Виды биотоплива

 В Германии 100% биодизель  продают около 2000 заправок. Через 15 лет намерена полностью отказаться  от нефти в пользу биоэнергетики  Швеция, где уже сейчас каждая  заправка, продающая более 4 млн л бензина в год, обязана иметь колонку топлива Е85 (85% биоэтанола и 15% бензина). Водители машин на биоэтаноле бесплатно въезжают в центр Стокгольма и не платят за парковку, снижены ежегодные налоги на автомобиль.

 Первый в странах  СНГ завод топливного биоэтанола  запущен в Казахстане в сентябре 2006 г., строятся еще несколько  заводов, а правительство страны  разрабатывает госпрограмму по  биоэтанолу и биодизелю. На 

Украине действует закон, стимулирующий производство моторных бензинов с добавками биоэтанола (реформулированные бензины), при этом акциз на такие топлива в 2007 г. был снижен с 60 евро/т до 30 евро, а так же установлена нулевая ставка акцизного сбора на топливный биоэтанол, производимый на украинских заводах.

Большая часть экспортированного Россией зерна идет на корм для животных или как раз на производство биоэтанола в Европе. В январе 2007 г. глава Министерства сельского хозяйства РФ Алексей Гордеев заявил, что в России «не используются 20 млн га продуктивной пашни». Это означает, что отечественное сельское хозяйство может легко поднять производство зерна на 20 млн т, что достаточно для производства 7 млн т биоэтанола. Естественно, биотопливо в ближайшей перспективе не сможет полностью заменить нефтяное топливо. Для производства биоэтанола в требуемом количестве просто не хватит зерна. По оценке компании Volkswagen, к 2030 г. примерно 1/2 используемого в мире топлива будут составлять бензин и дизтопливо с очень низким содержанием серы, а значительную часть рынка - сжиженный газ и жидкое топливо на основе газа. Доля биотоплива составит 15-20%. Ряд ученых говорят о водороде как о ближайшем будущем топливной сферы. Это интересное и перспективное горючее, но сложность его производства, дистрибуции и применения такова, что в ближайшие 30 лет использование водорода, как коммерчески доступного топлива, невозможно. 

 

5.Характеристики биотоплива.

Растительное происхождение биодизеля. Он не обладает бензоловым запахом и изготавливается из масел, сырьем для которых служат растения, улучшающие структурный и химический состав почв в системах севооборота.

Биологическая безвредность. По сравнению с минеральным маслом, 1 литр которого способен загрязнить 1 млн литров питьевой воды и привести к гибели водной флоры и фауны, биодизель, как показывают опыты, при попадании в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за месяц перерабатывают 99% биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озер при переводе водного транспорта на альтернативное топливо.

Меньше выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни. Тем не менее, следует заметить, что назвать биодизель экологически чистым топливом было бы неверно. Он дает меньшее количество выбросов углекислого газа в атмосферу, чем обычное дизтопливо, но вск таки это не нулевой выброс. Относительно «чистое» топливо. В мировой практике лимитируется ряд компонентов выхлопных газов, среди них: монооксид углерода СО, несгоревшие углеводороды, окислы азота NOX и сажа. Очевидны преимущества биодизеля по показателям продуктов сгорания: монооксида углерода, углеводородов, остаточных частиц и сажи.

Малое содержание серы. Не секрет, что выбросы вредных веществ можно минимизировать при помощи катализатора, превращающего углеводороды и окись углерода в воду и углекислый газ. Но следует отметить, что катализаторы чувствительны к присутствию серы, «отравляющей» катализатор на длительное время и приводящей к увеличению выброса остаточных частиц. Поэтому здесь особенную роль играет тот фактор, что биодизель в сравнении с минеральным аналогом почти не содержит серы (< 0,001 % против минерального дизтоплива < 0,2 %).

Хорошие смазочные характеристики. Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные способности. Биодизель же, несмотря на «обделенность» серой, характеризуется хорошими смазочными свойствами. Это обуславливается его химическим составом и содержанием в нем кислорода. Увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%.

Высокая температура воспламенения. Еще один технический показатель, интересный для организаций, хранящих и транспортирующих ГСМ: точка воспламенения для биодизеля. Ее значение превышает 100°С, что позволяет назвать биогорючее относительно безопасным веществом. Тем не менее, это не означает, что к нему можно относиться с халатностью. 

