Виды биотоплива: сравнение характеристик твердого, жидкого и газообразного топлива. Биотопливо для каминов: виды, свойства, особенности, плюсы и минусы Биологическое топливо в Украине

Биотопливо - альтернатива естественным видам топлива, таким как природный газ, нефть и т.д. Существуют разные взгляды на понятие и использование биотоплива. Некоторые ученые всячески поддерживают его изготовление и ищут новые источники для биотоплива. Противоположный взгляд на ситуацию состоит в том, что биотопливо так же несет вред окружающей среде, а кроме этого негативно влияет на мировую экономику. Этот вопрос достаточно сложный и спорный. Рассмотрим основные плюсы и минусы использования биологического топлива.

Преимущества биотоплива:

В процессе горения биотоплива в окружающую среду не выделяется вредных веществ - газов, сажи, дыма;
Горение поддается регулировке;
Исчезает необходимость использования специальных вытяжек и вентиляции;
После сгорания биотоплива не остается грязи и отходов;
Биотопливо достаточно легко транспортируется;
Отсутствуют потери тепла через дымоход и вытяжку, теплоотдача - максимальная;
Развитие биотопливной промышленности поможет развивать инфраструктуру некоторых стран, создаст новые рабочие места.

Недостатки биотоплива:

Недостаточно изучен вред, который наносит биотопливо окружающей среде. Существует мнение, что в процессе производства и использования некоторых видов биотоплива выбросы в атмосферу слишком большие. Этого мнения, кстати, придерживается и организация Greenpeace;
Из-за увеличения площадей посадки специальных культур для биотопливной промышленности соответственно уменьшаются площади под. продовольственные культуры. В связи с этим ученые даже прогнозируют голод для части населения Земли в ближайшие несколько десятков лет.
С целью получения биодизеля за последние несколько лет в некоторых странах было вырублено огромные гектары лесов. От этого, несомненно, наша планета понесла огромный ущерб.

Использование биотоплива в наших домах

Перспективы использования биотоплива дома :

Затраты быстро окупаются. Вы потратите на покупку и установку специального котла меньше, чем на обычную котельную установку;
Дешевый носитель энергии. В большинстве случаев - биотопливо, это гораздо дешевле, чем виды топлива, к которым мы привыкли;
Экологическая чистота отопления;
Биокамины надежны и безопасны, при необходимости они легко монтируются/демонтируются;
В следствии горения биотоплива для камина в воздух выделяется вода, что значительно увлажняет воздух в помещении.

Недостатки использования биотоплива дома :

Во время горения нельзя добавлять биотопливную смесь, необходимо дождаться охлаждения камина;
Нужно внимательно следить за хранением биотоплива в доме;
Биотопливо можно разжигать только с помощью специальных зажигалок.

Перспективы биотоплива - огромны. Человечеству остается только более подробно их изучить. Читайте остальные наши статьи о биотоплеве на .

Дата добавления: 06 Июня 2013 в 16:48
Автор работы: y*********************@ya.ru
Тип работы: доклад

Скачать в ZIP архиве (32.26 Кб)

Вложенные файлы: 1 файл

Скачать файл

Плюсы и минусы биотоплива.docx

- 34.78 Кб

Плюсы и минусы биотоплива, как электроэнергетического источника

Современные технологии позволяют за счет биомассы перекрыть 6-10% энергетических потребностей промышленно развитых стран. Каждый год Земле путем фотосинтеза образуется более 120 млрд. тонн органического вещества, что сопоставимо с 40 млрд. тонн нефти. Применение биомассы в качестве топлива является актуальной задачей, особенно на фоне роста цен на энергоресурсы. В качестве биотоплива могут быть использованы: биомасса древесины, отходы растениеводства, горючие отходы пищевой промышленности и животноводства.

Однако существуют и серьезные ограничения по использованию биомассы для получения энергии. Биомасса обладает большой влажностью, следовательно требует дополнительных затрат для сушки. Чаще всего биомасса требует предварительной подготовки (измельчение, прессование, брикетирование и т.п.). Наиболее распространенным способом получения энергии из биомассы является ее сжигание, а процесс сжигания имеет свои сложности: во-первых, различные виды биомассы требуют различных топочных устройств, во-вторых, процессы горения далеко не всегда протекают с высоким КПД (имеется потенциал по совершенствованию топочных устройств). И, в-третьих, экологические параметры топок должны соответствовать действующим нормам выбросов вредных веществ.

Использование биомассы позволит лишь частично решить проблему энергетической безопасности для небольших хозяйств, предприятий. Достоинства применения биомассы для получения энергии заключаются в следующем. В ряде случаев биомасса является очень дешевым источником энергии часто вообще бесплатным (отходы), но у нас этот источник или не используется вообще, или используется в исключительных случаях. Кроме того, многие виды отходов необходимо утилизировать термически, так как некоторые виды бактерий гибнут только при очень высоких температурах. Современные технологии получения энергии из биомассы позволяют значительно улучшить экологическое состояние окружающей среды, а получение энергии из сельскохозяйственных отходов позволяет аграрному сектору стать производителем энергии, а не только потребителем.

Пока еще технико- экономические характеристики установок на биотопливе, конечно же, уступают ТЭС на традиционных видах топлива, однако с учетом роста цен на углеводородное топливо (в 2-2,5 раза в ближайшее время), данный вид топлива становится перспективным и экономически рентабельным.

Одно из новых направлений развития современной энергетики - использование био-топлива.

Биото́пливо - это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся в ранней стадии разработки или коммерциализации. Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, солома) и газообразное (биогаз, водород). Несмотря на, казалось бы, полную экологичность биотоплива, использование его не лишено серьезных недостатков.

Углеводороды Ряд микроорганизмов, например Botryococcus braunii, способны накапливать углеводородов до 40 % общего сухого веса. В основном они представлены изопреноидными углеводородами.

