Biokraftstoffe: Vergleich von festen, flüssigen und gasförmigen Kraftstoffen

Vor- und Nachteile von Biokraftstoffen

Die Entwicklung der Biotechnologie löst das Problem der Wiederverwertung organischer Abfälle sowie den Ersatz von Öl und Gas durch alternative Brennstoffe. Aber ihre unkluge Verwendung kann zusätzliche Probleme mit dem Klima und den Ökosystemen verursachen. Betrachten Sie einige wichtige Punkte in der Entwicklung dieser Branche:

• Biokraftstoffe sind eine erneuerbare Energiequelle mit billigen Rohstoffen.
• Technologien, die auf der Verarbeitung organischer Abfälle basieren, sind überall dort anwendbar, wo es Menschen und Industriekomplexe gibt.
• Die Produktion von Biokraftstoff reduziert den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre, und seine Verwendung anstelle von herkömmlichem Kraftstoff verringert die Kohlendioxidproduktion.
• Der großflächige Anbau von Monokulturen (als Rohstoff für Biokraftstoffe) führt zu einer Verarmung der Bodenzusammensetzung und einem Rückgang der Biodiversität, was sich auf das Klima auswirkt.

Ein vernünftiger Ansatz zur Herstellung von Biokraftstoffen ist in der Lage, die akutesten Umweltprobleme der Umwelt zu lösen.

Mobilität im Vergleich zu anderen alternativen Energiequellen

Gegenwärtig haben „radikalere“ alternative Energietechnologien wie Solarenergie und Windenergie ein großes Problem – Mobilität. Da Sonne und Wind nicht permanent sind, müssen relativ schwere Batterien verwendet werden, um in solchen Energietechnologien eine hohe Leistung bereitzustellen (aber mit der Verbesserung der Technologie wird dieses Problem allmählich gelöst). Andererseits sind Biokraftstoffe recht einfach zu transportieren, sie sind stabil und haben eine ziemlich hohe „Energiedichte“, sie können mit geringfügigen Änderungen an bestehenden Technologien und Infrastrukturen verwendet werden.

Kostenreduzierung

Biokraftstoffe kosten am Markt derzeit so viel wie Benzin. Die Verwendung von Biokraftstoffen bietet jedoch weitere Vorteile, da es sich um einen saubereren Kraftstoff handelt und bei der Verbrennung weniger Emissionen entstehen. Biokraftstoffe können an bestehende Motorkonstruktionen angepasst werden, um in jeder Umgebung eine gute Leistung zu erbringen.Ein solcher Kraftstoff ist jedoch besser für Motoren, er reduziert die Gesamtkosten der Motorverschmutzungskontrolle und erfordert daher weniger Wartungskosten. Mit der steigenden Nachfrage nach Biokraftstoffen werden diese in Zukunft wahrscheinlich billiger. Somit wird der Einsatz von Biokraftstoffen den Geldbeutel schonen.

Erneuerbare Ressourcen

Benzin wird aus Rohöl gewonnen, das kein nachwachsender Rohstoff ist. Während die heutigen fossilen Brennstoffreserven noch viele Jahre reichen werden, werden sie irgendwann erschöpft sein. Biokraftstoffe werden aus einer Vielzahl von Rohstoffen wie Gülle, Ernterückständen und Pflanzen hergestellt, die speziell für Kraftstoffe angebaut werden. Das sind nachwachsende Rohstoffe, die wohl so schnell nicht zur Neige gehen werden.

Verringerung der Treibhausgasemissionen

Bei der Verbrennung produzieren fossile Brennstoffe große Mengen an Kohlendioxid, das als Treibhausgas gilt und der Grund dafür ist, dass die Sonne auf dem Planeten warm bleibt. Das Verbrennen von Kohle und Öl erhöht die Temperaturen und verursacht eine globale Erwärmung. Um die Auswirkungen von Treibhausgasen zu reduzieren, können Biokraftstoffe verwendet werden. Studien zeigen, dass Biokraftstoffe die Treibhausgasemissionen um bis zu 65 Prozent reduzieren. Darüber hinaus absorbieren sie beim Anbau von Biokraftstoffpflanzen teilweise Kohlenmonoxid, was das Biokraftstoffsystem noch nachhaltiger macht.

