Что такое Биотопливо — Техническая Библиотека Neftegaz.RU
, Обновлено 20 декабря 16:18
28406
Биотопливо — это топливо из растительного или животного сырья.
Биотопливо (Biofuel) — топливо из растительного сырья (биомасса) или животного сырья.
Самый древний вид биотоплива – это обыкновенные дрова.
Выделяют:
- жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания — этанол, метанол, биодизель),
- твердое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга),
- газообразное (синтезированный газ, биогаз, водород).
Биогаз — горючая смесь газов, которая образуется при разложении органических веществ в результате анаэробного микробиологического процесса — метанового брожения.
В странах с мощным сельскохозяйственным потенциалом биотопливные культуры выращивают в качестве биомассы.
Производство энергии
Твердотопливные котлы:
- используются в гравитационных системах отопления с естественной циркуляцией открытого типа,
- эффективны, когда другие виды теплоснабжения недоступны или очень дороги.
Биогазовая установка:
- технологическая установка,
- обеспечивает переработку органических отходов,
- продукция: биогаз и органические удобрения.
Биогазовая станция:
- комплекс технологических установок, в тч ТЭС,
- обеспечивает:
- подготовку биомассы,
- переработку органических отходов,
- производство, подготовку и хранение биогаза,
- производство удобрений,
- производство электроэнергии и тепла,
- продукция: биогаз, биометан (очищенный биогаз), удобрения, электроэнергия, тепло.
В каких сферах применяют
биотопливо?
- В промышленности. Огромное количество заводов и фабрик мира используют альтернативные источники энергии для их деятельности.
- В сельском хозяйстве.
- Транспортные средства.
- В коммунальном хозяйстве.
Вред и польза
Тут мнения разделились:
- одни считают:
- биотопливо снижает выбросы парниковых газов до 65 %,
- при выращивании культур для биотоплива они частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой;
- другие же считают обратное:
- биотопливо может наносить серьезный ущерб окружающей среде,
- пальмовое или соевое масло, которое используют для получения энергии, выделяет в атмосферу больше углекислого газа, чем любое ископаемое топливо.
#биотопливо #топливо #растительное сырье #биомасса
Последние новости
Биотопливо: что это, виды, плюсы и минусы
- Твердое
- Жидкое
- Газообразное
Твердое биотопливо
Самый типичный и древний вид твердого биотоплива — дрова.
Однако сейчас в чистом виде и в крупных масштабах их уже почти не используют. Наиболее ходовым твердым видом биотоплива стали пеллеты, получаемые из древесных опилок или коры, соломы, оливковых косточек, ореховой скорлупы или шелухи семечек подсолнечника. Также пеллеты делают из навоза крупного рогатого скота.
Пеллеты заменяют уголь, дрова и солярку. При сгорании они не выделяют вредных веществ и практически не дымят (в отличие от угля и дизеля). Кроме того, они более энергоэффективны, чем обычные дрова. Плюс пеллетов также в минимальном содержании золы, что снижает потребность в обслуживании печей и котлов. Кроме того, они имеют самую низкую цену по сравнению с другими видами биотоплива.
Жидкое биотопливо
Биоэтанол — наиболее популярное и массовое жидкое биотопливо. Его получают путем ферментации крахмала или сахара. Бразилия и США входят в число лидеров по производству биоэтанола. В США биотопливо на основе этанола производят из кукурузы и обычно смешивают с бензином для получения гибридного топлива.
В целом в США на биотопливо приходится 5% от всего энергопотребления. В Бразилии биотопливо на основе этанола делают из сахарного тростника, а в Англии даже производят из сахарной свеклы.
Биодизель — второе по популярности жидкое биотопливо. Биодизель делают в основном из масличных растений, таких как соя или масличная пальма, и в меньшей степени из других масляных продуктов, например, отходов кулинарного жира после жарки во фритюре. Биодизель используется в дизельных двигателях и обычно смешивается с нефтяным дизельным топливом в различных пропорциях.
Биобутанол — четырехуглеродный спирт, который также относится к биотопливу. Его делают из того же сырья, что и этанол. Преимущества биобутанола по сравнению с биоэтанолом заключаются в том, что биобутанол не смешивается с водой, имеет более высокое содержание энергии и более низкое давление паров, что означает более низкую летучесть в результате испарения.
Диметиловый эфир.
Его можно получить из биомассы, но в промышленных масштабах исходным сырьем для него остается природный газ. Плюс такого топлива в том, что его энергоэффективность практически равна дизельному топливу, однако плотность энергии у диметилового эфира вдвое ниже, чем у дизельного топлива, поэтому для него требуется топливный бак в два раза больше. К тому же для транспортных средств нужна специально разработанная система для работы двигателя на диметиловом эфире.
