usono. Etanolo en Brazilo estas produktita ĉefe el sukerkano, kaj en Usono el maizo.

En januaro 2007, en mesaĝo al la Kongreso, George W. Bush proponis planon pri 20 por 10. La plano proponis redukti benzinan konsumon je 20% en 10 jaroj, kio reduktus naftokonsumon je 10%. 15% de benzino supozeble anstataŭiĝis per biofuelo. La 19-an de decembro 2007, usona prezidanto George W. Bush subskribis la Leĝon pri Sendependa kaj Sekureca Energio de Usono (EISA de 2007), kiu postulis produkti 36 miliardojn da galonoj da etanolo jare en 2022. Samtempe, 16 miliardoj da galonoj da etanolo devis esti produktitaj el celulozo - ne manĝaĵoj. La efektivigo de la leĝo alfrontis multajn malfacilaĵojn kaj prokrastojn, la celoj kondiĉitaj en ĝi estis ree reviziitaj malsupren.

Etanolo estas malpli "energi-densa" fonto de energio ol benzino, la kilometraĵo de aŭtoj funkciantaj E85 (miksaĵo de 85% etanolo kaj 15% benzino, la litero "E" el la angla etanolo), por unuo-volumo de brulaĵo estas proksimume 75% de la kilometraĵo de normaj aŭtoj. Konvenciaj aŭtoj ne povas funkcii sur la E85, kvankam internaj brulaj motoroj funkcias bonege E10 (iuj fontoj asertas, ke vi eĉ povas uzi E15). Pri la "reala" etanolo povas funkcii nur tiel nomata. "Flex-Fuel" maŝinoj ("flex-fuel" maŝinoj). Ĉi tiuj aŭtoj ankaŭ povas funkcii sur ordinara benzino (malgranda aldono de etanolo ankoraŭ bezonas) aŭ sur arbitra miksaĵo de ambaŭ. Brazilo estas gvidanto en produktado kaj uzo de sukerkano-bioetanolo kiel brulaĵo. Benzinejoj en Brazilo ofertas elekton E20 (aŭ E25) sub la preteksto de ordinara benzino, aŭ "acolo", etanola azeotropo (96% C₂H₅OH kaj 4% akvo, pli alta koncentriĝo de etanolo ne povas esti akirita per konvencia distilado). Utiligante la fakton, ke etanolo estas pli malmultekosta ol benzino, neskrupulaj brulaj agentoj diluas E20 per azeotropo, tiel ke ĝia koncentriĝo povas sekrete atingi 40%. Konverti konvencian maŝinon en flekseblan fuelon eblas, sed ne ekonomie farebla.

Usona Celulosa Etanolo-Produktado

En 2010, la Usona Mediprotekta Agentejo (EPA) publikigis datumojn pri la produktado de 100 milionoj da galonoj da celuloza etanolo en Usono, surbaze de deklaroj de du kompanioj. Kombustroj kaj Violonĉela energio. Ambaŭ kompanioj ĉesis operaciojn tiun saman jaron sen komenci fuelan produktadon.

En aprilo 2012, la kompanio Bluaj sukeroj produktis la unuajn 20 mil galojn, post kio ĝi ĉesis ĉi tiun agadon.

Kompanio INEOS Bio en 2012, ĝi anoncis la lanĉon de "la unua komerca produkto de etanolo el celulozo kun kapacito de 8 milionoj da galonoj jare", sed la EPA ne registris realan produktadon pri ĝi.

En 2013, la EPA trovis nulo-celulozan etanolon-produktadon en Usono.

En 2014, kvar kompanioj anoncis la komencon de provizado:

• Quad County Corn Processers - julio 2014, 2 milionoj da galonoj jare,
• POETO - septembro 2014, 25 milionoj da galonoj jare,
• Abengoa - oktobro 2014, 25 milionoj da galonoj jare,
• Dupont - oktobro 2015, 30 milionoj da galonoj jare.

Laŭ la EPA por 2015, 2,2 milionoj da galonoj estis efektive produktitaj, tio estas 3,6% de la deklaritaj de la kvar kompanioj menciitaj supre.

Abengoa en 2015 deklaris bankroton.

La Akto pri Sendependa Energio kaj Sekureco, aprobita en 2007 de la Usona Kongreso, postulis la produktadon de 3 miliardoj da galonoj en Usono en 2015. Tiel la efektiva produktado sumiĝis al nur 0,073% de la celo deklarita de la Kongreso, malgraŭ signifaj investoj kaj ŝtata subteno.

Kritikistoj atentigas, ke malsukcesaj provoj komerci la produktadon de etanolo el celulozo en Usono komenciĝis antaŭ pli ol jarcento kaj ripetiĝas proksimume ĉiun 20 ĝis 30 jarojn, kaj estas ekzemploj, kie produktado superis milionon da galonoj jare. Tiel ekzemple en la jaro 1910 la firmao Norma alkoholo ricevis alkoholaĵon el lignoprilaboro ĉe du entreprenoj kun kapacito de 5 mil kaj 7 mil galonoj ĉiutage. Ili laboris dum pluraj jaroj.

Biometanolo

Industria kultivado kaj bioteknologia konvertiĝo de mara fitoplanctono ankoraŭ ne atingis la stadion de komercejo, sed estas konsiderataj kiel unu el la promesplenaj areoj en la produktado de biofueloj.

En la fruaj 80-aj jaroj, multaj eŭropaj landoj kune disvolvis projekton celantan krei industriajn sistemojn uzantajn marbordajn dezertajn areojn. La efektivigo de ĉi tiu projekto estis malhelpita de tutmonda malkresko en petrolprezoj.

Primara produktado de biomaso eblas per kultivado de fitoplanctono en artefaritaj rezervujoj kreitaj ĉe la marbordo.

Malĉefaj procezoj estas metano-fermentado de biomaso kaj la posta hidroksilado de metano por produkti metanolon.