Wirtschaftliche Sicherheit für Länder, die nicht über große Treibstoffreserven verfügen

Nicht jedes Land verfügt über große Ölreserven. Ölimporte hinterlassen eine erhebliche Lücke in der Wirtschaft des Landes.Wenn die Menschen beginnen, sich der Verwendung von Biokraftstoffen zuzuwenden, wird die Abhängigkeit von Importen abnehmen. Dank des Wachstums der Biokraftstoffproduktion werden mehr Arbeitsplätze geschaffen, was sich positiv auf die Wirtschaft des Landes auswirken dürfte.

Was ist Biokraftstoff

Biokraftstoffe sind Kraftstoffe, die aus lebender Materie hergestellt werden. Die Bildung von Biokraftstoffen dauert im Vergleich zu fossilen Kraftstoffen nur kurze Zeit. Biokraftstoffe werden hauptsächlich durch biologische Prozesse hergestellt. Das Endprodukt der Biokraftstoffproduktion kann fest, flüssig oder gasförmig sein.

Eine der wichtigsten Aufgaben von Biokraftstoffen ist, dass es sich um einen erneuerbaren Energieträger handelt. Erneuerbarer Kraftstoff ist Kraftstoff, der aus erneuerbaren Ressourcen gewonnen wird. Da Biokraftstoffe aus Biomasse hergestellt werden und Biomasse eine erneuerbare Ressource ist, sind Biokraftstoffe erneuerbare Kraftstoffe.

Die gängigsten Arten von Biokraftstoffen sind Bioethanol und Biodiesel.

Bioethanol

Bioethanol ist ein Kraftstoff, der durch biologische Prozesse unter Verwendung von Mikroorganismen und Enzymen hergestellt wird. Das Endprodukt ist eine brennbare Flüssigkeit. Die für die Biokraftstoffproduktion verwendeten Quellen sind Zuckerrohr und Weizen. Zucker aus diesen Quellen wird zu Ethanol fermentiert. Die Destillation wird durchgeführt, um Bioethanol von anderen im Endprodukt enthaltenen Komponenten zu trennen. Bioethanol kann als Zusatz zu Benzin verwendet werden, um die Kohlenmonoxidemissionen zu reduzieren.

Biodiesel

Biodiesel wird aus Pflanzenölen und -fetten in einem Verfahren namens Umesterung hergestellt, die hauptsächlich aus Sojabohnen, Rapssamen usw. gewonnen werden.Biodiesel ist einer der besten Zusatzstoffe, die in Kraftstoffmischungen verwendet werden, um schädliche Gasemissionen zu reduzieren. Biodiesel kann diese Emissionen um bis zu 60 % reduzieren.

Die Verbrennung von Biokraftstoffen trägt jedoch durch die Bildung von Kohlenstoffpartikeln, Kohlenmonoxid und anderen nachteiligen gasförmigen Emissionen zur Luftverschmutzung bei. Aber prozentual gesehen ist dieser Beitrag geringer als der von fossilen Brennstoffen.

Abbildung 1: Algen können zur Herstellung von Kerosin verwendet werden

Zu den Vorteilen der Verwendung von Biokraftstoffen gehören geringere Emissionen, Erneuerbarkeit, biologische Abbaubarkeit und Sicherheit. Biokraftstoffe erzeugen weniger Treibhausgase als fossile Brennstoffe. Biokraftstoffe können leicht aus organischem Material gewonnen werden. Da organisches Material wie pflanzliche Biomasse von uns angebaut werden kann, gelten Biokraftstoffe als erneuerbare Energiequelle. Da diese Biokraftstoffe aus organischem Material hergestellt werden, sind sie biologisch abbaubar, und daher verursacht ein Verschütten von Kraftstoff keine signifikanten Umweltschäden. Da Biokraftstoffe einfach aus Pflanzen hergestellt werden, die auf dem Boden wachsen, sind sie sicherer als Methoden, die mit Bergbau oder anderen komplexen Ausgrabungen verbunden sind.

Kraftstoff gewinnen und verwenden:

Der am meisten nachgefragte feste Brennstoff ist Kohle (Stein, Braun und Anthrazit). An zweiter Stelle stehen Holz und Torf. Kohle wird in großen Wärmekraftwerken in der Metallurgie verwendet. Holz wird für den Bau, die Möbelherstellung und als Brennstoff für Öfen, Kamine, Badekomplexe verwendet.

Mehr als 80 % der weltweit verwendeten flüssigen Brennstoffe sind Produkte der Öldestillation.