Критика Критики развития биотопливной индустрии заявляют, что растущий спрос на биотопливо вынуждает сельхозпроизводителей сокращать посевные площади под продовольственными культурами и перераспределять их в пользу топливных. Например, при производстве этанола из кормовой кукурузы барда используется для производства комбикорма для скота и птицы. При производстве биодизеля из сои или рапса жмых используется для производства комбикорма для скота. То есть производство биотоплива создаёт ещё одну стадию переработки сельскохозяйственного сырья. По расчётам экономистов из Университета Миннесоты, в результате биотопливного бума число голодающих на планете к 2025 году возрастёт до 1,2 млрд человек. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) в своем отчете за 2005 г. говорит о том, что рост потребления биотоплив может помочь диверсифицировать сельскохозяйственную и лесную деятельность, и улучшить безопасность пищевых продуктов, способствуя экономическому развитию. Производство биотоплив позволит создать в развивающихся странах новые рабочие места, снизить зависимость развивающихся стран от импорта нефти. Кроме этого производство биотоплив позволит вовлечь в оборот ныне не используемые земли. Например, в Мозамбике сельское хозяйство ведётся на 4,3 млн га из 63,5 млн га потенциально пригодных земель.

Распространение По оценкам Worldwatch Institute в 2007 году во всём мире было произведено 54 миллиарда литров биотоплив, что составляет 1,5% от мирового потребления жидких топлив. Производство этанола составило 46 миллиардов литров. США и Бразилия производят 95% мирового объёма этанола.

Экономический эффект По оценкам Merrill Lynch прекращение производства биотоплив приведёт к росту цен на нефть и бензин на 15%. 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 %. Производство биотоплива из продовольственного сырья недопустимо, получать его нужно из любых органических отходов и древесины быстрорастущих пород. См. также Возобновляемые ресурсы Биотехнология Агфляция Топливные брикеты.

Биотопливо, особенно биэтанол на основе кукурузы, наносит куда больший ущерб окружающей среде и человеческому здоровью, чем бензин или дизельное топливо. К такому неутешительному выводу пришли учёные из Университета Миннесоты в своей статье, опубликованной накануне в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Об этом сообщает газета The Guardian.

Исследователи утверждают: хотя использование биотоплива и сокращает выбросы в атмосферу углекислого газа (именно по этой причине оно считается экологичнее, чем бензин или дизельное топливо), его производство представляет куда более серьёзную опасность для экологии и здоровья человека. Дело в том, что азотные удобрения, используемые при выращивании органического сырья (скажем, кукурузы), выделяют в атмосферу заряженные частички аммиака, на которые, в свою очередь, налипает мелкодисперсная пыль, образуя сгустки до 2,5 микрона в диаметре. Эти микроскопические сгустки, переносимые ветром в густонаселенные районы, становятся причинами возникновения у людей различных заболеваний дыхательной системы (например, астмы или хронического бронхита) и даже преждевременной смерти.

С другой стороны, расширение производства биотоплива вызывает повсеместную вырубку лесов, ведь для новых посевов сырья необходимы площади, и отвлечение рабочей силы, которая могла бы быть полезной в других отраслях экономики. Ещё одно негативное экономическое следствие производства биотоплива - его влияние на рынок продовольствия. Исследования последних лет показывают, что увеличение количества кукурузы, используемой при создании биоэтанола, спровоцировало рост мировых цен на продовольствие.

Возможно, подобных негативных эффектов удастся избежать при производстве биотоплива нового поколения - так называемого целлюлозного этанола, на который исследователи возлагают большие надежды. Его можно делать из растений, которые способны расти на малоплодородной почве, не требуют удобрений и, как правило, не конкурируют с традиционными агрикультурами. Экспериментальные образцы такого топлива уже получены, утверждают учёные. Однако пока целлюлозный этанол не будет пущен в массовое производство, исследователи призывают не переходить к широкомасштабному использованию нынешних видов биотоплива, ведь его воздействие на здоровье человека и окружающую среду ещё полностью не изучено.

Краткое описание

Третье тысячелетие. Человечество в поисках . Полезные ископаемые в виде газа, нефти, угля исчерпываются. Мы в поисках нового вещества, которое будет двигать наши машины, и обогревать наши дома. Все более и более популярным становиться биотопливо. Биотопливо это один с видов альтернативного топлива, которое производиться из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Для двигателей внутреннего сгорания, то есть для наших автомобилей используются такие виды биотоплива: этанол, метанол, биодизель. Каждое с этих видов имеет свои преимущества и недостатки. В нашей стране нет целенаправленной программы развития производства биотоплива. В других странах мира уже система производства альтернативной энергии более налажена, и автомобилисты используют уже биотопливо в смеси с бензином.

Преимуществами биотоплива являются:

экологичность - самый важный фактор, который предотвращает засорение окружающей среды выхлопными газами и продуктами внутреннего сгорания;
цена - стоимость биотоплива на порядок ниже чем того же бензина;
топливная система не засоряется, на двигателе не образуется гарь, сажа.

А вот и недостатки хоть и небольшие, но все же есть:

самый большой недостаток в том, что в нашей стране мало заправок с биотопливом.
если вы захотите перейти на биотопливо – придется почистить топливную систему
двигатель зимой греться дольше обычного
использование большего количества топлива, но это зависит и от марки автомобиля.

Основные виды биотоплива

Самым популярным биотопливом для автомобилей является этанол. Биоэтанол – обычный этанол, полученный в ходе переработки и брожения сельскохозяйственных культур. Чаще всего используют кукурузу, и сахарный тростник. Но также в ход идут и картофель, ячмень, сахарная свекла – то есть те продукты, которые содержат много крахмала или сахара что способствует хорошему брожению.