La eblaj avantaĝoj de uzado de mikroskopaj algoj estas la sekvaj:

• alta fitoplanctona produktiveco (ĝis 100 t / ha jare),
• nek fruktodona grundo nek dolĉakvo estas uzata en produktado,
• la procezo ne konkuras kun agrikultura produktado,
• la energia efikeco de la procezo atingas 14 ĉe la produktado de metano kaj 7 ĉe la produktado de metanolo.

De la vidpunkto de energia produktado, ĉi tiu biosistemo povas havi gravajn ekonomiajn avantaĝojn kompare al aliaj metodoj por konverti sunenergion.

Biobutanolo

Butanol-C₄H₁₀O estas butila alkoholo. Senkolora likvaĵo kun karakteriza odoro. Ĝi estas vaste uzata kiel kemia krudaĵo en industrio, kaj ne estas uzata kiel transporta fuelo sur komerca skalo. En Usono ĉiujare oni produktas 1,39 miliardojn da litroj da butanolo por proksimume $ 1.4-miliardo.

Butanolo komencis esti produktita komence de la 20-a jarcento uzante bakteriojn Clostridia acetobutylicum. En la 50-aj jaroj, pro malpliiĝantaj petrolaj prezoj, ĝi komencis esti produktita el petrolaj produktoj.

Butanolo ne havas korodajn proprietojn, transdoneblajn ekzistantajn infrastrukturojn. Ĝi povas, sed ne devas, miksiĝi kun tradiciaj brulaĵoj. La energio de butanolo proksimas al la energio de benzino. Butanolo povas esti uzata en brulaĵoj kaj kiel krudaĵo por produktado de hidrogeno.

Sukero-kano, betoj, maizo, tritiko, kukano kaj, estonte, celulozo povas esti krudmaterialoj por produktado de biobutanol. La produktado de biobutanol-teknologio estis disvolvita de DuPont Biofuels. Rilataj britaj manĝaĵoj (ABF), BP, kaj DuPont konstruas 20 milion-litran biobutanolan planton en la UK el diversaj furaĝoj.

Dimetila etero

Ĝi povas esti produktita ambaŭ el karbo, natura gaso kaj el biomaso.Granda kvanto da dimetil-etero estas produktita el produktado de forĵeta pulpo kaj papero. Ĝi likvoriĝas je malalta premo.

Dimetila etero estas ekologia brulaĵo sen sulfura enhavo, la enhavo de oksidoj de nitrogeno en ellasaj gasoj estas 90% malpli ol tiu de benzino. La uzo de dimetil-etero ne bezonas specialajn filtrilojn, sed necesas ŝanĝi la nutrajn sistemojn (instalado de gasa ekipaĵo, korektado de formado de miksaĵoj) kaj motorflamon. Sen ŝanĝo eblas uzi ĉe aŭtoj kun LPG-motoroj je enhavo de 30% en brulaĵo.

En julio de 2006, la Nacia Disvolva kaj Reforma Komisiono (NDRC) (Ĉinio) adoptis normon por la uzo de dimetila etero kiel brulaĵo. La ĉina registaro subtenos disvolvon de dimetila etero kiel ebla alternativo al dizeloleo. En la sekvaj 5 jaroj, Ĉinio planas produkti 5-10 milionojn da tunoj da dimetila etero jare.

La Departemento pri Transportoj kaj Komunikadoj de Moskvo preparis projekton de rezolucio de la urba registaro "Pri la ekspansio de la uzo de dimetila etero kaj aliaj alternativaj specoj de motora brulaĵo."

Aŭtoj kun motoroj funkciantaj per dimetil-etero estas disvolvitaj de KAMAZ, Volvo, Nissan kaj la ĉina kompanio SAIC Motor.

Biodieselo

Biodieselo estas brulaĵo bazita sur grasoj de animalaj, plantaj kaj mikrobiaj devenoj, kaj ankaŭ produktoj de sia esterigo. Por akiri biodiesel, vegetalaj aŭ bestaj grasoj estas uzataj. Krudmaterialoj povas esti kolza, sojfabo, palmo, kokosa oleo aŭ iu ajn alia kruda oleo, krom malŝpari de la manĝaĵa industrio. Teknologioj estas evoluigitaj por produktado de biodiesel el algoj.

Bio-benzino

Rusaj sciencistoj de la Komuna Instituto por Altaj Temperaturoj (OIVT) de la Rusa Akademio de Sciencoj kaj Moskva Ŝtata Universitato disvolvis kaj sukcese provis planton por konverti mikroalga-biomaso en bio-benzinon. La rezulta brulaĵo miksita kun konvencia benzino estis testita en du-streĉa interna brula motoro. La nova disvolviĝo permesas tuj prilabori la tutan biomason de algoj, sen sekiĝi. Pli fruaj provoj akiri bio-benzinon el algoj provizis la sekigan stadion, kiu estis supera en energia konsumo al la energia efikeco de la rezulta brulaĵo. Nun ĉi tiu problemo estas solvita. Rapide kreskanta mikroalga procezo multe pli produktive la energio de sunlumo kaj karbona dioksido en biomaso kaj oksigeno ol konvenciaj landaj plantoj, do akiri biofuelojn el ili estas tre promesplena.

Metano

Metano estas sintezita post elpurigado el ĉiuspecaj malpuraĵoj de la tiel nomata sinteza natura gaso el solidaj karboj enhavantaj karbonon kiel karbon aŭ lignon. Ĉi ekzoterma procezo okazas je temperaturo de 300 ĝis 450 ° C kaj premo de 1-5 bar en ĉeesto de katalizilo. En la mondo estas jam pluraj komisiitaj plantoj por produktado de metano el lignaj restaĵoj.