Die Hauptprodukte der Ölraffination - Benzin und Kerosin - sind als Kraftstoff für Autos und Flugzeuge gefragt. KWK-Anlagen werden mit Heizöl betrieben. In diesem Fall ist es notwendig, das Problem der Entfernung von Schwefelverbindungen aus Verbrennungsprodukten zu lösen. Je nach Qualität des Originalöls kann Heizöl bis zu 4,3 % dieses Elements enthalten. Je höher der Schwefelanteil, desto höher die Kosten für die Gerätewartung, desto höher der Verschleiß.

Gasbrennstoff wird sowohl direkt aus Gasfeldern als auch als mit Erdöl verbundenes Produkt gewonnen. Im letzteren Fall enthält das Gas mehr höhere Kohlenwasserstoffe, während das Methanvolumen reduziert wird. Es brennt besser und gibt mehr Wärme ab.

Komposthaufen und Deponien werden zu einer Biogasquelle. In Japan werden spezielle kleine Fabriken gebaut, die aus sortiertem Müll bis zu 20 m3 Gas pro Tag aufnehmen können. Dies reicht aus, um 716 kW thermische Energie zu erzeugen. In China wurden laut UNESCO mindestens 7 Millionen Fabriken und Anlagen eröffnet, um Biogas aus verrottendem organischem Material herzustellen.

Auch Wasserstoff wird als Brennstoff verwendet. Sein Hauptvorteil besteht darin, dass die Reserven geografisch nicht an bestimmte Regionen des Planeten gebunden sind und beim Verbrennen sauberes Wasser entsteht.

TEAM "GAS"

Aus Biomasse entsteht auch gasförmiger Kraftstoff, der sich auch hervorragend für Autos eignet. Beispielsweise ist Methan einer der Hauptbestandteile von Natur- und sogenannten Begleitgasen, die bei der Raffination von Öl anfallen. Ein solches Mineral kann problemlos einen unnötigen Berg organischen Mülls ersetzen – von banalem Mist bis hin zu Abfällen aus der Fisch-, Fleisch-, Milch- und Gemüseindustrie. Diese Biomasse wird von Bakterien ernährt, die Biogas produzieren.Nach der Reinigung von Kohlendioxidgas erhält man das sogenannte Biomethan. Sein Hauptunterschied zu herkömmlichem Methan, mit dem viele Serienmodelle betrieben werden, besteht darin, dass es kein Mineral ist. Schon etwas, aber Gülle und Pflanzen werden nicht vor dem Ende des Lebens auf dem Planeten ausgehen.

Schema der Biomethanerzeugung (alle Schemata und Tabellen öffnen sich in voller Größe per Mausklick):

Warum ist es besser, Biokraftstoffe zu verwenden?

Biokraftstoffe sind eine alternative, erneuerbare Energiequelle auf der Erde.

Seine Hauptvorteile sind die folgenden:

1. Die Erschwinglichkeit ermöglicht den Einsatz dieser Art von Kraftstoff in allen Bereichen des menschlichen Lebens.
2. Erneuerbarkeit. Ein wichtiger Vorteil gegenüber Benzin ist die Fähigkeit von Biokraftstoffen, erneuerbar zu sein.
3. Biokraftstoffe tragen dazu bei, den globalen Wandel zu verlangsamen. Seine Verwendung reduziert den Treibhauseffekt (bis zu 65 %)
4. Für Länder, die Biokraftstoffe produzieren, nimmt die Abhängigkeit von Importen dieses Produkts ab.
5. Ausgezeichnete Tankstelle für das Auto.

Grüne Technologien, Biokraftstoffe

Biokraftstoff aus Gülle

Wurden Abfälle aus der Landwirtschaft und der Lebensmittelindustrie lange Zeit ausschließlich zur Herstellung von Düngemitteln verwendet, ermöglichen diese Abfälle heute die Herstellung von Biokraftstoffen. Als Rohstoffe für die Kraftstoffherstellung können Vieh- und Geflügelmist, aber auch Biertreber, Schlachtabfälle, nachalkoholische Schlempe, Abwässer, Rübenschnitzel usw. verwendet werden.

Als Ergebnis der Verarbeitung solcher Abfälle wird gasförmiger Biokraftstoff gewonnen, der durch Fermentation gewonnen wird. Das entstehende Biogas kann zur Stromerzeugung oder in Kesselhäusern zur Beheizung von Wohngebäuden genutzt werden.Darüber hinaus wird ein solcher Kraftstoff in Autos verwendet.