В основном этанол смешивают с бензином в соотношении 10% этанол 90% бензин. Эта формула чаще всего встречается в мире, под нее не нужно перерабатывать топливную систему автомобиля. Кажется что 10 % мало – но они играют большую роль в сохранении окружающей среды. Если же этанола 90%, а бензина 10%, тогда нужно менять всю систему. Если вы обладатель гибридного автомобиля – тогда без проблем можете ездить на любом виде топлива.

Второе топливо по популярности – биодизель. Его тоже получают путем переработки сельскохозяйственных растений, но не крахмальных или сахарных, а тех которые в большом количестве содержат масла. Например: соя, подсолнух или рапс. Производство биодизеля затратное, чем производство этанола . Надо сначала вложить деньги в растения, собрать переработать и именно переработка больше всего требует затрат. Дело в том, что полученное сырье – масло нужно переэтерифицировать метанолом при температуре 60°С и нормальном давлении для получения качественного продукта. И биодизель хранить нужно не более трех месяцев – дольше – он разлагается.

Так же как и этанол, биодизель применяют в смеси с дизельным топливом, тоже в определенном процентном соотношении. Но в применении биодизеля переработки топливной системы не требуется. Конечно эти средства для движения наших автомобилей экологичные и безопасные, но их энергетическая эффективность ниже, чем энергия бензина или дизеля. При этом мощность дизеля снижается, а расход топлива увеличивается.

При использовании биотоплива топливная система как бы очищается, из-за спирта, который содержится в биоэтаноле. Этанол растворяет гарь и сажу в системе и поддерживает топливную систему в чистоте. Конечно, из-за этого расход топлива увеличивается, но не намного. Всего на 5-7%. Но будет экономия на том, что не нужно чистить топливную систему, как при использовании нефтяных продуктов.

При использовании биотоплива не будет проблем с образованием гари на свечах, кольца поршней и сами поршни, факельный выход форсунка – распылителя – все это будет чистым. Но обязательно нужно прочистить топливную систему, из-за того что этанол растворит всю грязь со стенок бензобака и когда двигатель заработает – все это пойдет в камеру сгорания через всю топливную систему – она просто сильно засорится. Поэтому, прочистив систему, вы будете уверенны, что не наносите окружающей среде вреда и ваша топливная система будет находиться в идеальной чистоте. И вы сможете продлить срок эксплуатации вашего любимого авто.

Биотопливо подходит для использования во всех марках автомобилях. При желании на более современных моделях можно установить специальный адаптер, который будет корректировать топливную смесь – дело в том, что датчики, которые контролируют расход топлива, могут показывать, что нужно дополнительное обогащенные топливной системы – а это увеличивает расход топлива – чего совершенно не нужно. Устанавливая адаптер перед форсункой–распылителем, мы совсем не нарушаем систему автомобиля. Но адаптер довольно полезная штука – он контролирует количество и время подачи топлива в камеру сгорания. В автомобилях более ранних моделей можно использовать биотопливо без адаптера. Они не обладают системой автоматического регулирования качества топлива.

Во многих развитых государствах мира создании целые программы по развитию производства биотоплива. В нас, к сожалению, с этим вопросом тяжело. Никто еще не отменял коррупцию.

Почему в нашей стране нет нормального производства биотоплива? Все просто. Нефтетрейдерам это невыгодно, нет в нас нормальной законодательской и нормативно – правовой базы. Но самое важное это то, что автомобилисты мало проинформированные. Люди в силу своей занятости не успевают следить за всеми направлениями. И поэтому нет спроса конечно, а если нет спроса – нет сбыта.

Производство биоэтанола

Как уже говорилось выше, что этанол получают в процессе брожения сахарных и крахмальных сельскохозяйственных растений. Процесс производства почти, такой как производство спирта. С помощью ферментов вещества из растений превращаются в сахар, который сбраживают с помощью дрожжей в брагу. После процесса сбраживания этанол перегоняют с помощью дистилляционной установки и дополнительно очищают в ректификационной установке.

В результате всех этих действий получают этанол в вперемешку с водой. Потом нужно обезводить смесь и наконец, полученный чистый этанол можно уже смешивать с бензином. Этанол в смеси с бензином работает как окислитель и как способ увеличения октанового числа.

Производство биодизеля

Для производства биодизеля используются разные виды растительных масел. Процесс производства заключается в том, что нужно уменьшить вязкость масла с помощью спирта. Любое масло состоит с триглицеридов. То есть в составе присутствует глицерин – он и увеличивает вязкость масла. Поэтому нужно нейтрализировать глицерин с помощью спирта. Этот процесс называется трансэтерификацией. В конечном итоге получается чистый биодизель цвета меда, он на вид не должен содержать никаких примесей, а если он слегка мутный – значить там есть вода, которая удаляется в процессе нагревания.

В перечень видов биотоплива также входит биометан – газ, получаемый от разных отхода – растений, древесной стружки, соломы, кожуры фруктов и овощей. То есть от второсортного сырья. От прессовки и скопления этих продуктов получают метан – биогаз, который состоит из метана и углекислого газа. Чтоб применить его в автомобилях нужно очистить от углекислого газа.

И самым современным видом топлива, которому еще нет практического применения, является топливо с водорослей . Но этот вид еще на этапе разработки. Преимущество такого типа топлива в том, что сырье можно выращивать и в воде и на непригодных для хозяйства участках земли. Биотопливо с водорослей экономически выгодно. Не нужно тратить большие усилия, чтоб вырастить водоросли, а они имеют самые большие показатели по объему топлива после переработки.

В современном мире существуют разные виды альтернативного топлива, но они еще широко не применяются. Дело в том, что пока есть обычное топливо, человечество не будет задумываться о будущем. А стоит. Ведь нужно все - таки, что - то оставить для своих детей и внуков. Нужно питаться сделать мир чище. И введение в кругооборот биотоплива – один из способов сохранить планету от глобальной катастрофы.