Kritiko

Kritikistoj pri la disvolviĝo de la biofuelindustrio diras, ke kreskanta postulo je biofueloj devigas kamparanojn redukti la areon sub manĝkultivaĵoj kaj redistribuigi ilin favore al brulaĵoj. Ekzemple, en produktado de etanolo el furaĝa maizo, bardo estas uzata por produkti nutraĵojn por brutaro kaj birdoj. En la produktado de biodiesel el sojfabo aŭ rabaĵo, kuko estas uzata por la produktado de besta nutrado. Tio estas, ke produktado de biofueloj kreas alian etapon en prilaborado de agrikulturaj krudmaterialoj.

• Laŭ ekonomikistoj de la Universitato de Minesoto rezulte de la eksplodo de biofueloj, la nombro de malsataj homoj sur la planedo pliiĝos ĝis 1,2 miliardoj da homoj antaŭ 2025.
• La Organizaĵo pri Manĝaĵo kaj Agrikulturo de Unuiĝintaj Nacioj (FAO) en sia raporto de 2005 diras, ke pliigo de biofuelaj konsumoj povas helpi diversigi agrikulturajn kaj arbarkulturajn agadojn kaj plibonigi manĝaĵan sekurecon, kontribuante al ekonomia disvolviĝo. La produktado de biofueloj kreos novajn laborpostenojn en evolulandoj kaj reduktos la dependecon de evolulandoj de naftaj importadoj. Krome, la produktado de biofueloj permesos la engaĝiĝon de nuntempe neuzataj teroj. Ekzemple, en Mozambiko, la agrikulturo estas farata sur 4,3 milionoj da hektaroj el 63,5 milionoj da hektaroj da potenciale taŭga tero.
• Antaŭ 2007, 110 distilaj instalaĵoj funkciis en Usono por produkti etanolon kaj 73 pli estis en konstruo.Fine de 2008, usonaj produktokvantoj de etanolo atingis 11,4 miliardojn da galonoj jare. En sia alparolo al la nacio en 2008, George W. Bush alvokis altigi produktadon de bioetanol al 35 miliardoj da galonoj jare antaŭ 2017.
• En la Pensoj pri komandanto en estro (28/03/2007), Fidel Castro Rus kritikis usonan prezidenton George W. Bush, kiu "post renkontiĝo kun gravaj usonaj aŭtistoj montris sian diablan ideon produkti fuelon el manĝaĵo ... La estro de la imperio fanfaronis, ke Usono uzas maizon. kiel krudmaterialo, ili jam fariĝis la unua produktanto de etanolo en la mondo, ”Castro skribis. Kaj tiam, surbaze de ciferoj kaj faktoj, li montris, ke tia alproksimiĝo pligravigos la problemojn de nutraĵprovizo en triamondaj landoj, kies loĝantaroj ofte malsatas.
• En Indonezio kaj Malajzio, granda parto de la pluvarbaro estis detruita por krei palmajn plantadojn. La samo okazis en Borneo kaj Sumatro. La kialo estis la vetkuro por produktado de biodiesel - brulaĵo kiel alternativo al dizeloleo (raba oleo povas esti uzata kiel brulaĵo en pura formo). Malalta kosto kaj malalta energikonsumo - kion vi bezonas por produktado de alternativaj brulaĵoj el duonteknikaj oleoserĉoj.

Skalaj opcioj

Bioenergio ofte estas vidata kiel potenciale grandskala karb-neŭtrala fosilia anstataŭaĵo. Ekzemple, Internacia Energio-Agentejo konsideras, ke bioenergio estas potenciala fonto de pli ol 20% de la primara energio antaŭ 2050, raporto de la Sekretariejo de UNFCCC taksas bioenergian potencialon je 800 ekzeksoj jare (EJ / jaro), signife superante la nunan tutmondan energian konsumon. Nuntempe la homaro uzas ĉirkaŭ 12 miliardojn da tunoj da planto-biomaso jare (reduktante la biomason disponeblan por teraj ekosistemoj je 23,8%), ĝia kemia energio estas nur 230 EJ. En 2015, biofuelo estis produktita kun totala energia enhavo de 60 EJ, ​​kio estas 10% de la primara energio postulo. Ekzistantaj agrikulturaj kaj arbaristaj praktikoj ne pliigas la totalan produktadon de biomaso sur la planedo, nur redistribuante ĝin el naturaj ekosistemoj favore al homaj bezonoj. Kontentigi 20-50% de la energia peto pro biofuelo signifus pliigon de la kvanto de biomaso ricevita sur terkulturaj teroj je 2-3 fojoj. Kune kun tio, kreskanta loĝantaro bezonos esti provizita per manĝaĵo. Dume, la nuna terkultura produktado tuŝas 75% de la tera surfaco libera de dezertoj kaj glaĉeroj, kio kondukas al troa premo sur ekosistemoj kaj signifaj emisioj de CO.₂ . La kapablo ricevi grandajn kvantojn da plia biomaso estonte estas tial tre problema.

“Karbona neŭtraleco” de bioenergio

La koncepto de “neŭtraleco de karbono” de bioenergio estas vasta, laŭ kiu la produktado de energio el plantoj ne kondukas al aldono de CO₂ en la atmosferon. Ĉi tiu vidpunkto kritikas sciencistojn, sed ĉeestas en oficialaj dokumentoj de Eŭropa Unio. Interalie, ĝi substrekas la direktivon pri pliigo de la proporcio de bioenergio al 20% kaj biofueloj en transporto al 10% ĝis 2020. Tamen, ekzistas kreskanta korpo de scienca evidenteco, kiu dubas pri ĉi tiu tezo. Kreskigi plantojn por produktado de biofueloj signifas, ke tero devas esti forigita kaj liberigita de alia vegetaĵaro, kiu nature povus ĉerpi karbon el la atmosfero. Krome, multaj stadioj de la procezo de produktado de biofueloj ankaŭ rezultigas emisiojn de CO.₂. Ekipa operacio, transportado, kemia prilaborado de krudmaterialoj, grunda perturbado estas neeviteble akompanataj de CO-emisioj₂ en la atmosferon. La fina ekvilibro en iuj kazoj povas esti pli malbona ol bruligado de fosiliaj brulaĵoj. Alia eblo por bioenergio implikas akiri energion el diversaj agrikulturaj malŝparoj, lignoprilaboro, ktp. Ĝi signifas forigon de ĉi tiuj restaĵoj el la natura medio, kie dum la natura kurso de eventoj, la karbono enhavita en ili, kiel regulo, povus pasi en la grundon en kadukiĝo. Anstataŭe, ĝi estas liberigita en la atmosferon kiam bruligita.

