Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Февраля 2015 в 20:22, реферат
Проблема дефицита энергоресурсов появилась не вчера, как и попытки решить ее за счет альтернативных источников энергии. Актуальность этой проблемы со временем только возрастает: необходимость перехода на альтернативные источники диктуется не только удорожанием ископаемых энергоресурсов, но и угрозами глобального изменения климата.
весьма перспективным сырьём для производства жидких биотоплив (биодизель и бионефть).
Особо следует оговориться о микроводорослях. По своему размеру они
сапоставимы с микроорганизмами (бактериями и пр.), но существенно отличаются от них наличием хлорофилла; именно поэтому их относят к растениям. Микроводоросли способны обитать не только в водных средах, следовательно, их можно рассматривать не только как водные растения.
К сожалению, в очень малой степени для производства жидких и
газообразных биотоплив используются древесное сырьё и сточные воды,
образующиеся при переработке растительного сырья в товарную продукцию.
Освоение данных видов сырья – актуальная задача сферы производства биотоплив.
4. Новости по теме биотопливо из растений:
Сверхзвуковой пассажирский самолет ZEHST на биотопливе из водорослей.
[23.06.2011,Павел Котов. Статья из Автодайджест №259.]
Новые технологии заставляют весь мир пересматривать принципы работы многих систем, в частности, наземных транспортных средств и летательных аппаратов. Инженеры Европейского аэрокосмического и оборонного концерна EADS приступили к разработке самолета на биотопливе, который способен разгоняться до скорости в 5000 км/ч. Это означает, что перелет из Лондона в Нью-Йорк займет чуть более часа, это в два раза быстрее, чем когда-то летал «Конкорд».
Проблем у «Конкорда» было множество, это и неимоверный шум, с которым самолет взлетал и садился, и неприлично дорогие билеты, и устаревший интерьер. Преемником «Конкорда» станет новый проект ZEHST (Zero Emission Hypersonic Transportation или «Безотходный сверхзвуковой транспорт»), это будет самый экологически чистый самолет, благодаря биотопливу, производимому из водорослей. Самолет получит ракетные двигатели, которые позволят ему в 4 раза превысить скорость звука, но при этом он будет достаточно тихим. Проблема в том, что разработка ZEHST займет всего лишь... 40 лет.
На данный момент проект ZEHST является всего лишь концептом, однако разработчики утверждают, что все технологии, необходимые для постройки самолета, уже есть. Необходимо совместить все эти технологии в единой системе и убедиться, что все работает надежно и стабильно; кроме того, следует учитывать и экономический аспект. Помимо четырех десятилетий, данный проект потребует серьезных денежных вливаний, несколько миллиардов евро.
Ford рассматривает водоросли
в качестве сырья для
[06.10.2010, Артем Терехов. Статья из Автодайджест №259].
В последние несколько лет поднялось много шума по поводу использования водорослей для производства биотоплива, альтернативного тому, что мы привыкли заливать в бензобак. Не отстает и американская автомобильная корпорация Ford, которая в ближайшее время серьезно возьмется за альтернативные виды топлива.
Определенные виды водорослей имеют способность преобразовывать двуокись углерода в углеводы, масла и другие клеточные компоненты, используя процесс фотосинтеза. В отличие от сои или кукурузы, водоросли необычайно плодовиты; их можно выращивать где угодно, как в соленой, так и в пресной воде. Кроме того, такого понятия, как «сезон сбора урожая» просто нет – водоросли можно выращивать круглый год.
Каких-то конкретных сроков или цифр Ford не называет, однако есть несколько подтверждений намерениям автопроизводителя войти в этот рынок. Ранее в этом году представители корпорации посещали лабораторию биотоплива Университета Уэйна (Wayne State University), которая занята выведением оптимальных сортов зеленых водорослей, используемых в качестве сырья для производства биодизеля. А сами исследователи Ford Motor Co. сейчас рассматривают несколько альтернативных видов топлива, таких как этиловый и бутиловый спирт.
Впрочем, даже по словам самих исследователей, конкретная производственная, технологическая и финансовая модель получения биотоплива еще не создана. «Водоросли обладают рядом привлекательных характеристик в качестве потенциального сырья для биотоплива, и Ford всячески стремится поддерживать любые разработки в этой области», заявил штатный исследователь компании Шерри Мюллер (Sherry Mueller).