Сейчас инженеры активно разрабатывают новое поколение жидкого биотоплива, полученного с помощью водорослей. Водоросли выращивают в больших бассейнах или на фермах, они превращают солнечный свет в энергию и хранят ее в виде масла. Масло извлекается механически (при прессовке биомассы) или с помощью химических растворителей, которые разрушают стенки клеток. Дальнейшая переработка и очистка дает биотопливо, подходящее для использования в качестве альтернативы традиционным видам топлива.
Газообразное биотопливо
Биогаз — это газ, состоящий в основном из метана и углекислого газа в различных пропорциях в зависимости от состава органического вещества, из которого он был получен.
Основными источниками биогаза являются отходы животноводства и сельского хозяйства, сточные воды и органика из бытовых отходов. Биогаз образуется в результате процессов биологического разложения без доступа кислорода (анаэробное сбраживание).
Биоводород — аналог обычного водорода, который получают из биомассы. Термохимический способ представляет собой нагрев исходного сырья без доступа кислорода до высоких температур, например, древесных отходов, при котором выделяется водород и другие попутные газы. При биохимическом способе получения биоводорода в биомассу добавляют специальные микроорганизмы, которые ее разлагаются с выделением водорода.
Объяснение биотоплива — Управление энергетической информации США (EIA)
- Основы
- Данные и статистика
- +Меню
Термин биотопливо обычно применяется к жидкому топливу и смесям компонентов, произведенных из материалов биомассы, называемых исходным сырьем .
Большинство видов биотоплива используются в качестве топлива для транспорта, но их также можно использовать для отопления и производства электроэнергии. Газообразное топливо, произведенное из биомассы, которое используется непосредственно в виде газа или преобразуется в жидкое топливо, может претендовать на использование в государственных программах, которые продвигают или требуют использования биотоплива.
Терминология для различных видов биотоплива, используемая в государственном законодательстве и программах стимулирования, а также в отраслевом брендинге и маркетинге, различается. Например, названия биотоплива могут включать перед типом или использованием топлива bio (например, biodiesel или biojet ) или слова advanced , альтернатива , clean , 900 11 зеленый , низкоуглеродный , возобновляемый или устойчивого (например, устойчивого авиационного топлива ). Определения этих видов биотоплива также могут различаться в зависимости от языка государственного законодательства и программ, которые требуют или поощряют их использование, а также в отраслевых и других организациях.
Производство и потребление биотоплива в Соединенных Штатах с начала 1980-х годов ежегодно увеличивается. Увеличение в основном связано с различными государственными политиками и программами, направленными на сокращение использования транспортного топлива, изготовленного из ископаемого топлива, путем продвижения и / или требования использования биотоплива. Объемный акцизный налоговый кредит на этанол для смешивания этанола с автомобильным бензином с 2005 по 2011 год способствовал значительному увеличению потребления этанола в период действия льготы. Налоговый кредит в размере 1,00 доллара США за галлон, который в настоящее время действует для биодизеля и смесителей возобновляемого дизельного топлива, помогает увеличить использование этих видов топлива. Основными крупными государственными программами, способствующими увеличению производства и потребления биотоплива в США за последние 15 лет, являются федеральная программа стандарта возобновляемого топлива (RFS) и калифорнийский стандарт низкоуглеродного топлива (LCFS).
В 2021 году в США было произведено около 17,5 миллиардов галлонов биотоплива и около 16,8 миллиардов галлонов было потреблено. Соединенные Штаты были нетто-экспортером около 0,8 млрд галлонов биотоплива в 2021 году, при этом на топливный этанол приходилось наибольшая доля валового и чистого экспорта биотоплива.
Большая часть биотоплива потребляется в виде смеси с продуктами нефтепереработки, такими как бензин, дизельное топливо, печное топливо и керосиновое топливо для реактивных двигателей. Однако некоторые виды биотоплива не требуют смешивания с нефтяными аналогами и называются 9.0011 биотопливо .
Управление энергетической информации США (EIA) публикует данные о четырех основных категориях биотоплива, подходящих для использования в федеральной программе RFS: приходится наибольшая доля производства биотоплива в США (85%) и потребления (82%) в 2021 году.
0004 Газообразное топливо, которое может быть сжато для использования в качестве газообразного биотоплива или сжижено для использования в качестве жидкого биотоплива, включает биогаз (возобновляемый природный газ) и водород, получаемые с использованием возобновляемых ресурсов.