Vivciklaj bazitaj integraj taksoj de bioenergiaj teknologioj donas ampleksan gamon de rezultoj, ĉu oni konsideras aŭ ne rektajn kaj nerektajn ŝanĝojn en landa uzo, la eblecon akiri kromproduktojn (t.e. brutbredado), la forcejan rolon de nitra rusto de produktaĵo de sterkoj kaj aliaj faktoroj. Laŭ Farrell et al. (2006), la emisioj de biofueloj el kultivaĵoj estas 13% pli malaltaj ol konvenciaj benzinaj emisioj. Studo de la Usona Mediprotekta Agentejo montras, ke kun provizora "horizonto" de 30 jaroj, greno-biodiesel kompare al konvenciaj brulaĵoj provizas intervalon de redukto de 26% al pliigo de emisioj de 34% laŭ la supozoj faritaj.

Karbonŝuldo

La uzo de biomaso en la elektra elektro-industrio prezentas alian problemon por la neŭtraleco de karbono, kio ne estas tipa por transportado de biofueloj. Kiel regulo, ĉi-kaze ni parolas pri brulado de ligno. CO₂ de brulado de ligno, ĝi eniras la atmosferon rekte dum la brulprocezo, kaj ĝia eltiro el la atmosfero okazas kiam novaj arboj kreskas dum dekoj kaj centoj da jaroj. Ĉi-foja malfruo kutime nomiĝas "karbona ŝuldo", por eŭropaj arbaroj ĝi atingas ducent jarojn. Pro tio la "karbona neŭtraleco" de ligno kiel biofuelo ne povas esti certigita al mallonga kaj meza limtempo, dume, la rezultoj de modelado de klimato montras la bezonon de rapida redukto de emisioj. La uzo de rapide kreskantaj arboj per sterkoj kaj aliaj metodoj de industria agrikultura teknologio kondukas al la anstataŭigo de arbaroj per plantejoj enhavantaj multe malpli da karbono ol naturaj ekosistemoj. La starigo de tiaj plantejoj kondukas al perdo de biodiverseco, elfluado de grundoj kaj aliaj mediaj problemoj similaj al la konsekvencoj de la disvastiĝo de greno-monokulturoj.

Ekosistemaj Implikaĵoj

Laŭ studo publikigita en la gazeto Sciencoenkondukante CO-emisiajn ŝargojn₂ ignori biofuelajn emisiojn el fosiliaj brulaĵoj kondukos al pliigita postulo de biomaso, kiu antaŭ 2065 transformos laŭvorte ĉiujn ceterajn naturajn arbarojn, herbejojn kaj plej multajn aliajn ekosistemojn en biofuelojn. Arbaroj nun estas detruitaj por biofueloj. La kreskanta postulo pri buletoj kondukas al la vastiĝo de internacia komerco (ĉefe kun provizoj al Eŭropo), minacante arbarojn tra la mondo. Ekzemple, la angla elektro-produktanto Drax planas ricevi duonon de siaj 4 GW-kapacitoj de biofueloj. Tio signifas la bezonon importi 20 milionojn da tunoj da ligno jare, duoble pli ol oni rikoltas en la UK mem.

Energia Efikeco de Biofueloj

La kapablo de biofueloj funkcii kiel la primara fonto de energio dependas de ĝia energia profiteco, tio estas la rilatumo de la ricevita utila energio kun la elspezita. La energia bilanco de cereala etanolo estas diskutita en Farrell et al. (2006). La aŭtoroj konkludas, ke la energio ĉerpita el ĉi tiu speco de brulaĵo estas signife pli alta ol la energikonsumo por ĝia produktado. Pimentel kaj Patrek, aliflanke, argumentas ke energikonsumo estas 29% pli ol reakirebla energio. La diskreteco rilatas ĉefe al takso de la rolo de kromproduktoj, kiuj, laŭ optimisma takso, povas esti uzataj kiel brutbredado kaj redukti la bezonon de sojfabrikado.

Efiko al Manĝaĵa Sekureco

Ĉar, malgraŭ jaroj da penado kaj grava investo, la produktado de brulaĵo el algoj ne povas esti forigita ekster la laboratorio, biofuelo postulas la forigon de terkultivoj. Laŭ IEA por 2007, ĉiujara produktado de 1 EJ da transporta biofuelilo ĉiujare bezonas 14 milionojn da hektaroj da agrikultura tero, t.e. 1% de transporta brulaĵo postulas 1% de agrikultura tero.

Dissendo

Estimata de Mezlerneja Instituto En 2007, 54 miliardoj da litroj da biofueloj estis produktitaj tutmonde, reprezentante 1,5% de la tutmonda konsumado de likva likvaĵo. Etanolo-produktado sume 46 miliardojn da litroj. Usono kaj Brazilo produktas 95% de tutmonda etanolo.

En 2010, monda produktado de likvaj biofueloj kreskis al 105 miliardoj da litroj, tio estas 2,7% de la monda konsumo de brulaĵoj en vojo-transporto. En 2010, 86 miliardoj da litroj da etanolo kaj 19 miliardoj da litroj da biodiesel estis produktitaj. La parto de Usono kaj Brazilo en tutmonda produktado de etanolo falis al 90%.

Pli ol triono de greno en Usono, pli ol la duono de rabaĵo en Eŭropo, kaj preskaŭ duono de sukerkano en Brazilo iras al produktado de biofueloj (Bureau et al, 2010).