Спрос на биотопливо растет во всем мире. Может ли Россия стать и биотопливной державой? Потребление энергии в мире за последние 50 лет росло быстрее, чем численность населения. Эта тенденция сохранится и в обозримом будущем: 1950 г. - 2 млрд т у.т. (тонн условного топлива), 2000 г. - 12 млрд, 2020 г. (прогноз) - 34 млрд т у.т; численность населения, соответственно, 2 млрд, 6 млрд и 11 млрд человек. Напомним, что в настоящее время примерно 70% своих потребностей в энергоносителях человечество удовлетворяет за счет невосполнимых источников энергии. В течение XXI века все невосполнимые энергоносители, во-первых, будут постоянно дорожать, во-вторых, их доступные месторождения, в основном, иссякнут.
Анализ ситуации показывает, что сейчас производство биотоплива из фитомассы и продуктов урожая различных растительных культур (травянистых, древесно-кустарниковых) является одним из перспективных направлений создания возобновляемых энергоресурсов в целом ряде как развитых, так и развивающихся стран. Биоэтанол (денатурированный технический этиловый спирт, используемый как добавка к автомобильному бензину; его производят путем сбраживания богатой углеводами фитомассы или зерна) и биодизель (метиловый эфир жирных кислот растительных масел, преимущественно рапсового и подсолнечного), добавляемый к дизельному топливу, становятся популярными на мировом ранке.
Пока спрос на биотопливо существенно превышает предложение. В 2005 г. мировое потребление биоэтанола составило 34 млн т, из которых более половины (около 18 млн т) произведено в США. В текущем году ЕС планирует получить около 9 млн т биодизеля, на что потребуется 22 млн т маслосемян. Мощности производства биоэтанола растут в мире более быстрыми темпами, чем биодизеля, и их соотношение составляет, примерно, 6:1. Биодизель и биоэтанол в странах ЕС и США - обязательные экологичные ингредиенты-добавки к дизельному топливу и автобензину, поскольку они снижают объемы вредных выбросов. При полном цикле производства биоэтанола выброс парниковых газов уменьшается на 12-26% по сравнению с производством бензина, а биодизеля - на 41-78% по сравнению с производством дизтоплива. Эмиссия этих газов значительно снижается и при использовании биоэтанола и биодизеля в качестве ингредиентов моторного топлива.
По мнению специалистов ФАО, дальнейший рост потребления биотоплива (в 2007 г. его произведено порядка 50 млрд л) поможет диверсифицировать сельское и лесное хозяйство, создать новые рабочие места и вовлечь в оборот временно неиспользуемые земли. Согласно недавней оценке руководителя российской нефтегазовой компании «Итера» И. Макарова, ежегодный (с начала XXI века) прирост потребления этого экологичного вида моторного топлива составляет более 25%. Германия, США, Австралия, Япония, Южная Корея и другие страны увеличивают содержание биодобавок в потребляемом горючем на 5-7% в год. Бразилия на протяжении нескольких десятилетий использует только смешанное автомобильное топливо (бензин + биоэтанол), причем доля этанольного ингредиента в настоящее время составляет 85%, бензина - 15%.
Выход энергоносителя с единицы площади посевов или насаждений за вычетом энергозатрат на производство, сбор, транспортировку, хранение и трансформацию фитомассы (биотехнологическим, физическим или физико-химическим способами) в конечные энергоносители, т.е. в моторное топливо, принято характеризовать коэффициентом энергетической эффективности (или полезности) биотоплива – Кээ. Например, в случае конверсии растительной биомассы в биогаз Кээ в 5 раз выше, чем при ее обычном сжигании. По этому показателю этанол на основе кукурузы (Кээ=1,25-1,35) предпочтительнее, чем традиционный бензин (Кээ=0,81), а биодизель (Кээ=1,9-3,2) - чем традиционное нефтяное дизтопливо (Кээ=0,83). В любом случае производству моторного топлива из биомассы должен предшествовать строгий экономический и экологический анализ. Подчеркнем, что достижение российским аграрным сектором мирового уровня развития производства биотопливного сырья возможно только при условии его конкурентоспособности. Поэтому сельскохозяйственным товаропроизводителям необходимо стремиться к тому, чтобы отдача 1 га рапса, кукурузы, других «энергетических» культур была на уровне показателей стран ЕС.
В отличие от западных стран (ЕС, США и др.), а также Китая производство биотоплива - перспективного возобновляемого энергоресурса - со стороны государственных структур России в настоящее время недооценивается. Выращивание его сырья носит пока в основном инициативный, фрагментарный характер и осуществляется лишь благодаря усилиям со стороны руководителей отдельных регионов, инициативе некоторых бизнесменов и сельхозпроизводителей. Пока российское производство биотопливного сырья и (или) конечной продукции ориентировано, в основном, на экспорт в страны ЕС и ближнего зарубежья. Выращивание сырьевых культур, необходимых для получения моторного биотоплива в России пока не только финансово не поддерживается государством, а напротив, искусственно тормозится. В частности, экспорт зерна рапса облагается пошлиной, а биоэтанола - акцизом. Поэтому целесообразно, чтобы в самое ближайшее время в России, подобно ЕС, был принят закон об обязательном использовании экологичных добавок к бензину и дизтопливу, разработана Федеральная программа по производству сырья и его переработке в биотопливо, а также отменены пошлины, акцизы и двойное налогообложение экспортируемой продукции (биоэтанол, семена рапса и др.).
Современное производство биотоплива из продуктов урожая культивируемых растений экологично и в основном безотходно. Его ценными сопутствующими продуктами являются клейковина, глютен, отруби, жмых, кормовые дрожжи, шрот, глицерин. Наиболее перспективная культура для производства биотоплива в России - рапс яровой и озимый. Озимый рапс вдвое превосходит по урожайности яровой, но более требователен к условиям перезимовки. В настоящее время выращивание рапса в отдельных регионах страны выгоднее, чем зерновых культур. Именно поэтому его посевные площади в России быстро растут, и среди технических культур рапс вышел на второе (после подсолнечника) место. У нас имеются практически неограниченные возможности для получения биотопливного сырья за счет наращивания производства семян рапса на так называемых залежных (временно не возделываемых старопахотных) землях, площадь которых в 2007 г. достигла 40 млн га. Немаловажно, что если для производства пищевого масла необходимы сорта рапса с низким содержанием эруковой кислоты, то для биотоплива ее должно быть в рапсе как можно больше!
Теплотворная способность зерна рапса - 26,5 МДж/кг (для сравнения: древесины бука - 18,4, каменного угля - 29,7 МДж/кг). Если принять топливную эквивалентность бензина и дизтоплива равной 1, то аналогичный показатель для рапсового масла составит 0,96, биодизеля 0,91, биоэтанола 0,65. С каждого гектара плантаций сахарного тростника в Бразилии получают 4-6 тыс. л этанола, в США один «кукурузный» гектар приносит 2 тыс. л, а «пшеничный» в Европе - всего 1 тыс. л спирта. В то же время, один гектар рапса дает 1100 кг масла, подсолнечника - 600, сои - 290 кг. Из 1 т семян рапса (с масличностью 30-50%) можно получить 270 кг (450 л) биодизеля. Его преимущества: можно использовать взамен дизтоплива, этот продукт стандартизован, он постоянно востребован рынком. Его недостатки: требуются затраты на стерилизацию, возникают проблемы со сбытом попутного глицерина, имеются сезонные ограничения в применении (метиловый эфир пальмового масла застывает при +50С, рапсового - при –100С).