В приведенных ниже таблице и графиках представлены годовые данные по четырем видам биотоплива, по которым EIA публикует данные.
| Импорт | Экспорт | Расход | ||
|---|---|---|---|---|
| Топливный этанол | 15.01 | 0,06 | 1,25 | 13,94 |
| Биодизель | 1,64 | 0,20 | 0,18 | 1,65 |
| Возобновляемое дизельное топливо | 0,81 | 0,39 | Н/Д | 1,16 |
| Другое биотопливо | 0,08 | нет данных | нет данных | меньше 1 |
| Итого | 17,55 | 0,66 | 1,43 | 16,83 |
Источник: Управление энергетической информации США, Monthly Energy Review , июнь 2022 г. , предварительные данные. Примечание. За исключением запасов; НС недоступен. | ||||
Нажмите, чтобы увеличить
Нажмите, чтобы увеличить
Нажмите, чтобы увеличить
1 Управление энергетической информации США, Monthly Energy Review , Возобновляемая энергия.
Последнее обновление: 19 июля 2022 г. Узнать больше
Часто задаваемые вопросы
10 основных областей применения биотоплива
Поскольку биотопливо известно как альтернатива дизельному топливу, существуют и другие области его применения. Многие предполагают, что материал используется только для транспортировки. Но биотопливо может обеспечивать водород, очищать масло, работать как растительное масло и многое другое. Биотопливо может служить альтернативой замещению потребностей в энергии от автомобильного топлива до центрального отопления домов.
Вот десять самых популярных способов использования биотоплива.
1. Транспорт
Более 30% энергии, потребляемой в США, используется для транспорта. Во всем мире на транспорт приходится 24% энергии и более 60% потребляемой нефти. Это означает, что более трети масла используется для работы транспортных средств.
Основная проблема с альтернативами заключается в том, что солнечная, ветровая и другая альтернативная энергия нецелесообразна для транспорта. Эксперты считают, что до эффективных прорывов в практических технологических достижениях еще далеко.
Короче говоря, биотопливо можно превратить в водородный пар, который предназначен для использования в соседнем топливном элементе. Многие крупные автомобильные бренды уже вложили средства в станции для автомобилей, работающих на биотопливе.
2. Производство энергии
Помимо производства топлива для транспорта, топливные элементы используются для производства электроэнергии. Биотопливо можно использовать для выработки электроэнергии в резервных системах, где выбросы имеют наибольшее значение. Сюда входят такие объекты, как школы, больницы и другие объекты, расположенные в жилых районах.
На самом деле, крупнейший рынок биотоплива для превращения в энергию для более чем 350 000 домов из свалочного газа в Соединенном Королевстве.
3. Обеспечить теплом
Биотепло вырос за последние несколько лет. В качестве основного использования природного газа, получаемого из ископаемого топлива, тепло, выделяемое гидроразрывом пласта, приведет к производству природного газа.
Хотя природный газ не обязательно должен быть получен из ископаемого материала, он также может быть получен из недавно выращенного материала.
Большая часть биотоплива, используемого для отопления, является существенной. Поскольку дрова являются наиболее практичным способом отопления, в домах используются дровяные печи, а не газ или электричество. Смесь биодизеля уменьшит выбросы как азота, так и диоксида серы.
4. Зарядка электроники
По словам ученых из Университета Сент-Луиса, был разработан топливный элемент с растительным маслом и сахаром для выработки электроэнергии; потребители смогут использовать эти элементы вместо производства электроэнергии. Потребители могут использовать топливные элементы вместо аккумуляторов для зарядки чего угодно, от компьютеров до сотовых телефонов. Пока они находятся в процессе развития, клетки могут стать готовым источником энергии.
5. Удаление разливов масла и жира
Известно, что биотопливо безвредно для окружающей среды.
Биотопливо также может помочь в очистке от разливов масла и жира. Было проверено, что он может работать в качестве потенциального очищающего средства для районов, где сырая нефть загрязнила воды.
Также было обнаружено, что результаты увеличивают площадь восстановления и позволяют извлекать его из воды. Биотопливо также можно использовать в качестве промышленного растворителя для очистки металла, что также выгодно из-за отсутствия у него токсического воздействия.
6. Кулинария
В то время как керосин является наиболее распространенным ингредиентом, используемым для печей и фонарей без фитиля, биодизель также прекрасно работает.
7. Смазка
Дизельное топливо необходимо для снижения концентрации серы, так как сера обеспечивает наибольшую смазывающую способность топлива. Это важно, когда речь идет о поддержании правильной работы двигателя и предотвращении преждевременного выхода из строя из-за заражения.
8. Удаление краски и клея
Биотопливо может заменить токсичные продукты, предназначенные для удаления краски и клея.