Es ist jedoch zu beachten, dass zur Gewinnung gasförmiger Biokraftstoffe für Autos das durch Fermentation gewonnene Biogas von CO2 gereinigt und anschließend in Methan umgewandelt werden muss.

Biokraftstoffe der zweiten Generation

Ein Biokraftstoff der zweiten Generation ist eine Art von Kraftstoff, der im Gegensatz zu Ethanol, Methanol, Biodiesel usw. aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt wird, die nicht der Ernährung dienen. Stroh, Algen, Sägemehl und jede andere Biomasse können als Rohstoffe für die Produktion von Biokraftstoffen der zweiten Generation verwendet werden.

Der große Vorteil dieser Art von Kraftstoff besteht darin, dass er aus Produkten hergestellt wird, die immer verfügbar und ständig erneuerbar sind. Nach Ansicht vieler Wissenschaftler ist es die zweite Generation von Biokraftstoffen, die die Energiekrise lösen kann.

Biokraftstoff aus Algen

Bisher haben Wissenschaftler eine spezielle Technologie entwickelt, um Biokraftstoffe der zweiten Generation aus Algen zu gewinnen.

Die Entwicklung dieser Technologie wird die Welt der Biokraftstoffe weiter revolutionieren, da der Hauptrohstoff (Algen) keine besondere Pflege und keine Düngemittel benötigt (er benötigt Wasser und Sonnenlicht zum Wachsen). Außerdem wachsen sie in jedem Wasser (schmutzig, sauber, salzig und frisch). Algen können auch bei der Reinigung von Abwasserleitungen helfen.

Ein weiterer positiver Aspekt bei der Herstellung von Biokraftstoffen aus Algen ist, dass diese aus einfachen chemischen Elementen bestehen, die leicht verarbeitet und abgebaut werden können. Aufgrund all der Vorteile hat die Algen-Biokraftstofftechnologie daher das größte Potenzial.

Gasförmiger Biokraftstoff

Es gibt zwei Haupttypen von gasförmigen Brennstoffen:

• Biogas
• Biowasserstoff

Biogas

Ein Fermentationsprodukt aus organischen Abfällen, das als Fäkalienreste, Abwasser, Hausmüll, Schlachtabfälle, Gülle, Gülle, sowie Silage und Algen verwendet werden kann. Es ist ein Gemisch aus Methan und Kohlendioxid. Ein weiteres Produkt der Verarbeitung von Hausmüll zur Biogaserzeugung sind organische Düngemittel. Die Produktionstechnologie ist mit der Umwandlung komplexer organischer Substanzen unter dem Einfluss von Bakterien verbunden, die Methanfermentation durchführen.

Zu Beginn des technologischen Prozesses wird die Abfallmasse homogenisiert, dann wird der vorbereitete Rohstoff mit Hilfe eines Laders in einen beheizten und isolierten Reaktor eingeführt, wo der Prozess der Methanfermentation direkt bei einer Temperatur von etwa 35 stattfindet -38 Grad. Die Abfallmasse wird ständig vermischt. Das entstehende Biogas gelangt in den Gastank (der zur Gasspeicherung dient) und wird dann dem Stromgenerator zugeführt.
Das entstehende Biogas ersetzt herkömmliches Erdgas. Es kann als Biokraftstoff genutzt oder daraus Strom erzeugt werden.

Biowasserstoff

Es kann auf thermochemischem, biochemischem oder biotechnologischem Weg aus Biomasse gewonnen werden. Die erste Gewinnungsmethode ist mit dem Erhitzen von Altholz auf eine Temperatur von 500-800 ° C verbunden, wodurch die Freisetzung eines Gasgemisches beginnt - Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan. Bei der biochemischen Methode werden die Enzyme der Bakterien Rodobacter speriodes, Enterobacter cloacae verwendet, die beim Abbau von zellulose- und stärkehaltigen Pflanzenresten die Wasserstoffproduktion bewirken. Der Prozess läuft bei Normaldruck und niedriger Temperatur ab.Biowasserstoff wird zur Herstellung von Wasserstoff verwendet Brennstoffzellen Verkehr und Energie. Noch nicht weit verbreitet.

Kraftstoffeigenschaften

Ein bemerkenswerter Vorteil bei der Verwendung eines solchen Kraftstoffs ist die vernachlässigbare Menge an Ruß. Beim Verbrennen in einem Kamin entsteht nicht mehr Ruß als bei einer abgebrannten Kerze. Es gibt auch kein gesundheitsschädliches Kohlenmonoxid.