Рапс - фитосанитар полей. Его использование в качестве сидерата способствует накоплению органического вещества и азота в почве, улучшению ее структуры. Выделения его корней освобождают пахотный слой почвы от возбудителей корневых гнилей и других фитопатогенов зерновых колосовых культур. Рапс традиционно считается лучшим предшественником пшеницы (озимой и яровой). Средняя урожайность зерна рапса в странах ЕС-25 давно превысила 30 ц/га, в то время как в странах СНГ она составляет всего 11 ц/га. Тем не менее, выращивание рапса в России оправдано с экономической, экологической и агрономической точек зрения. Европа уже сейчас готова закупать его маслосемена по цене 150-200 евро/т. Рентабельность рапса редко опускается ниже 50%. Если производить рапсовое масло в регионах выращивания культуры, то остающийся жмых - ценнейший кормовой ресурс. До недавнего времени рапс - основная мировая культура для производства биодизеля - в России не был востребован. С 2007 г. благодаря целевой программе Минсельхоза России по поддержке производства рапса отмечен рост площадей этой культуры и планируется их ежегодное увеличение примерно на 20%. Это вполне реальный показатель, поскольку рапс географически может произрастать в более широкой природно-климатической зоне, чем подсолнечник. Однако производство сырья для биотоплива - это необходимый, но лишь самый первый, начальный этап в реализации этой инновационно-ресурсной, биотехнологической и экологической проблемы. Ее успешное, комплексное решение зависит не столько от усилий отраслевого руководства, сколько от четкой программы действий самого верхнего эшелона исполнительной и законодательной властей.
Поскольку в настоящее время мировые мощности выпуска биоэтанола растут более быстрыми темпами, чем биодизеля, на производство биотоплива используется больше зерновых, чем масличных культур. Однако, на наш взгляд, выращивание зерновой кукурузы как сырья для биоэтанола в России менее перспективно, чем рапса для биодизеля. Оптимальная зона возделывания кукурузы (этой теплолюбивой, интенсивной пропашной культуры) в сравнении с рапсом существенно ограничена. Россия традиционно импортирует кукурузу, поскольку в стране существует постоянный дефицит ее зерна и как продовольственного сырья (крахмалопаточное, крупяное и спиртовое производство), и как ценного ингредиента комбикормов для животных. В то же время, в отдельных, наиболее благоприятных зонах страны складывающаяся конъюнктура в пользу зерновой кукурузы, что стимулирует расширение ее производства. Так, в Волгоградской области при урожайности кукурузы 50-70 ц/га финансовая отдача с 1 га в 3-4 раза выше, чем с 1 га подсолнечника. Разумеется, если у российских сельхозпроизводителей появился шанс получить больший доход с посевных площадей за счет их частичного перераспределения в пользу кукурузы, то важно (если это не в ущерб продовольственной безопасности страны) не вводить на ее продукцию ограничительные экспортные пошлины, лишающие производителя прибыли.
В Северо-Западном, Центральном и Сибирском регионах России при утилизации отходов деревообработки перспективно производство пеллет - небольших цилиндриков или брусочков, получаемых измельчением и прессованием древесины и ее отходов. Их можно производить и по технологии «быстрорастущих древесных пород в плантациях с коротким оборотом». Эта технология предусматривает один раз в три года скашивание специальным комбайном молодого древостоя и поросли ольхи, березы, осины, тополя, желтой акации или любых других быстрорастущих древесно-кустарниковых пород. Пеллеты, применяемые для отопления индивидуальных домов, имеют неограниченный спрос на западном рынке (в частности, в Скандинавских странах) и в Китае. По теплотворной способности они вдвое превосходят обычные дрова, удобны для перегрузки, транспортировки, хранения. Поскольку их производство на одной плантации (вне севооборота) осуществляется в течение нескольких десятков лет, оно не конкурирует с выращиванием продовольственных и фуражных культур.
В обозримом будущем производство в России биоэтанола и BTL-топлива, т.е. жидкого топлива, получаемого из любой биомассы в процессе ее биоконверсии и пиролиза (biomass-to-liquid, или Sun Fuel) наиболее перспективно за счет биотехнологий второго поколения. В этом случае в отличие от продовольственных культур (таких как сахарный тростник, сахарная свекла, зерно и др.) исходным энергетическим сырьем являются любые органические субстраты - трава, целлюлоза, отходы растениеводства и деревообработки. В качестве моторного горючего BTL-топливо высокоэффективно, т.к. сгорает практически полностью с минимумом эмиссии в выхлопных газах вредных примесей - сажи, метана, оксидов азота и углерода. У получаемых по такой технологии энергоносителей высокий показатель энергетической полезности (Кээ=5-6), а выброс парниковых газов на 82-85% ниже в сравнении с производством традиционного бензина. Однако широкомасштабное производство BTL-топлива пока лимитируется отсутствием высокоэффективных и приемлемых по стоимости ферментных препаратов.
Считают, что биотопливо пользуется неограниченным спросом на мировом рынке и его производство становится выгодным, если цена нефти превышает 70 долл/баррель. Хотя этот рубеж оставлен далеко позади, пока биодизель и биоэтанол - дотируемые продукты стран ЕС и США. Вместе с тем биотопливные продукты выступают на мировом рынке как реальные конкуренты продовольствия. Из-за сопряжения их цен и конкурентного производства их сырья в мире отмечается фактическое слияние энергетической и продовольственной отраслей. Поэтому перманентный рост мировых цен на нефть будет сопровождаться ростом цен на зерно и зернопродукты. Из сказанного следует важный практический вывод: от повышения мировых цен на продовольствие, вызванного мировым биотопливным бумом, больше всего выиграют страны, одновременно являющиеся и производителями биотоплива, и экспортерами нефти; напротив, из-за расширения масштабов производства биотоплива в мире больше всего пострадает население стран, которые одновременно испытывают и дефицит продовольствия, и импортируют энергоресурсы.
В заключение подчеркнем, что в росте сектора биотоплива правительства ЕС, США и ряда развивающихся стран видят не только экологические и экономические, но и политические выгоды. Из-за административных преференций стабильный рост его производства объективно способствует увеличению прибылей и сельхозпроизводителей, и работников энергетической отрасли. Не намерена отставать от прогресса биоэнергетики и Украина, где к 2009 г. намечено увеличить посевы рапса в 8 раз. Россия же, фактически ничего не предпринимая, окончательно технологически отстанет не только от США и Европы, но и от Китая, Индии, Казахстана. Наконец, вполне реальна ситуация, когда, например, наши трайлеры, работающие на дизтопливе без биоприсадок, просто перестанут пускать в Европу, и тогда Россия вынуждена будет завозить биотопливо из-за рубежа.
Возникает закономерный вопрос: почему же этой актуальной проблемы до сих пор не замечают наши руководители?
М.С. Соколов, академик РАСХН, специально для газеты "Защита растений"