Biofueloj en Eŭropo

Eŭropa Komisiono starigis la celon uzi alternativajn energifontojn en almenaŭ 10% de veturiloj antaŭ 2020. Ankaŭ estas intertempa celo de 5,75% antaŭ 2010.

En novembro 2007, la Agentejo de Renovigeblaj Fueloj estis establita en la UK por kontroli la enkondukon de renovigeblaj postuloj. La komitato estis prezidita de Ed Gallaher, iama plenuma direktoro de la Medio-Agentejo.

La debato pri la farebleco de biofueloj tra 2008 kondukis al dua ampleksa studo de la problemo fare de komisiono gvidata de Gallagher. La nerektaj efikoj de la uzo de biofueloj sur la produktado de manĝaĵoj, la diverseco de kultivaĵoj, la prezoj de manĝaĵoj kaj la agrikultura landa areo estis ekzamenitaj. La raporto sugestis redukti la dinamikon de la enkonduko de biofueloj al 0,5% jare. La celo de 5 procentoj tiamaniere estu atingita ne pli frue ol en 2013/2014, tri jarojn poste ol estis origine proponita. Plie, plia efektivigo devas esti akompanata de deviga postulo, ke kompanioj apliku la plej novajn teknologiojn koncentritajn al dua-generacia brulaĵo.

Ekde la 1-a de aprilo 2011, vi povas aĉeti novan dizelmotoron ĉe pli ol 300 svedaj benzinstacioj. Svedio fariĝis la unua lando en la mondo, kie eblas reprovizi aŭtojn per eko-diesel, fabrikitaj surbaze de sveda pina oleo. "Ĉi tio estas bona ekzemplo de kiel uzi la multajn valorajn erojn de arbaroj kaj kiel nia" verda oro "povas doni pli da laborpostenoj kaj pli bonan klimaton" - Ministro de Agrikulturo Eskil Erlandsson / Eskil Erlandsson.

La 8-an de marto 2013 finiĝis la unua komerca transatlantika biofuelila flugo. La flugo estis operaciita de KLM Boeing 777-200 sur la itinero Amsterdamo - Novjorko.

En Finnlando, ligno-brulaĵo provizas ĉirkaŭ 25% de energikonsumo kaj estas ĝia ĉefa fonto, kaj ĝia parto konstante kreskas.

La plej granda termika centralo en la mondo nuntempe estas konstruata en Belgio. Abelo potenco gentkiu funkcios sur lignaj blatoj.Ĝia elektra kapacito estos 215 MW, kaj ĝia termika kapacito estos 100 MW 107, kiu liveros elektron al 450.000 hejmoj.

Biofuelo en Rusujo

Laŭ Rosstat, en 2010 rusaj eksportoj de plant-bazitaj brulaĵoj (inkluzive pajlon, oleokuko, ligno-pecetoj kaj ligno) sumiĝis al pli ol 2,7 milionoj da tunoj. Rusujo estas unu el la tri landoj, kiuj eksportas brulajn buletojn en la eŭropa merkato. Nur ĉirkaŭ 20% de biocarburantoj produktitaj estas konsumataj en Rusujo.

Ebla produktado de biogaso en Rusio estas ĝis 72 miliardoj m³ jare. La potenciala produktado de elektro el biogaso estas 151.200 GW, varmego - 169.344 GW.

En 2012-2013 oni planas komisii pli ol 50 biogasajn centralojn en 27 regionoj de Rusio. La instalita kapacito de ĉiu stacio estos de 350 kW ĝis 10 MW. La totala kapacito de la stacioj superos 120 MW. La tuta kosto de la projektoj estos de 58,5 ĝis 75,8 miliardoj da rubloj (laŭ la taksaj parametroj). La efektivigo de ĉi tiu projekto estas farita de GazEnergoStroy Corporation kaj BioGazEnergoStroy Corporation.