Bei der Verwendung von Bioethanol entstehen im Kamin eine geringe Menge Wasser und eine geringe Menge Kohlendioxid. Dies ist der Grund für das Fehlen der üblichen orangefarbenen Flamme.

Um ein Höchstmaß an Natürlichkeit zu erreichen, werden der Zusammensetzung von Bioethanol Zusatzstoffe zugesetzt, die den Flammen eine charakteristische Orangetönung verleihen. Sie tragen auch dazu bei, eine maximale Natürlichkeit der Flamme zu erreichen.

Trends in der Entwicklung des globalen Biokraftstoffmarktes

Die Treiber für die Verbreitung von Biokraftstoffen sind Bedrohungen im Zusammenhang mit der Energiesicherheit, dem Klimawandel und dem wirtschaftlichen Abschwung. Die weltweite Verbreitung der Biokraftstoffproduktion zielt darauf ab, den Anteil des sauberen Kraftstoffverbrauchs zu erhöhen, insbesondere im Verkehr; Verringerung der Abhängigkeit von importiertem Öl für viele Länder; Verringerung der Treibhausgasemissionen; wirtschaftliche Entwicklung. Biokraftstoffe sind eine Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen aus Erdöl. Die Weltzentren der Biokraftstoffproduktion im Jahr 2014 sind die USA, Brasilien und die Europäische Union. Die am weitesten verbreitete Art von Biokraftstoff ist Bioethanol, sein Anteil beträgt 82 % aller weltweit aus biologischen Rohstoffen hergestellten Kraftstoffe.Die führenden Produzenten sind die USA und Brasilien. An zweiter Stelle steht Biodiesel. 49 % der Biodieselproduktion konzentriert sich auf die Europäische Union. Langfristig kann die stetig wachsende Nachfrage nach Biokraftstoffen aus dem Land-, Luft- und Seeverkehr die aktuelle Situation auf dem globalen Energiemarkt stark verändern. Die Verwendung landwirtschaftlicher Rohstoffe für die Herstellung von flüssigen Biokraftstoffen und das Wachstum ihrer Produktion haben zu einer Nachfrage nach landwirtschaftlichen Produkten geführt, die sich auf die Preise von Nahrungspflanzen, die bei der Herstellung von Biokraftstoffen verwendet werden, ausgewirkt hat. Die Produktion von Biokraftstoffen der zweiten Generation wächst weiter, und bis 2020 soll die weltweite Produktion von Biokraftstoffen der zweiten Generation 10 Milliarden Liter erreichen. Die weltweite Produktion von Biokraftstoffen soll bis 2020 um 25 % steigen und ca. 140 Milliarden Liter. In der Europäischen Union stammt der Großteil der Biokraftstoffproduktion aus Biodiesel, der aus Ölsaaten (Raps) hergestellt wird. Prognosen zufolge wird die Produktion von Bioethanol aus Weizen und Mais sowie Zuckerrüben in den EU-Ländern zunehmen. In Brasilien wird die Bioethanolproduktion voraussichtlich weiter beschleunigt wachsen und bis 2017 rund 41 Milliarden Liter erreichen. Im Allgemeinen wird die Produktion von Bioethanol und Biodiesel laut Prognose bis 2020 schnell zunehmen und 125 bzw. 25 Milliarden Liter betragen. Asiens Biokraftstoffproduktion hat begonnen, schnell zu wachsen. Seit 2014 liegt China bei der Produktion von Bioethanol an dritter Stelle, und diese Produktion wird in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich um mehr als 4 % pro Jahr wachsen.In Indien wird die Produktion von Bioethanol aus Melasse voraussichtlich um mehr als 7 % pro Jahr zunehmen. Gleichzeitig wird die Produktion von Biodiesel aus neuen Pflanzen wie Jatropha ausgeweitet.

Nach den Prognosen der Weltenergieagentur (IEA) wird die Ölknappheit im Jahr 2025 auf 14 % geschätzt. Selbst wenn die Gesamtproduktion von Biokraftstoffen (einschließlich Bioethanol und Biodiesel) bis 2021 220 Milliarden Liter beträgt, wird die Produktion laut IEA nur 7 % des weltweiten Kraftstoffbedarfs decken. Die Wachstumsrate der Biokraftstoffproduktion liegt weit hinter der Wachstumsrate der Nachfrage nach ihnen. Dies liegt an der Verfügbarkeit billiger Rohstoffe und unzureichender Finanzierung. Die massenhafte kommerzielle Nutzung von Biokraftstoffen wird durch das Erreichen eines Preisgleichgewichts mit herkömmlichen aus Öl gewonnenen Kraftstoffen bestimmt. Laut Wissenschaftlern wird der Anteil erneuerbarer Energiequellen bis 2040 47,7 % und Biomasse 23,8 % erreichen.