Висящий дамокловым мечом над человечеством топливный кризис, сопровождающийся ростом цен на нефтегазовые продукты, уголь и дрова, вынуждает даже обеспеченные слои населения заменять топливные ресурсы их доступным аналогом - экологичным биотопливом, которое можно изготовить своими руками.

Биотопливо - это используемые для получения тепловой энергии вещества биологического или животного происхождения.

Для производства биотоплива подходят как возобновляемые природные ресурсы, так и отходы, образующиеся в результате деятельности деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и потребления человека.

В зависимости от целей и предназначения, биотопливо имеет различные агрегатные состояния: твёрдое, жидкое и газообразное.

Твёрдое

Твёрдое биотопливо на сегодняшний день держит пальму первенства как самый популярный вид альтернативного топлива.

Сырьём для производства твёрдого биотоплива служит биомасса, образующаяся из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, из соломы, опилок, щепы, хвои, листьев, а также сучки, ветки, кора, обрезки досок, бракованные части из дерева, навоз, торф и т. д. Биомассу прессуют в топливные гранулы (пеллеты) или брикетируют.

Энергетические леса, в состав которых входят быстрорастущие деревья и кустарниковые группы растений, позволяют поддерживать сырьевой баланс, обеспечивая производство биотоплива необходимым объёмом материала.

Быстрорастущие деревья сажают для использования их впоследствии в качестве сырья для производства биотоплива

Жидкое

В состав жидкого биотоплива входят спирты, эфиры, масла. Сырьём выступает та же биомасса, состоящая из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, сахарной свёклы и тростника, пшеницы, а также жмыха, выжимки, патоки и т.д.

Образование топлива происходит в результате спиртового брожения биологической массы с высоким содержанием крахмала и/или сахара, а также гидролизе. Образующийся в результате брожения раствор после очистки и дистилляции преобразуется в биоэтанол, биобутанол, биометанол, биодизель.

Простейшее устройство для анаэробного брожения

Газообразное

Газообразное биотопливо или биогаз образуется в результате анаэробного брожения (перепревания) органических веществ. Для производства биогаза используют метанообразующие, гидролизные или кислотообразующие бактерий.

Размещение экологически чистого производства

Наряду с общепринятой, используется и альтернативная классификация биотоплива по поколениям:

к первому поколению относится биотопливо, производимое из биологического сырья посредством брожения;
биотопливо второго поколения получают из неопасных отходов производства и потребления;
к третьему поколению относится производство биотоплива из растительных жиров, содержащихся в водорослях.

Плюсы и минусы использования самодельного биотоплива

Большинство видов биологического топлива производится промышленным способом с использованием специального оборудования. Естественно, что попытка применить данные технологии жителю частного домовладения или начинающему фермеру может оказаться не под силу. При использовании других, на первый взгляд, более технически простых способов получения топлива из биоматериалов, возникают трудности с обеспечением пожарной безопасности, защиты от отравления ядовитыми, легковоспламеняющимися веществами при работе с сырьём для биотоплива. По этой причине жителям села, фермерам, дачникам начинать свою новаторскую деятельность желательно не с холодного ядерного синтеза, а с чего-то попроще. Например, уже есть рабочие модели получения биогаза, древесного угля, брикетирования отходов и опилок для каминов и биокаминов, работы двигателей внутреннего сгорания на древесном газе.