Физико-химические характеристики биотоплива.

Цетановое число	Не менее 47
Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с	7,1
Температура застывания, °С	Не выше -38
Температура помутнения, °С	не выше − 5
Температура вспышки в закрытом тигле, °С	не ниже 138
Теплотворная способность, кДж/кг	− 39670
Концентрация смол, мг на 100 см3 топлива	не более 39,5
Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива	не более 5
Зольность, %	не более 0,04
Коэффициент фильтруемости	не более 3
Плотность при 20 °С, кг/м3	не более 880
Содержание механических примесей	отсутствует
Содержание воды, %	отсутствует
Массовая доля серы, %	отсутствует

 

 

Преимущества технологии получения биотоплива:

1.технологический процесс получения дизельного биотоплива является непрерывным, что позволяет полностью его автоматизировать.

2.технология является безотходной, позволяя получать ценные сопутствующие продукты: твердое топливо, жмых для приготовления кормов, техническое мыло, глицерин.

3.технология является экологически чистой (отсутствие вредных газообразных выбросов, небольшое количество сточных вод).

4.технология получения биотоплива является материало- и ресурсосберегающей.

Рис. 2 Семена рапса.

 
Обратная сторона производства биотоплива из рапса.

Технология выращивания рапса подразумевает 2-3-х разовую обработку посевов ядохимикатами при помощи авиации во время цветения растений.

А это означает:

Во-первых, что опылители-насекомые, медоносные пчёлы уничтожаются в массовом порядке. Спрятать их негде, вокруг куда ни глянь один рапс, а держать пчёл закрытыми 15 дней в улье в этот периоду их размножения всё равно, что посадить человека в тюрьму на 15 лет;

Во-вторых, ветер, а в степи штиля нет, разносит ядовитую смесь на прилегающую к посевам территорию населённых пунктов, водоёмов, пастбищ, дач, лесополос. Что попадает в пищу животных, то попадает и на наш стол вместе с молоком, мясом, овощами, водой. А как же быть со здоровьем?

В-третьих, технология уборки урожая рапса, отличается от других сельскохозяйственных культур. Отличие заключается в том, что семена рапса на одном растении созревают в разное время и по мере созревания коробочки, в которых содержится семечко, раскрываются и семя высыпается на землю. Чтобы этого не произошло, сразу после окончания цветения проводят авиахимобработку, после которой за считанные часы растения сбрасывают листву и превращаются в сухую, как солома, массу. Сбрасывает листву и всё, на что угодила ядовитая жидкость. 

 

6.Биотопливо: хорошо или плохо?

Производство биотоплива, несомненно, имеет множество положительных моментов. Во-первых, биотопливо – это дешево. Во-вторых, производство не является трудоемким. В-третьих, машины, использующие биотопливо, меньше загрязняют окружающую среду. Однако по мнению британской организации Oxfam, биотопливо (первого поколения, использующее рапс, кукурузу и т .п.) ответственно за 30 млн человек по всему миру, существующих в нищете. Эксперты считают, что из-за биотоплива в мире может разразиться продовольственный кризис в результате вытеснения зерновых культур посевами биотопливных растений. Ведь биотопливо – это слишком выгодно, и уж гораздо выгоднее, чем выращивать хлеб.

Международное энергетическое агентство подсчитало, что к 2030 году около 3,5% пахотных земель будут отданы под рапс, кукурузу, свеклу и тростник.

Население Земли растет, и к 2030 г. человечеству потребуется продовольствия на 50% больше, чем сегодня. К 2080 г. продовольствия потребуется уже в 2 раза больше. Вместе с тем переход на биотоплива означает, что больше пахотных земель придется выделить на нужды «зеленой энергетики», а не на производство продовольствия.  

 

7.Биотопливо в России.

У России есть все шансы стать мировым лидером по производству биотоплива. По крайней мере планы у "Корпорации Биотехнологии", контрольный пакет акций который находится в руках у госкорпорации "Ростехнологии", очень амбициозные: она пообещала создать 10 площадей по выпуску биотоплива по всей стране. К 2017 году корпорация планирует открыть 30 биопроизводств. Производить эти заводы должны биобутанол в объеме не менее 2 млн тонн в год. Однако биобутанол непростой: в России разрабатывается технология биобутанола второго поколения – в качестве сырья предполагается использовать не кукурузу, а непищевые источники сырья – опилки, солома, торф.