Auf dem derzeitigen Stand der Technologieentwicklung wird die Biokraftstoffproduktion einen kleinen Teil der globalen Energieversorgung ausmachen, die Energiepreise werden die Kosten für landwirtschaftliche Rohstoffe beeinflussen. Biokraftstoffe können unterschiedliche Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit haben – steigende Rohstoffpreise, die durch die Biokraftstoffproduktion getrieben werden, können Lebensmittelimporteure schädigen, andererseits die heimische landwirtschaftliche Produktion von Kleinbauern ankurbeln.

Fester Biobrennstoff - Pellets

In letzter Zeit gab es viele verschiedene Gerüchte oder sogar seltsame "Legenden", dass eine der vielversprechendsten und höchst rentablen Arten von Kleinunternehmen die Herstellung von Brennstoffpellets sein kann - einer speziellen Art von biologischem Brennstoff. Schauen wir uns die Vorteile des festen körnigen Brennstoffs und den Prozess seiner Gewinnung genauer an.

Warum und wie Brennstoffpellets hergestellt werden

Holzfäller, Holzverarbeitungsbetriebe, landwirtschaftliche Komplexe und einige andere Produktionslinien produzieren neben den Hauptprodukten zwangsläufig eine sehr große Menge an Holz oder anderen Pflanzenabfällen, die anscheinend keinen praktischen Wert mehr haben. Noch nicht gegeben, wurden sie einfach verbrannt, Rauch in die Atmosphäre geworfen oder sogar von riesigen "Haufen" schlecht verwaltet. Aber sie haben ein riesiges Energiepotential! Wenn diese Abfälle in einen brennstofftauglichen Zustand gebracht werden, können Sie neben der Lösung des Entsorgungsproblems auch einen Gewinn erzielen! Auf diesen Prinzipien basiert die Produktion von festen Biobrennstoffen – Pellets.

Tatsächlich handelt es sich um komprimierte zylindrische Körner mit einem Durchmesser von 4 ÷ 5 und bis zu 9 ÷ 10 mm und einer Länge von etwa 15 ÷ 50 mm. Diese Form der Freisetzung ist sehr bequem - die Pellets lassen sich leicht in Säcken verpacken, sie sind leicht zu transportieren und eignen sich hervorragend für die automatische Brennstoffversorgung von Festbrennstoffkesseln, beispielsweise mit einem Schneckenlader.

Pellets werden sowohl aus natürlichen Holzabfällen als auch aus Rinde, Zweigen, Nadeln, trockenen Blättern und anderen Nebenprodukten des Holzeinschlags gepresst. Sie werden aus Stroh, Schalen, Kuchen und teilweise sogar Hühnermist als Rohstoff gewonnen. Bei der Herstellung von Pellets wird Torf verwendet - in dieser Form erreicht es eine maximale Wärmeübertragung bei der Verbrennung.

Natürlich ergeben unterschiedliche Rohstoffe unterschiedliche Eigenschaften der resultierenden Pellets - in Bezug auf ihre Energieeffizienz, Aschegehalt (die Menge der verbleibenden nicht brennbaren Komponente), Feuchtigkeit, Dichte, Preis. Je höher die Qualität, desto weniger Ärger mit Heizgeräten, desto höher die Effizienz der Heizungsanlage.

Pellets lassen hinsichtlich ihres spezifischen Heizwerts (bezogen auf das Volumen) alle Arten von Brennholz und Kohle hinter sich. Die Lagerung eines solchen Kraftstoffs erfordert keine großen Flächen oder die Schaffung besonderer Bedingungen. Bei gepresstem Holz beginnen im Gegensatz zu Sägemehl die Fäulnis- oder Zersetzungsprozesse nie, sodass kein Risiko der Selbstentzündung eines solchen Biokraftstoffs besteht.