Самостоятельное производство и использование биотоплива имеет смысл при доступной дешёвой сырьевой базе, обладающей энергетической ценностью, но находящейся состоянии, непригодном для использования без предварительной переработки или подготовки. Если посмотреть на этот вопрос шире, то к данному типу можно отнести воду, опилки, силос, льяльные воды и т. д., которые, с одной стороны, обладают энергетической ценностью, но с другой - высвободить тепловую энергию при отсутствии специального оборудования затруднительно.

Преимущества

К очевидным положительным сторонам производства и использования самодельного биологического топлива с позиции частного лица относятся:

доступность сырья
дешевизна
простота изготовления.

У некоторых видов биотоплива (биодизель, биогаз) присутствуют схожие с аналогичными промышленными образцами показатели удельной теплоёмкости, температуры сгорания, антидетонационные свойства, экологичность. Для жителя сельской местности, держащего хозяйство, фермера, плотника или столяра раздобыть опилки, силос, навоз намного проще и дешевле чем бензин, дизельное топливо, уголь или дрова. В большинстве случаев народные умельцы используют уже опробованные и достаточно безопасные технологии.

Недостатки

Использование биотоплива обладает следующими недостатками:

некоторые минусы связаны непосредственно с производством самодельных видов биотоплива: отсутствие автоматических систем контроля за давлением и температурой предъявляет повышенные требования к используемому оборудованию и его установке
само оборудование для производства биологического топлива не сертифицировано, изготавливается, как правило, кустарным способом местным «левшой»
некоторые получаемые вещества (биометан, угарный газ) являются ядовитыми
топливо обладает низкой плотностью, концентрацией, а потому подлежит немедленному использованию, так как по прошествии времени расслаивается и впитывает влагу, превращаясь в эмульсию.

Способы производства биотоплива для частного подворья и домашних нужд своими руками

Собственник частного домовладения, фермер, крестьянин могут для своих нужд самостоятельно изготовить такие виды биотоплива, как пеллеты (спрессованные опилки, отходы, силос, торф), древесный уголь (дрова, опилки), биогаз (навоз, птичий помёт, солома), топливо для биокаминов, биоэтанол (листва кукурузы, сахарная свёкла, патока, жмых, выжимки, макуха, сусло).

Промышленный вариант фасованного в мешки древесного угля

К сожалению, спрос на древесный уголь в значительной степени взвинтил на него цены. Однако технология его получения крайне проста и не требует финансовых затрат - только время и желание.

В качестве сырья для получения древесного угля используются дрова или опилки.

Материал для получения древесного угля

Древесный уголь получается при воздействии высокой температурой на древесное сырьё. Выделяют несколько способов и подвидов получения угля.

Получение древесного угля в закрытой ёмкости

В зависимости от потребностей, в древесном угле подбирается соответствующего объёма ёмкость. Это может быть металлический короб или бочка. Используемая ёмкость должна быть толстостенной, чтобы выдержать внутреннее давление, и нейтральной, то есть не использовавшейся для хранения химических веществ. Если ёмкость использовалась для хранения бензина или дизельного топлива (нефтепродуктов), её необходимо прожечь на огне.

Выбранную ёмкость заполняют опилками, древесными отходами или просто дровами. Затем ёмкость плотно закупоривают, обмазывая щели глиной. Крышка ёмкости должна быть снабжена газоотводной трубкой небольшого диаметра или просто отверстием.

Ёмкость или бочка подвешивается или устанавливается на подставку, за неимением которой можно использовать подручные строительные материалы (кирпичи, шлакоблоки). Основная задача - освобождение под ёмкостью достаточного места для разведения открытого огня. Его температуры должно быть достаточно для нагревания находящейся внутри бочки древесины до 300–350 градусов Цельсия.

При длительном нагревании ёмкости через газоотводную трубку (а также из всех щелей) происходит выделение сначала влаги, а затем угарного газа, который ядовит и огнеопасен. Об этом необходимо помнить и соблюдать меры предосторожности. Ориентировочный цвет угарного газа - сизый. Через некоторое время при поддержании высокой температуры выход древесного газа прекратится. Это является сигналом того, что процесс производства древесного угля подходит к своему завершению. После прекращения выхода газа снимаем ёмкость с огня или просто гасим костёр и затыкаем чем-либо газоотводную трубку или отверстие.

Даём древесному углю остыть, открываем крышку и:

а) Радуемся результатам своего новаторского труда;

б) Клянём себя за то, что не обеспечили нормальную температуру прожига, поленились собрать достаточно дров для костра и в результате получили не прожаренные дрова или «сырой» древесный уголь.

Для лучшего понимания длительности процесса - сориентирую: на получение древесного угля из сырья в 20- или 30-литровой ёмкости понадобится 2–3 часа!

Для обладателей печей получение древесного угля упрощается в несколько раз! Достаточно только выхватывать из горящей печи прогоревшие «головешки» алого цвета и помещать их в закрывающуюся плотно ёмкость. После полного остывания их можно использовать.

Получение угля в яме

Демонстрация изготовления древесного угля в бочке для личных нужд

Способ получения древесного угля в яме очень древний и поэтому, возможно, подзабытый.

Сначала подготавливаем дрова (они должны быть сухими), освобождаем их от коры и разрезаем на удобные куски до 25–30 см.

Затем в земле выкапывается небольшая яма цилиндрической формы. Приблизительный размер ямы: глубина - два штыка лопаты, диаметр - до одного метра. Выровняйте стенки, делая их строго вертикальными. Дно ямы плотно утрамбуйте.