-   Заместитель председателя Еврокомиссии Гюнтер Ферхойген уже предлагал России сотрудничать в области производства биотоплива. Он считает, что "Россия может стать важным партнером в этой сфере".

-   Мэр Москвы Юрий Лужков на международной конференции "Альтернативные источники энергии для больших городов" уже заявил, что Москва готова к производству биотоплива из соломы.

Однако реально производят в России пока биотопливо первого поколения – то есть из пищевых продуктов, таких как РАПС. Его производство налажено в Ростовской области, там этим занимается, правда, пока лишь опытно-производственное хозяйство "Экспериментальное" в Зерноградском районе. Однако областная целевая программа предусматривает переход к серийному производству оборудования для биотоплива в 2011-2012 гг. и выделяет на эти цели около 170 млн руб. Выращиванием рапса в качестве сырья для биотоплива занимается Свердловская область. К 2012 году под рапс будет выделено уже 30 тысяч гектаров, а в области появится биотопливный завод.

-   Международное энергетическое агентство подсчитало, что к 2030 году около 3,5% пахотных земель будут отданы под рапс, кукурузу, свеклу и тростник.

В этом смысле, налаживание в России производства биотоплива второго поколения, использующего непищевые источники сырья, имеет реальную мировую ценность. России не просто выгодно , а просто необходимо сделать все возможное, чтобы стать лидерами в производстве биотоплива, даже не принимая во внимание его "гуманитарную" значимость.

-   Ведь, по расчетам экспертов, на долю биотоплива в 2030 году будет приходиться 7% потребления автомобильного топлива (сейчас – только 1%), а это значит, что торговля нефтью уже не принесет России тех сверхприбылей, которые она получаем сегодня.

 
8.Заключение.

Несмотря на динамичное развитие биотопливной отрасли в мире, при использующихся на сегодняшний день технологиях производства характерные особенности и недостатки биотоплива представляют его лишь в качестве инструмента переходного этапа в преодолении дефицита энергии в мире, весьма незначительно повышая энергетическую безопасность отдельных стран. Потребности в земельных ресурсах и сельскохозяйственных культурах для производства продовольственного сырья слишком велики, чтобы осуществить замену ископаемого топлива в более широких масштабах. В среднесрочной перспективе углеводородные виды топлива будут оставаться важнейшим источником энергообеспечения в мире, при этом биотопливо сможет обеспечить лишь незначительную долю в общемировом топливно-энергетическом балансе и еще меньшую в транспортной энергетике.

Совокупный спрос на биотопливо будет постоянно увеличиваться, главным образом, за счет экстенсивных факторов. К ним относятся: общий рост численности населения в мире и непрерывное увеличение энергетических потребностей в различных секторах экономики. Значительное воздействие на изменение спроса на биотопливо оказывает государство посредством создания механизмов поддержки производства и потребления биотоплива, а также поощрения развития рыночной инфраструктуры. Состояние спроса также определяется конъюнктурой рынков товаров-субститутов, в особенности нефти.

 

 

Мир вступает в эру биоэкономики, то есть экономики, основанной на биотехнологиях, использующей возобновляемое сырье для производства энергии и материалов.

В экологии биоэкономика позволяет предотвращать загрязнение окружающей среды, снижать объемы выбросов газов, вызывающих парниковый эффект, и других ядовитых веществ.

 Активное использование возобновляемых  источников энергии из сельскохозяйственного  сырья наблюдается в США, Японии, Бразилии, Китае, Индии, Канаде, странах  ЕС.

Международная энергетическая ассоциация (IEA) прогнозирует, что к 2030 г. мировое производство биотоплива увеличится до 150 млн т энергетического эквивалента нефти. Ежегодные темпы прироста производства составят 7-9%. В результате до 2030 г. доля биотоплива в общем объеме топлива в транспортной сфере достигнет 4-6%

К чему может привести увлечение биотопливом из рапса сложно предсказать. Но хотелось бы, чтоб под благими намерениями мировые ученые, производители и политики не пришли к плачевному результату. Ведь, сожалению, учесть все аспекты очень сложно. 

 

 
 

 

 

 

9.Список литературы. 

1)  Http://bioethanol.ru

2)  http://ru.wiipedia.org

3)  http://research-techart.ru

4)  http://advis.ru

5)  http://e-yrok.ru

6)  http://paskalex.blogspot.com