Nun zum Thema Pelletsproduktion. Tatsächlich ist der gesamte Kreislauf im Diagramm einfach und übersichtlich dargestellt (Agrarrohstoffe sind dargestellt, dies gilt jedoch gleichermaßen für jegliche Holzabfälle):

Zunächst wird der Abfall zerkleinert (normalerweise bis zur Größe von Spänen mit einer Länge von bis zu 50 mm und einer Dicke von 2 ÷ 3 mm). Dann folgt der Trocknungsvorgang – die Restfeuchte darf 12 % nicht überschreiten. Bei Bedarf werden die Späne in eine noch feinere Fraktion zerkleinert, wodurch ihr Zustand fast auf das Niveau von Holzmehl gebracht wird. Es wird als optimal angesehen, wenn die Größe der Partikel, die in die Pelletpresslinie eintreten, innerhalb von 4 mm liegt.

Bevor das Rohmaterial in die Mühlen gelangt, wird es leicht gedämpft oder kurz in Wasser getaucht. Und schließlich wird dieses „Holzmehl“ auf der Pelletpresslinie durch die Kalibrierlöcher einer speziellen Matrize gepresst, die eine konische Form haben.Diese Konfiguration der Kanäle trägt zur maximalen Verdichtung des gehackten Holzes bei, natürlich mit seiner scharfen Erwärmung. Gleichzeitig „klebt“ die in jeder zellulosehaltigen Struktur vorhandene Ligninsubstanz zuverlässig alle kleinsten Partikel zusammen, wodurch ein sehr dichtes und haltbares Granulat entsteht.

Am Ausgang der Matrix werden die resultierenden "Würste" mit einem speziellen Messer geschnitten, wodurch zylindrische Körner der gewünschten Länge erhalten werden. Sie betreten den Bunker und von dort - zum fertigen Pelletempfänger. Tatsächlich bleibt es nur, das fertige Granulat zu kühlen und in Beutel zu verpacken.

Sorten von Biokraftstoffen

Biokraftstoff-Energiequellen werden trotz der in den vorherigen Abschnitten aufgeführten Mängel in der Zusammensetzung und Produktionstechnologie bereits verwendet. In einigen Bereichen menschlicher Aktivität ersetzen sie Elektrizität. Es gibt sogar ganze Biobrennstoffkessel, die Wohngebäude, Gewerbe- und Industriegebäude beheizen.

Die am weitesten verbreiteten Biokraftstoffe sind:

• Flüssigkeit;
• schwer.

Lassen Sie uns einen genaueren Blick auf jeden von ihnen werfen.

Flüssigkeit

Es ist auch eine der Arten von Biokraftstoffen.

Eine der am besten geeigneten Pflanzen für die Biokraftstoffproduktion ist Raps.

Der Energieträger wird nach folgendem Schema hergestellt:

• geernteter Raps wird einer Feinreinigung unterzogen, wodurch Schmutz, Erde und andere Fremdstoffe daraus entfernt werden;
• danach werden die pflanzlichen Rohstoffe zerkleinert und gepresst, um Kuchen zu erhalten;
• dann erfolgt die Veresterung von Rapsöl - mit Hilfe spezieller Säuren und Alkohole werden aus dieser Substanz flüchtige Ester extrahiert;
• Am Ende wird der resultierende Biodiesel-Kraftstoff von unnötigen Ölverunreinigungen gereinigt.

Flüssigbrennstoff wird aus Raps hergestellt

Darüber hinaus ist der Biokraftstoff E-95, der herkömmliches Benzin ersetzt, weit verbreitet. Diese Art von Energieträger besteht aus Ethylalkohol mit Zusätzen, die die korrosive Wirkung auf Metall- und Gummiteile von in Autos eingebauten Verbrennungsmotoren verringern.

Die Vorteile von Biobenzin sind:

• die Kosten für diese Art von Kraftstoff sind niedriger als bei herkömmlichen;
• bei Verwendung erhöht sich die Lebensdauer des Öls und der Filterelemente;
• die Verbrennung von Biokraftstoffen führt nicht zur Bildung von Ablagerungen an den Zündkerzen, die den Funkendurchgang verhindern;
• ein mit Biobenzin betriebener Verbrennungsmotor stößt keine Schadstoffe in die Atmosphäre aus;
• Ethanol ist weniger brennbar und explodiert nicht bei Verkehrsunfällen;
• Bio-Benzin detoniert bei einer niedrigeren Temperatur, damit der Automotor in der warmen Jahreszeit nicht überhitzt.