Forlasiĝinta tero kaj biofuelado

Laŭ ofta vidpunkto, la negativaj konsekvencoj de uzado de biofuelo povas esti evitataj, se oni kreas por ĝi krudaĵojn sur la tiel nomataj "forlasitaj" aŭ "forlasitaj" terenoj. Ekzemple, la Brita Reĝa Societo en sia raporto alvokas politikajn decidojn celantajn ŝanĝi produktadon "al marĝenaj teroj kun malalta biodiverseco aŭ forlasitaj teroj." En studo de Campbell et al 2008, la tutmonda bioenergia potencialo de forlasitaj teroj estas taksita malpli ol 8% de la nuna primara energio-postulo uzanta 385-472 milionojn da hektaroj. La produktiveco de ĉi tiuj terenoj estas agnoskita je 4,3 tunoj je hektaro jare, kio estas multe malpli ol antaŭaj taksoj (ĝis 10 tunoj je hektaro jare). Studo pri Field et al (2008), laŭ kiu estas 386 milionoj da hektaroj da tia tero, povas servi kiel ekzemplo de metodaro por determini terkultivajn "forlasitajn" kampojn taŭga por produktado de biofueloj. Ĉiaj teroj, sur kiuj oni kultivis plantojn ekde 1700 kaj sur kiuj, laŭ satelitaj bildoj, oni ne kultivas nun, estas konsiderataj "forlasitaj" se ne estas arbaroj aŭ setlejoj sur ili. Samtempe, oni ne provas taksi la uzon de ĉi tiuj terenoj de la loĝantoj por paŝtejo, recolektado, ĝardenado, ktp. Rezulte, la aŭtoro de recenzo pri dek sep studoj pri la eblaj notoj pri produktado de biofueloj de Goeran Berndes, "terenoj ofte estas la bazo de la kampara loĝantaro. " Multaj aŭtoroj skribantaj sur la temo de produktado de biofueloj iras plu enkondukante la koncepton de "tereno subnutrita" kaj inkluzive de vastaj paŝtejoj en Latin-Ameriko, Afriko kaj Azio en ĉi tiu kategorio. Oni taktike supozas, ke la transiro al intensiva terkultivado sur ĉi tiuj teroj estas bonvola por iliaj nunaj loĝantoj, kaj ilia nuna vivstilo, disvolvita de la sperto de multaj generacioj de iliaj prapatroj, ne rajtas plu ekzisti. Ĉi tiuj vidpunktoj estas kritikataj de la defendantoj de la tradicia vivmaniero kiel ofero pri la kultura diverseco de la homaro kaj malrespekto al la rajtoj de lokaj komunumoj. Ili ankaŭ atentigas pri la graveco de tradiciaj scioj kaj praktikoj, kiuj ebligas eksteran daŭran vivstilon. Laŭ la organizo Internacia Landa Koalicio, nuntempe 42% de ĉiuj grundoj en la mondo estas faritaj por produktado de biofueloj. Ĝiaj produktantoj emas klasifiki centojn da milionoj da hektaroj da tero en la tutmonda Sudo kiel "forlasitaj" kaj "alireblaj por disvolviĝo", ignorante la fakton, ke centmiloj da homoj loĝas sur ĉi tiuj teroj kaj gajnas sian vivtenon. Damaĝo al biodiverseco ankaŭ ofte ne estas konsiderata. La kaptado estas faciligita per tio, ke tiuj teroj ofte estas kolektive posedataj de kamparaj komunumoj, kies rajtoj baziĝas sur lokaj tradiciaj ideoj kaj ne estas laŭleĝe formaligitaj. La avantaĝoj por lokaj loĝantoj pro kreado de laboroj ofte rezultas bagatelaj pro la kapital-intenseco de la aplikataj produktadaj skemoj kaj la malbona integriĝo de lokaj komunumoj en ĉi tiuj skemoj. Krome, la luado prezo kaj la nivelo de salajroj estas determinitaj de la bilanco de fortoj de la partioj implikitaj en la transakcioj, kaj la avantaĝo, kiel regulo, estas de la flanko de transnacia agroindustrio. Colchester (2011) montras, ke deviga laboro estas uzata de facto en palma oleo-produktado. Krome, laboroj promesitaj al lokaj komunumoj kiel kondiĉo por translokado de teroj ofte estas forigitaj en nur kelkaj jaroj (Ravanera kaj Gorra 2011). Ĝenerale, la situacio de unuflanka dependeco de kamparaj loĝantoj de granda agroindustrio estas malmulta al ili. En Brazilo, la deziro de migrantaj farmistoj "labori por si sen mastro" estas agnoskita kiel ŝlosila faktoro en la detruo de amazoniaj arbaroj (dos Santos et al 2011).

Normoj

1 januaro 2009 en Rusujo GOST R 52808-2007 "Tradiciaj teknologioj. Energio biowaste. Kondiĉoj kaj difinoj. " Ordono n-ro 424-a pri enkonduko de la normo estis aprobita de Rostekhregulirovanie la 27an de decembro 2007.

La normo estis ellaborita de la Laboratorio de Energiaj Fontoj de la Geografia Fakultato de Moskva Ŝtata Universitato. MV Lomonosov kaj fiksas la terminojn kaj difinojn de la bazaj konceptoj en la kampo de biofueloj, kun emfazo de likvaj kaj gasaj fueloj.

En Eŭropo, de la 1-a de januaro 2010, unuopa normo por biofueloj EN-PLUS estas en vigleco.

Internacia kontrolo

Interesa fakto estas, ke la Eŭropa Komisiono intencas stimuli la partoprenantajn landojn translokigi aŭtojn al biofueloj en la kvanto de 10% de la tuta. Por atingi ĉi tiun celon, kreiĝis kaj funkcias en Eŭropo specialaj konsilioj kaj komisionoj, kiuj instigas posedantojn de aŭtoj re-ekipi siajn motorojn kaj ankaŭ regas la kvaliton de biofueloj provizitaj al la merkatoj.

Por konservi la bio-ekvilibron sur planedo Tero, la komisionoj certigas, ke la nombro de plantoj, kiuj estas krudmaterialoj por produktado de produktoj, kaj ke ili ne estas anstataŭigitaj de plantoj, el kiuj oni produktas biofuelojn. Krome, entreprenoj, kiuj produktas biofuelojn, devas konstante plibonigi sian teknologion kaj koncentriĝi en la produktado de dua-generacia brulaĵo.

Brulaĵoj realaĵoj en Rusio kaj en la mondo

La rezultoj de tia aktiva laboro ne longe venis. Ekzemple, komence de la dua jardeko de la jarcento, 300 benzinstacioj jam funkciis en Svedio, kie vi povas plenigi benzinujon kun ekologia biodiesel. Ĝi estas farita el la oleo de la famaj pinoj kreskantaj en Svedio.

Kaj en la printempo de 2013, okazis evento, kiu fariĝis turnopunkto en la disvolviĝo de teknologioj de produktado de brulaĵoj por aviado. Transatlantika aviadilo kun biofueloj flugis el Amsterdamo. Ĉi tiu Boeing sekure surteriĝis en Novjorko, kun la fino de la uzo de ekologiaj kaj malmultekostaj brulaĵoj.

Rusujo prenas tre interesan pozicion en ĉi tiu procezo. Ni estas produktantoj de diversaj specoj de biofueloj, ni okupas la trian lokon en takso de eksportantoj de brulaj buletoj! Sed interne de nia lando, ni konsumas malpli ol 20% de la brulaĵo, daŭre uzante multekostajn speciojn.

27 regionoj de Rusio fariĝis eksperimentaj lokoj, kie oni konstruis kaj lanĉis centralojn kun biogasoj. Ĉi tiu projekto kostis preskaŭ 76 miliardojn da rubloj, sed la ŝparaĵoj el la funkciado de la stacioj superas multajn fojojn ĉi tiujn kostojn.

