Чи зможе виробництво біопалива врятувати планету від

В даний час людство не відчуває особливої ​​нестачі палива, виготовленого з вуглеводнів. Однак разом з цим отримує іншу проблему - парниковий ефект від його спалювання. Крім того, ці ресурси не можна вважати невичерпними, тому необхідно готуватися до альтернативних варіантів. Ось чому в багатьох місцях намагаються налагодити виробництво біопалива з деревних відходів, біогазу, а також біодизеля і біоетанолу.

Для чого нам це потрібно

Дослідники прийшли до єдиної думки, що причиною глобального потепління є збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері через активне використання нами викопних енергоносіїв. Природа мільйони років приводила планету в порядок, очищаючи її від СО₂, пов'язуючи вуглець, ховаючи його в надрах планети.

Однак людство змогло дістатися до природних комор, і стала їх активно використовувати. У даній ситуації виникло питання, яке слід розв'язати - чи можна обійтися взагалі без цих ресурсів, якщо немає, як скоротити до мінімуму негативні наслідки такої нашої діяльності.

що пропонують

Один із способів припинення знищення екології - замінити викопні джерела енергії біопаливом. Його отримують з тваринного, рослинного сировини, з органічних промислових відходів, а також їх продуктів життєдіяльності організмів.

Давайте розглянемо його перевага над вуглеводнями. Насправді ідея дуже проста і пов'язана з викидом в атмосферу непереробленого вуглецю.

Порада: при переході на біопаливо нам не доведеться викачувати нафту, газ і вугілля з природних комор.

Енергія буде виходити з вуглецю, який вже є в атмосфері планети. Допомагає в цьому процес фотосинтезу рослин, який пов'язує атмосферний вуглець, а після перетворення його в біопаливо і отримання з нього енергії він знову повертається в атмосферу. Тим самим у нас має вийти ідеальний кругообіг речовини, практично усуває негативні наслідки діяльності людини.

На папері все виглядає досить переконливо і ідеально, проте насправді біопаливо не можна вважати рішенням всіх проблем. Його отримання і використання має ряд труднощів. Хоча сировиною для нього є будь-яка тваринна або рослинна органіка, однак не всі види біопалива дають один і той же ефект. (Див. Також статтю Біопаливо для камінів: особливості.)

Три покоління сировини для біопалива

У кожного джерела є свої плюси і негативні сторони. Наприклад, одні дають більший ефект і представляють певну вигоду в довгостроковій перспективі, однак ціна біопалива при цьому поки занадто висока. Інші, навпаки, не вимагають великих витрат, проте і відчутної вигоди не приносять.

Основні проблеми екологічно стійкого біопалива:

• економічні (великі витрати на виробництво);
• технологічні (низький вихід корисного продукту, а також поки не знайдений досконалий спосіб переробки сировини);
• нестача родючих земель, де можна вирощувати продовольчі культури.

Виробники виділяють три покоління біопалива:

З чого роблять сьогодні біопаливо

Вище ми розповіли про три покоління сировини для виробництва екологічного палива, проте сьогодні переважна кількість підприємств даного циклу виробництва віддають перевагу першому, хоча воно і вважається вже «морально застарілим».

Розглянемо докладніше:

1. Кукурудза - головна культура для виготовлення біопалива в США. Етанол, отриманий з неї, показує себе стійким паливом. Однак використання кукурудзи для створення біопалива зменшує кількість продуктів харчування, де вона застосовується.

Є пропозиції від прихильників такого палива, використовувати на корм худобі побічний продукт, що залишається після переробки зерна. Але, навіть з урахуванням цього, кукурудза сьогодні розглядається як тимчасове рішення, тому що є досить інших рослин, які перевершують її по виходу біопалива. Одним з них є цукрова тростина. Але поки за технологічними і економічних причин кукурудза буде головувати в даній галузі.

1. Ріпак і соя багаті рослинними оліями. Сьогодні їх широко використовують для отримання біодизелю, а також біопалива, що використовується в двигунах реактивних літаків. Перевага такої сировини - простота переробки, негатив - точно такий же, як і у випадку з кукурудзою. І ріпак, і соя є харчовими культурами, тому тут виникає дилема, що краще - нагодувати людей, які страждають від нестачі харчування в різних країнах, або використовувати їх для літаків, так як їх виробничі ресурси обмежені. Тому соя, як і кукурудза, є лише проміжним рішенням, з яким поки доводиться миритися, тому що немає реальної альтернативи.

1. Цукрова тростина в світовому виробництві біопалива вважається другою кукурудзою, хоча, можливо, що позиції протягом десяти років можуть помінятися. Найцінніша частина культури - стебло, а в сої і кукурудзі головним чином переробляються насіння. Тому рослина дає більший вихід біопалива через його більшого використання в процесі. Виробництво цукрової тростини стримується тільки з природних причин, тому що він росте тільки в тропічному кліматі. У країнах, де його в надлишку, технологія відпрацьована і широко використовується для виробництва біопалива. Однією з них є Бразилія.