Bio-Benzin hilft bei der Bewältigung von Umweltproblemen

Trotz der oben aufgeführten Vorteile hat flüssiger Biokraftstoff mehrere Nachteile, die seine breite Einführung in die Wirtschaftstätigkeit verhindern:

1. Bei der Verwendung von Biobenzin fallen Verbrennungsmotoren und andere Geräte schnell aus, da die Stoffe, aus denen der natürliche Energieträger besteht, Korrosion verursachen und die Gummidichtungen der Aggregate beschädigen. Wirksame Wege zur Bekämpfung dieses Phänomens wurden noch nicht gefunden.
2. Um fossile Brennstoffe vollständig durch biologische zu ersetzen, ist es notwendig, die landwirtschaftliche Nutzfläche erheblich zu erweitern, was derzeit nicht möglich ist. Darüber hinaus ist die für den Pflanzenanbau geeignete Fläche begrenzt. Die Lösung des Problems kann ein Kraftstoff der dritten Generation sein, dessen Entwicklung noch nicht abgeschlossen ist.

Fest

Neben flüssigen Biokraftstoffen haben feste organische Energieträger bei Verbrauchern auf der ganzen Welt wohlverdiente Anerkennung gefunden.

Ihre Merkmale sind wie folgt:

1. Sie werden aus verschiedenen Rohstoffen biologischen Ursprungs hergestellt. Es kann sich sowohl um organische Abfälle von menschlichem und tierischem Leben als auch um Teile verschiedener Pflanzen handeln.
2. Das Wesen des technologischen Prozesses zur Herstellung fester Biobrennstoffe ist die effiziente Nutzung bestimmter Methoden zur Spaltung von Zellulose. Derzeit wird viel geforscht, um die natürlichen Prozesse der Spaltung zu wiederholen, die im Verdauungstrakt lebender Organismen ablaufen.
3. Zur Herstellung von festen fossilen Brennstoffen wird die sogenannte biologische Masse verwendet, die eine bestimmte Konsistenz und Proportionen hat. Das fertige Produkt entsteht durch Entzug der Feuchtigkeit aus dem Rohmaterial und anschließendes Pressen.

Sorten von festen Biobrennstoffen

Am häufigsten werden feste Energieträger in folgenden Formen bereitgestellt:

• Briketts;
• Pellets;
• Granulat.

Wie Biodiesel hergestellt wird

Die Zunahme des Biodieselverbrauchs trug zur Verschärfung der Anforderungen an die Ausrüstung für seine Produktion bei. Im Allgemeinen hat die Biodiesel-Produktionstechnologie die folgende Form. Zunächst werden dem von Verunreinigungen gereinigten Pflanzenöl Methylalkohol und Alkali zugesetzt.Letzteres wirkt während der Umesterungsreaktion als Katalysator. Danach wird die resultierende Mischung erhitzt. Durch Absetzen und anschließendes Abkühlen wird die Flüssigkeit in eine leichte und eine schwere Fraktion getrennt. Die leichte Fraktion ist tatsächlich Biodiesel und die schwere Fraktion ist Glyzerin. Glycerin ist in diesem Fall ein Nebenprodukt, das später bei der Herstellung von Waschmitteln, Flüssigseifen oder Phosphatdünger verwendet werden kann.

Die früher verwendeten Technologien basierten auf dem Prinzip der zyklischen Wirkung und hatten eine Reihe von Nachteilen, von denen sich die Hauptsache in der langen Dauer des Prozesses und der geringen Produktivität der Ausrüstung äußerte.

Die Technologien von GlobeCore sehen die Umsetzung des Strömungsprinzips der Biodieselproduktion durch den Einsatz von hydrodynamischen Ultraschall-Kavitationsreaktoren vor. In diesem Fall ist eine erneute Umesterungsreaktion nicht erforderlich, wodurch die Dauer des Biodieselherstellungsprozesses um ein Vielfaches verkürzt wird.

Auch die Verwendung von hydrodynamischen Ultraschall-Kavitationsreaktoren ermöglicht es, das Problem der Zugabe von überschüssigem Methanol und seiner anschließenden Rückgewinnung zu lösen. Beim Einsatz von Kavitationstechnologien benötigt die Reaktion nur eine minimale Alkoholmenge, die genau der stöchiometrischen Zusammensetzung entspricht.

GlobeCore produziert Biodieselkomplexe auf Basis der hydrodynamischen Kavitationstechnologie mit einer Kapazität von 1 bis 16 Kubikmetern pro Stunde. Auf Wunsch des Kunden ist es möglich, Geräte für eine höhere Produktivität herzustellen.