5.Разумное использование растительного биотоплива
Главный редактор журнала GEO, Владимир Есипов, считает, что атомная энергия вполне может дополнить традиционные источники. АЭС почти не выбрасывают парниковых газов по сравнению с обычными электростанциями на сгораемом топливе. Атомные станции занимают меньше места, чем ветрогенераторы, солнечные батареи или угольные шахты.
Есть существенные недостатки – угроза экологической катастрофы в случае аварии, дорогостоящее строительство самой станции и наконец, необходимость каким-то образом безопасно хранить радиоактивные отходы. «Но спор противников АЭС и сторонников - это вечный спор идеалистов с прагматиками. В котором эмоции часто побеждают разум. Как, впрочем, в любом споре на экологическую тематику» - утверждает редактор GEO.
Франция получает почти 75% энергии с атомных электростанций. Германия, после Фокусимы и в целях укрепления авторитета правящей партии перед «зеленой» оппозицией, решила полностью отказаться от атомной энергии к 2022 году.
По мнению Владимира Есипова, нет способа добывать энергию абсолютно бесследно для планеты, без последствий. За все нужно платить. В качестве альтернативы, может быть использована возобновляемая энергетика, но ее использование пока не может быть полноценным.
Международное энергетическое агентство прогнозирует, что в будущем роль как атомной энергетики, так и возобновляемых источников будет расти.
ООН в 2007 году опубликовала доклад "Биоэнергия, не наносящая ущерб окружающей среде". В нем предлагали, использовать биотопливо, но при этом создать систему выращивания растительных культур.
Плантация сахарного тростника в Бразилии. Штат Сан-Паоло. Бразилия является крупнейшим импортером сахара.
Например, в Сан-Паоло, фермеры выращивающие сахарный тростник для производства этанола обязаны сохранять часть своих земель, как природные заповедники.
В целом, эксперты ООН полагают, что внедрение биотоплива должно сопровождать грамотное распределение пресной воды и сохранение разнообразия флоры и фауны.
Докладчики ООН по праву на продовольствие два года подряд заявляли о вреде выращивания растительных культур, в качестве биотоплива. В 2007 году, Жан Зиглер опасался, что голодных станет еще больше, цены на продовольствие вырастут. Докладчик предложил ввести пятилетний мораторий на использование продовольственных культур, таких как маис и сахар, в качестве источника топлива. Вместо этого можно использовать отходы растениеводства – кожуру бананов, листья…
В 2008 году, докладчик ООН Оливье де Шуттер призвал правительство США и ЕС к немедленному замораживанию инвестиций в биотопливо. Превращение сельскохозяйственных культур в сырье для изготовления топлива, привело к продовольственному кризису, повышению цен и поставило под удар 100 миллионов беднейшего населения планеты.
Генеральный секретарь ОПЕК Абдалла БадриГенеральный секретарь ОПЕК Абдалла Бадри, в интервью газете Financial Times, заметил, что при увеличении инвестиций в биотопливо, будет сложно удержать инвестиции в нефтедобычу на прежнем уровне, что в свою очередь вызовет увеличение цен на нефть.
ОПЕК контролирует 40% мирового рынка нефти, теперь глава ОПЕК предупреждает: «Если мы не убедимся в стабильности спроса, мы задумаемся об изменении объемов долгосрочных инвестиций».
Всемирный банк также подготовил отчет с доказательствами того, что производство растительного биотоплива действительно спровоцировал рост цен на продовольствие.
Президент Боливии Эво Моралес и президент Перу Алан Гарсиа в 2008 году так же высказывали озабоченность ростом цен на продовольственные растительные культуры.
Эво Моралес на форуме ООН по проблемам коренных народов завуалировано намекнул «машины важнее людей» в частности для Бразилии – крупнейшего производителя этанола на основе сахарного тростника.
Подводя итоги можно сказать о том, что над идеей применения биотоплива из растительных культур еще надо работать. Как выясняется она не идеальна – не снижает парниковый эффект и грозит голодом миллионам людей.
Растения не единственный источник получения топлива. Современные разработки позволяют получать его практически из любых средств. Английская компания Greenergy, перерабатывает использованное для жарки масло в биоэтанол. Пищевые отходы, пропитанные маслом будут перерабатываться и превращаться либо в жидкое топливо (биоэтанол смешают с дизелем), либо в твердые брикеты или «топливные таблетки».
