В сельском хозяйстве и аграрной промышленности все более популярным и востребованным становится использование биотоплива. Такой ресурс получают в процессе производства из органических материалов. Используется сырье в качестве источника энергии. Различают три вида такого топлива: жидкое, газообразное и твердое.
Содержание
Что такое биотопливо
Биотопливо — это специализированное горючее, характеризующееся растительным или животным происхождением. В перспективе прогнозируется, что оно станет эффективной альтернативой традиционным источникам энергии. К категории биологического топлива относятся, например, масло из рапса или дрова в привычном формате. Дизель и бензин вытесняли подобные разновидности сырья ввиду своей недорогой стоимости и необходимости большого объема ресурсов.
Однако люди снова возвращаются к применению биологического топлива по нескольким причинам. Во-первых, наблюдается усугубление климатической кризисной ситуации вследствие большого объема газовых выбросов, что отличает его от стандартных топливных ресурсов. Начиная с 1970 года, их масштаб возрос вдвое. Во-вторых, возникла потребность в поиске и выборе возобновляемых энергетических источников из-за дефицита запасов угля и нефти. Еще одной причиной можно считать изменения в стоимости углеводородов. Поэтому гораздо больше население устраивает применение горючего растительного и животного происхождения.
Виды биотоплива
На сегодняшний день биологическое топливо разделяют на три категории — газообразное, жидкое и твердое. Каждое из них имеет свои характеристики, преимущества, недостатки, особенности и назначение. Рассмотрим их по отдельности.
Твердое биотопливо
Самым востребованным типом твердого биотоплива являются дрова. Но сегодня их почти не употребляют в привычном виде и больших масштабах. Популярность приобрели пеллеты, которые получают при помощи специальных технологий производства из коры, опилок древесины, скорлупы орехов, косточек оливок, соломы или шелухи подсолнечных семечек.
Фото: Racool_studio / Freepik
Пеллеты способны заменить солярку, обычные дрова и уголь. В процессе сгорания они не выделяют вредных паров и большого количества дыма. Дополнительными преимуществами являются их высокая энергетическая эффективность, малое содержание в составе золы, отсутствие необходимости обслуживания специализированных печей или котлового оборудования, доступная цена.
Жидкое биотопливо
Различают несколько видов жидкого биотоплива. Они отличаются способом применения, характеристиками и технологией производства.
1. Биоэтанол. Представляет собой распространенное для решения проблемы экономии энергетических ресурсов биологическое топливо в жидком формате. Его получение совершается за счет процесса ферментации для сахара или крахмала. Особенно актуально применение биологического этанола сейчас в США и Бразилии.
2. Биодизель. Занимает второе место по популярности среди биологических топливных ресурсов. Производят его из сои, масличной пальмы, других растительных культур. Иногда основным компонентом служат отходы кулинарного жира после жарки во фритюре. Обычно такое топливо смешивают с нефтяным дизельным горючим. Пропорции могут отличаться.
3. Биобутанол. Представляет собой спирт четырехуглеродного характера. Изготавливают его из того же самого сырья, которое используется при производстве этанола. Главное преимущество этого ресурса заключается в том, что его не смешивают с водой. Он имеет высокий уровень энергии и уменьшенное давление паров.
4. Диметиловый эфир. Получают его из биомассы. Однако в промышленности главным компонентом для него является природный газ.
Современные инженеры активно занимаются разработкой инновационного поколения в жидком биологическом топливе. Основным компонентом для него будут выступать водоросли, выращенные на фермах или в крупногабаритных бассейнах. Затем из них планируют извлекать масло механическим способом или при использовании химических растворителей.
Газообразное биотопливо
К этой категории биотоплива относят биогаз и биоводород. Первый тип горючего состоит из углекислого газа и метана в определенных пропорциях. Источниками для получения выступают отходы сельского хозяйства и животноводческой отрасли. Второй вид биологического топлива служит аналогом традиционного водорода, полученного из биомассы. Производят его термохимическим путем. Он представляет собой нагрев исходного материала до высоких температур при отсутствии кислорода. К примеру, это могут быть древесные отходы, при которых происходит выделение водорода и иных газов.
Плюсы и минусы биотоплива
Производство биотоплива осуществляется разными способами. Оно позволяет решать проблемы, возникающие при использовании традиционного горючего — высокие цены, негативное влияние на окружающую среду. Все виды подобных ресурсов имеют определенные преимущества и недостатки.
Плюсы биотоплива:
- возобновляемость, благодаря изготовлению из растительных веществ;
- уменьшение отрицательного воздействия на экологию до 65%, снижение выброса загрязняющих и вредоносных веществ в оатмосферу;
- экономическая безопасность, сокращение транспортных расходов;
- долговечность двигателя, так как в сырье содержится меньше примесей, чем в стандартном горючем. Соответственно, агрегаты реже выходят из строя, поскольку меньше загрязняются при эксплуатации.
Минусы биологического топлива:
- потеря лесов, так как для производства необходимы большие территории для посадки и выращивания сырья;
- продовольственный кризис, так как изготовление биологического топлива может оказать воздействие на экономику относительно цен и доступности продуктов питания.
Среди недостатков можно выделить также энергетические затраты, которые требуются для изготовления альтернативного горючего. Это не всегда устраивает людей. Но, несмотря на это, популярность альтернативного горючего растет и имеет много перспектив развития в будущем.
Где используется биологическое топливо
Сейчас применение биологического топлива чаще всего можно наблюдать в домашних условиях. Особенно это касается твердых его видов. Такое явление можно заметить в бедных странах, где отсутствуют другие источники энергии. Для этих целей сейчас используется 80% от всего мирового объема биологического топлива. Около 18% на сегодняшний день задействовано в промышленности в качестве смазочных материалов и источника энергии. В формате альтернативы бензину для машин употребляется лишь 2% от общего количества ресурса.
Перспективы биотоплива
На данный момент крупнейшим производителем биологического топлива в мире является США, на которые приходится 40% мирового объема. С каждым годом востребованность нового энергетического источника растет все больше. Однако эти показатели несколько падали в период пандемии.
По прогнозам специалистов, вскоре биологическое топливо может занять определенную часть рынка. Потенциал его применения ограничивают искусственно. Например, в странах Евросоюза присутствуют правила о запрете применения больше 7% продовольственных культур в виде сырья для производства. В краткосрочной перспективе нет необходимости в полноценной замене существующей транспортной инфраструктуры и энергетического комплекса. Но чуть позже возможно расширение деятельности по производству альтернативного топлива.
Ежегодный международный конгресс «Масложировая индустрия: масла и жиры» от ИД «Сфера» пройдет 17–18 октября 2024 года в Санкт-Петербурге. На конгрессе эксперты и участники отрасли обсудят актуальные вопросы и тренды масложировой промышленности.
Татьяна Поляшова, sfera.fm