1. Метан - основний компонент природного газу. Однак останнім часом він також розглядається як біопаливо, так як його можна отримати після переробки біологічної сировини мікроорганізмами, що розкладають біомасу будь-якого походження.

Порада: на великих звалищах отримати його можна без додаткових зусиль, так як він утворюється з природних причин. Для збору метану досить встановити труби в сміттєвих відвалах.

Сьогодні існують різні конструкції біореакторів, які переробляють біологічні відходи будь-якого типу. Метан з їх допомогою отримують і дрібні фермери, і навіть великі комунальні підприємства.

Порада: отриманий таким способом газ можна змішувати з природним газом, щоб економити останній.

Широкому використанню в якості моторного біопалива метану заважають технологічні складнощі, так як потрібно переобладнання двигунів автомобілів і будівництво відповідних заправок. Однак в громадському транспорті такі труднощі легко переборні.

З чого можна робити біопаливо в майбутньому

На жаль, але людство не від хорошого життя переробляє продовольчі культури. Вчені все ж сподіваються, що незабаром можна повністю позбутися від біопалива, виготовленого з сої або кукурудзи.

рослини

Зокрема - скромний рижик, відомий в європейській частині нашої країни, і отруйна рослина ятрофа з Центральної Америки. Ці рослини мають високий відсоток вмісту олії в насінні, а також вони невибагливі до умов.

Наприклад, їх не лякають посушливі і безплідні землі, де традиційні сільськогосподарські культури взагалі не ростуть або їх виробництво економічно недоцільно. Рослини не тільки не перешкоджають виробництву продуктів харчування, а й допомагають поступово відновлювати грунт, перетворюючи її в родючу.

Однак поки більшу частину їх потенціалу реалізувати не вдалося. У той же час деякі експерти вважають, що це навпаки благо, так як важко прогнозувати, як поведуться фермери і чи не почнуть вони їх вирощувати на родючих землях, як тільки переконаються у перевагах цих рослин.

целюлоза

Багатьом з нас це слово нагадує дерево і папір, однак знайти її можна не тільки в лісах.

Наприклад, в США можна збирати для виробництва біопалива понад мільярд тонн целлюлозносодержащіх матеріалів, якими можуть бути:

• просо;
• верба, тополя та інші швидкорослі дерева;
• стебла кукурудзи, які у великій кількості залишаються на полях після жнив.

Однак поки така велика кількість потенційного сировини перетворити в біопаливо не виходить, так як у рослин є спеціальний «механізм», який захищає їх від мікробних атак. В іншому випадку бактерії їх би просто знищили. Однак учених не залишає надія, що вони зможуть розробити ефективний спосіб отримання целюлозного біопалива.

водорості

Їх великою перевагою перед іншою біомасою є невикористання для розведення сільськогосподарських угідь, які потрібні для вирощування продовольчих рослин. Тіна і водорості здатні завдяки фотосинтезу накопичити рослинні масла, які можуть скласти по масі майже половину їх ваги. До того ж вони розмножуються і ростуть дуже швидко.

У той же час остання перевага якраз і є головний їх недоліком, через якого виготовлення біопалива поки комерційно не налагоджене. Прискорений процес розмноження призводить до того, що водорості заповнюють обсяг пам'яті, доступний, потім перекривають доступ світла, через що блокується процес фотосинтезу. В результаті їх більша частина гине.

Ще не розробили ефективну технологію щодо стримування або управління ростом водоростей. Однак великий вміст рослинного масла дозволяє їм бути на другому місці в списку найбільш вірогідних джерел біопалива.

тваринний жир

Сьогодні дієтологи б'ють на сполох через збільшення споживання жирного м'яса. Але, як сировину для біопалива тваринний жир має високий потенціал.

Поки на практиці реалізувати це досить складно:

• важко організувати збір;
• жир є цінним промисловим сировиною.

Через ці причини експерти вважають, що очікувати масового виробництва біопалива з нього поки не варто.

відходи паперу

Макулатура, деревна тирса і відходи паперової промисловості використовуються в якості сировини для виготовлення паперу. Однак потенційно, навіть незважаючи поки на певні технологічні труднощі, вони можуть стати основою для виробництва біопалива.

Є твердження, що перетворення паперу в рідке паливо заважає восковий наліт. У той же час серйозним конкурентом йому буде і сама паперова промисловість. Додавання цих факторів перетворює переробку паперу в біопаливо дорогим і важко здійснюваним заходом. (Див. Також статтю Опалення приватного будинку дровами: особливості.)

висновок

Зі статті стало зрозумілим, що сировини для виготовлення біопалива на планеті цілком достатньо. Необхідно лише організувати його збір і ефективно переробити. В кінцевому підсумку людству доведеться відмовитися від використання вуглеводнів, так як це буде загрожувати його існуванню. Відео в статті допоможе знайти вам додаткову інформацію з цієї тематики.