В Австралии компания Foster’s Group в электроэнергию перерабатывает отходы пивоварения – из оставшейся браги, батареи используют крахмал, сахар и алкоголь. Coors Brewing Company (США) из остатков пивоварения добывает этиловый спирт.
Американская компания производящая мясо Tyson Foods совместно с нефтяной компанией ConocoPhillips наладил производство биодизеля из животных жиров, которые остаются после переработки мяса коров, свиней и кур. Теперь, его большую часть будут отправлять на нефтеперерабатывающие заводы Conoco. Производство 1 галлона (3, 79 л) топлива обойдется в среднем в две коровы, 16 свиней или 1300 кур. Как сообщает Telegraph, на жире будут получать более 560 тыс. т топлива в год.
Лаборанты нового направления в химии – биоархетектуры (Калифорния, США), научились получать топливо из бурых водорослей с помощью специальных бактерий. Микроорганизмы перерабатывают полисахарид водорослей в этиловый спирт. По словам химиков, бактерии можно в перспективе заставить вырабатывать биодизель и бутанол.
Может быть, идея двух датских компаний о преобразовании крахмала в растительных отходах (с помощью энзимов) в сахар, потом в этанол, поможет выйти из положения. Но искать альтернативный источник энергии придется.
Известны и успешные практики применения биотоплива. С апреля 2011 года, в Швеции на 300 заправочных станциях можно было заправиться дизелем, сделанным на сосновом масле. 8 марта 2013 года, Боинг-777-200 вылетел из Амстердама, перелетел Атлантический океан и приземлился в Нью-Йорке, притом что, был заправлен биотопливом.
Сельскохозяйственные культуры относят к первому поколению биотоплива. Сейчас уже известны его недостатки. Поиск новых, возобновляемых источников энергии остается актуальной темой для всего человечества. При правильном выборе источника энергии, методом проб и ошибок, можно решить сразу две задачи – утилизировать отходы и получить энергию. Практика и научные исследования помогут сделать правильный выбор.
В настоящее время большая часть биотоплива вырабатывается из растительных масел. Всего же в мире ежегодно производится 6 млн баррелей (954 млн л) биотоплива против 38 млрд баррелей (6 трлн л) традиционного топлива.
Биотопливо в России.
По данным Росстата, в 2010 году российский экспорт топлива растительного происхождения (в том числе солома, жмых, щепа и древесина) составил более 2,7 млн тонн. Россия входит в тройку стран экспортеров топливных пеллет на европейском рынке. Всего около 20 % произведённых биотоплив потребляется в России[15].
Потенциальное производство в России биогаза — до 72 млрд м³ в год. Потенциально возможное производство из биогаза электроэнергии составляет 151 200 ГВт, тепла — 169 344 ГВт.
В 2012—2013 годах планируется ввести в эксплуатацию более 50 биогазовых электростанций в 27 регионах России. Установленная мощность каждой станций составит от 350 кВт до 10 МВт. Суммарная мощность станций превысит 120 МВт. Общая стоимость проектов составит от 58,5 до 75,8 млрд рублей (в зависимости от параметров оценки). Реализацией данного проекта занимаются ГК "Корпорация «ГазЭнергоСтрой» и Корпорация «БиоГазЭнергоСтрой».
6.Заключение:
Поскольку абсолютное большинство биотоплив содержат в своём составе углерод, то применительно к ним следует дать отдельное определение:
«углеродсодержащие биотоплива – это топлива биологического
происхождения, углеродная составляющая которых заимствована из
атмосферы Земли в процессе фотосинтеза».
Технология биотоплив – это весьма актуальная и востребованная
сегодняшним развитием цивилизации отрасль. Её значение состоит не только в частичном замещении ископаемых топлив и в снижении выбросов парниковых газов в атмосферу Земли, но также и в том, её развитие будет способствовать очищению Земли от артефактов человеческой деятельности.
По оценкам Стэндфордского университета во всём мире из сельскохозяйственного оборота выведено 385—472 миллиона гектаров земли. Выращивание на этих землях сырья для производства биотоплив позволит увеличить долю биотоплив до 8 % в мировом энергетическом балансе. На транспорте доля биотоплив может составить от 10 % до 25 %
Список литературы:
Информация о работе Принципы получения биотоплива из растений