Kleriga Premio

Precipe promesplenaj estas teknologioj por prilaborado de renovigeblaj krudmaterialoj en biofuelojn kaj elektron, kaj ankaŭ solvoj por produktado de biopolimeraj pakadoj. La uzo de ĉi tiuj teknologioj permesas ilian recikladon, t.e., recikladon en nova ciklo de produkta kreado (precipe substratoj en brulaĵoj kaj bioplastoj).

La potencialo por uzi ĉi tiujn teknologiojn en Rusujo estas tre alta. Ilia disvolviĝo kaj efektivigo kondukos meze limigi la dependecon de la landa ekonomio de energiaj rimedoj, eksterlandaj produktoj kaj teknologioj kaj kreado de novaj merkatoj.

Efikoj

Stimuli la disvolviĝon de la transporta sektoro, pliigi ĝian median amikecon kaj kontentigi kreskantajn bezonojn pri brulaĵo.

Reduktante la severecon de konkurenco inter teknikaj kaj nutraĵa semitaj areoj (pro kultivado de mikroalkoj en fitorektoroj, vortecaj flosaj akvoregaj reaktoroj, malfermaj rezervujoj).

Disvolviĝo de regionoj kun adversaj sociekonomiaj kondiĉoj kaj malpliigo de ilia dependeco de importitaj brulaĵoj.

Akirado de proteinoj, antioksidantoj, manĝaĵkoloroj kaj aliaj utilaj produktoj el mikroalkoj.

Merkataj taksoj

Antaŭ 2030, tutmonda biokombina produktado plialtiĝos al 150 milionoj da tunoj en ekvivalenta nafto, kun jaraj kreskoprocentoj de 7-9%. Ĝia proporcio atingos 4-6% de la tuta brulaĵo konsumita de la transporta sektoro. Algoj biocarburantoj povas anstataŭigi pli ol 70 miliardojn da litroj da fosiliaj brulaĵoj ĉiujare. Antaŭ 2020, la merkato de biofueloj en Rusujo povas kreski pli ol 1,5 fojojn - ĝis la marko de 5 milionoj da tunoj jare. La probabla termino por la maksimuma manifestiĝo de la tendenco: 2025-2035.

Ŝoforoj kaj Baroj

Mediaj politikoj de evoluintaj landoj por minimumigi ampleksan median poluadon.

La bezono de grandskalaj investoj por konstruado de biodiesel-plantoj, alĝustigo de teknologiaj procezoj.

La dependeco de la efikeco de microalga kresko de la intenseco de sunlumo (kiam kreskata en malferma akvo).

Organika Elĵeta Elektro

La procezoj de uzado kaj prilaborado de restaĵoj povas esti kombinitaj kun produktado de preskaŭ signifaj produktoj kaj eĉ elektro. Uzante specialajn aparatojn - mikrobaj brulaĵoj (MTE) - eblis produkti elektron el rubo rekte, preterpasante la stadiojn de produktado de biogaso kaj ties posta pretigo en elektro.

MTEoj estas bioelektra sistemo. La efikeco de ĝia funkciado dependas de la metabolan agadon de bakterioj, kiuj detruas organikajn komponaĵojn (forĵetaĵojn) kaj transigas elektronojn al elektra cirkvito enigita en la saman sistemon. La plej grandan efikecon de tiaj bakterioj eblas atingi per enmetado de ili en la teknologian skemon de purigadaj akvaj plantoj enhavantaj organikajn substancojn, kies rompo liberigas energion.

Estas jam laboratoriaj evoluoj, kiuj permesas la uzon de MTE por reŝarĝi kuirilarojn. Kun la grimpado kaj optimumigo de teknologiaj solvoj, eblos provizi elektron al malgrandaj entreprenoj. Ekzemple, altfrekvencaj MTE-oj funkciantaj sur volumoj de dekoj ĝis miloj da litroj provizos aŭtonoman potencon al kuracaj instalaĵoj.

Struktura analizo

Antaŭvido de la strukturo de la monda merkato de biofueloj: 2022 (%)

Organika Elĵeta Elektro

La procezoj de uzado kaj prilaborado de restaĵoj povas esti kombinitaj kun produktado de preskaŭ signifaj produktoj kaj eĉ elektro. Uzante specialajn aparatojn - mikrobaj brulaĵoj (MTE) - eblis produkti elektron el rubo rekte, preterpasante la stadiojn de produktado de biogaso kaj ties posta pretigo en elektro.

MTEoj estas bioelektra sistemo. La efikeco de ĝia funkciado dependas de la metabolan agadon de bakterioj, kiuj detruas organikajn komponaĵojn (forĵetaĵojn) kaj transigas elektronojn al elektra cirkvito enigita en la saman sistemon. La plej grandan efikecon de tiaj bakterioj eblas atingi per enmetado de ili en la teknologian skemon de purigadaj akvaj plantoj enhavantaj organikajn substancojn, kies rompo liberigas energion.

Estas jam laboratoriaj evoluoj, kiuj permesas la uzon de MTE por reŝarĝi kuirilarojn. Kun la grimpado kaj optimumigo de teknologiaj solvoj, eblos provizi elektron al malgrandaj entreprenoj. Ekzemple, altfrekvencaj MTE-oj funkciantaj sur volumoj de dekoj ĝis miloj da litroj provizos aŭtonoman potencon al kuracaj instalaĵoj.

Efikoj

Plibonigi la median amikecon de produktadaj procezoj kaj efikeco de entreprenoj, malpliigante sian dependecon de eksteraj fontoj de elektro, malpliigante la koston de produktado kaj la kostojn de akirado de kuracaj teknologioj.

Plibonigo de la situacio en energi-deficitaj regionoj, pliigo de ilia konkuremo per la uzo de MTE.

Ebleco de aŭtonoma produktado de elektro por ne-energiaj celoj (ekzemple en malgrandaj bienoj).

Merkataj taksoj

70% - la proporcio de forĵetaĵoj, kiuj estos procesitaj per bioteknologiaj metodoj, pliiĝos antaŭ 2020 en Rusujo kompare kun 2012. En Eŭropa Unio la proporcio de elektro el biogaso estos ĉirkaŭ 8%. La probabla termino por la maksimuma manifestiĝo de la tendenco: 2020-2030.

Ŝoforoj kaj Baroj

Pliigo de organika malŝparo kaj pliiĝo de elektra postulo.

La kapablo labori bioreaktorojn kiel MTE pri diversaj energifontoj, inkluzive de akvovarmoj.

Nesufiĉa nivelo de investado bezonata por integri MTE en teknologiaj procezoj, longa repago.

La bezono ligi bioreactorojn al malŝparoj.

Relative malalta efikeco de la nuntempe funkciantaj eksperimentaj industriaj dezajnoj de bioreaktoroj de la tipo MTE.

Struktura analizo

Studoj pri mikrobiaj elektrokemiaj sistemoj laŭ tipo: 2012 (%)

Biodegradeblaj polimeroj

La ubiquity de pakaĵoj faritaj el sintezaj polimeroj (sakoj, filmoj, ujoj) kondukas al pligravigo de la problemo de media poluado. Ĝi povas esti solvita per la transiro al pakaj materialoj el biodegradeblaj polimeroj, kiuj estas rapide recikleblaj kaj facile uzeblaj.

En la plej multaj evoluintaj landoj, tendenco estas observata en la paka industrio por la movo de pezaj kaj longaj (ĝis kelkcent jaroj) biodegradeblaj sintezaj polimeroj (kun recikla periodo de 2-3 monatoj). La jara volumo de ilia konsumado nur en Okcidenteŭropo estas ĉirkaŭ 19 mil tunoj, en Nordameriko - 16 mil tunoj. Samtempe, por kelkaj indikiloj, pakumaj materialoj pri biopolimero ankoraŭ restas malantaŭ tradiciaj sintezaj.

Teknologioj por produktado de biopolimeraj materialoj bazitaj sur polilaktika acido el plantaj sukeroj de cerealaj kultivaĵoj kaj sukerkoleto permesas pakaĵojn kun altaj konsumaj trajtoj: fleksebla kaj daŭra, imuna al humideco kaj agresemaj komponaĵoj, impermebla al odoroj, kun altaj baroj kaj samtempe efike kaj rapide malkomponaĵoj . Plibonigi teknologiojn celas malpliigi ilian materialan kaj energian intensecon.

La dua generacio de biofueloj

La komplekseco de produktado estas, ke ĝi bezonas sufiĉe multajn plantajn materialojn. Kaj por kreskigi ĝin, necesas teroj, kiuj, se ĝuste konvene, devas esti uzataj por kreskigi manĝaĵajn plantojn. Sekve, novaj teknologioj celas produkti biofuelojn ne el la tuta planto, sed el malŝparo de alia produktado. Lignotagoj, pajlo post trempado de greno, ŝeletoj el sunfloro, oleokuko kaj fruktokuko, kaj eĉ deveno kaj multe pli - jen kio fariĝas la krudaĵo por dua-generaciaj biofueloj.

Bonega ekzemplo de dua-generaciaj biofueloj estas la "kloako" gaso, tio estas biogaso konsistanta el karbona dióxido kaj metano.Por ke biogaso uzu en aŭtoj, karbondioksido estas forigita el ĝi, rezulte pura biometano restas. En la sama maniero, bioetanolo kaj biodiesel estas akiritaj el la biologia maso.

Kiel fabriki biodiesel

Por produkti biodizelon, necesas malpliigi la viskozecon de vegeta oleo. Por fari tion, glicerino estas forigita el ĝi, kaj anstataŭe oni enkondukas alkoholon en la oleo. Ĉi tiu procezo postulas plurajn filtradojn por forigi akvon kaj diversajn malpuraĵojn. Por rapidigi la procezon, oni aldonas katalizilon al la oleo. Al la miksaĵo ankaŭ aldoniĝas alkoholo. Por akiri metileteron oni aldonas metanolon al la oleo, por akiri etilan eteron oni aldonas etanolon. Acido estas uzata kiel katalizilo.
Ĉiuj komponantoj estas miksitaj, tiam necesas tempo por ekfoliĝi. La supra tavolo de la tanko estas biodiesel. La meza tavolo estas sapo. La funda tavolo estas glicerino. Ĉiuj tavoloj iras en plian produktadon. Ambaŭ glicerino kaj sapo estas la necesaj komponaĵoj en la nacia ekonomio. Biodieselo trairas plurajn elpurigojn, malplenigas, filtras.
La ciferoj de ĉi tiu produktado estas sufiĉe interesaj: tuno da oleo interaganta kun 110 kg da alkoholo kaj 12 kilogramoj da katalizilo rezultigas 1.100 litrojn da biodiesel kaj pli ol 150 kg da glicerino. Biodieselo havas ambran flavan koloron, kiel bela ĵus elpremita sunfloro, malhela glicerino, kaj jam je 38 gradoj ĝi malmoliĝas. Bonkvalita biodiesel ne devas enhavi malpuraĵojn, erojn aŭ suspensojn. Por kontinua kvalito-kontrolo kiam vi uzas biodiesel, necesas kontroli aŭtomobilajn fuelajn filtrilojn.

Produktado de Bioetanolo

Fermentado de krudmaterialoj riĉaj en sukeroj estas la bazo por produktado de bioetanolo. Ĉi tiu procezo similas al akirado de alkoholo aŭ al regula lunfino. Greno-amelo fariĝas sukero, oni aldonas feĉon al ĝi, kaj mash estas akirita. Pura etanolo estas ricevita disigante la produktojn de fermentado, tio okazas en specialaj kolonoj. Post pluraj filtradoj, ili estas sekigitaj, tio estas akvo forigita.

Oni povas aldoni bioetanolon sen akvaj malpuraĵoj al regula benzino. La ekologia pureco de bioetanolo kaj ĝia minimuma efiko al la medio alte taksas industrion, krome la prezo de la rezulta biofuelo estas tre akceptebla.