На дне разведите костёр, постепенно увеличивая его до тех пор, пока горящими углями и дровами не будет заполнено дно ямы. На хорошо разгоревшийся костёр плотным слоем выложите приготовленные дрова. Не давая пламени вырваться наружу, но и не подавляя огонь, постепенно на прогоревшие дрова подкладываем новые до заполнения ямы. С последней партией древесины, покрывающей яму на уровне поверхности земли, подкладывать дрова прекращаем. Расшевеливаем костёр длинным шестом (чтобы не обжечься и достать до дна ямы), сверху обкладываем его сначала травой, зеленью, потом присыпаем землёй, ограничивая доступ кислорода, тем самым останавливая окислительные процессы. Раскапывать яму и выбирать угли можно на третий день.

В другом похожем способе используется металлическая бочка больших размеров, на дне которой также разводится сильный огонь. Сверху костра на подставки из кирпичей послойно выкладываются дрова, чтобы между углями и свежими дровами было свободное пространство. При образовании достаточного количества углей на них накладывается плотный слой древесины. Когда на поверхности, полностью заполненной дровами бочки, покажутся языки пламени, необходимо прикрыть бочку крышкой или другой огнеупорной поверхностью, оставляя небольшую щель для выхода древесного газа. Для ускорения окислительных процессов можно использовать пылесос, подавая воздух в нижнюю часть бочки через специально для этого проделанное отверстие. В любом случае, планируя это мероприятие, готовьтесь уделить делу не менее 4–5 часов, включая подготовку.

Готовый древесный уголь можно извлекать из бочки после полного остывания.

Универсальный (гибридный) способ

Существует довольно оригинальный способ получения древесного угля, основанный на использовании закрытой ёмкости и обладающий ещё одним преимуществом, повышающим коэффициент полезного действия этого способа втрое. Идея заключается в том, что закрытую ёмкость нагревают на костре для получения угарного газа, который через газовую установку поступает в цилиндры двигателя внутреннего, внешнего сгорания или отопительный котёл. Работающий на угарном газе двигатель внутреннего сгорания выводит излишки тепловой энергии через выхлопную трубу в закрытую ёмкость с дровами или опилками, тем самым разогревая и способствуя дальнейшей его выработке.

Практическое применение технологии выработки биогаза и древесного угля для заправки автотранспорта

Когда угарный газ заканчивается, ёмкость открывается, заполняется новой порцией биомассы, а извлечённый из неё древесный уголь используется по назначению.

Пеллеты и брикеты

Пеллеты

Мнения о целесообразности производства пеллетов в домашнем хозяйстве разделились - некоторые считают, что это технологически сложно, энергоёмко и поэтому не оправдано. Основная трудность заключается в приобретении, изготовлении специального дорогостоящего оборудования, связанного с гранулированием отходов, а также высокими энергетическими затратами.

Другие считают, что ничего сложного в изготовлении оборудования нет. Для производства понадобятся: дробилка, сито, сушилка, гранулятор.

Технология производства гранул из отходов выглядит следующим образом:

Готовится сырьё. Для этого перемешивают опилки с растительными остатками, ветками деревьев и т. д.
Биологическое сырьё поступает в дробильное оборудование, функции которого может исполнять оборудованный лепестковыми фрезами режущий вал, установленный на циркулярную пилу.
После измельчения сырьё попадает на сито, где происходит разделение мелких и крупных фракций. Мелкие фракции поступают в сушилку. Высушенный материал подаётся на гранулятор, который даже защитники теории производства пеллетов признают сложным в изготовлении устройством. Попадая в гранулятор, сырьё впрессовывается в маленькие формы и выпадает в подставленную ёмкость.

Самый сложный агрегат для производства пеллетов - гранулятор

Брикеты

Для производства брикетов понадобится биологическое сырьё (опилки, солома, бумага, картон, силос, торф), а также ручной пресс.

Биологическое сырьё измельчают, размачивают водой, добавляют глину до связывающей консистенции. Доля глины к сырью составляет 10% от первичной биомассы. При несоблюдении правильного соотношения глины к биомассе, брикет не будет держать форм, а при злоупотреблении глиной повысится зольность биотоплива при сгорании. Приготовленной биосмесью наполняют форму, помещают под пресс. Прессованный брикет достаётся из-под пресса, освобождается из формы и отправляется на просушку. Для просушки могут использоваться как естественные источники (солнце), так и специально оборудованные сушилки с искусственной подачей горячего воздуха. После просушки брикет готов к использованию.

Дробление отходов древесины для производства брикетов и пеллетов

Видео: Установка для получения биогаза

Получение биоэтанола в домашних условиях

Для изготовления этого вида биотоплива нам понадобятся знания и практический опыт, применяемые при самогоноварении.

Сначала нужно приготовить «брагу». Берём биомассу, состоящую из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, сахарной свёклы, пшеница, жмыха, выжимки винограда, патоки. Помещаем в бочку или бутыль. Заливаем тёплой водой (можно добавить сахара), то есть создаём условия для брожения. Перебродившую жидкость (брагу) необходимо очистить и с помощью перегонного куба продистилировать. Таким образом, образовавшийся в результате брожения 8% этиловый спирт преобразуется после перегонки в 80–90%.

Считается, что этиловый спирт является альтернативой бензину. Советуем его всё-таки использовать как присадку, чтобы не «угробить» двигатель. Более безопасно его применение в биокаминах, керосиновых лампах, примусах.

Схема производства биоэтанола, дающая общее представление о технологии производства жидкого топлива

Расчёт выхода этилового спирта с 10 кг сырья

Вид сырья	Выход этанола	Вид сырья	Выход этанола	Вид сырья	Выход этанола
Сахар	6,1 л	Ячмень, просо	3 л	Сахарная свёкла	0,9 л
Крахмал	6,3 л	Сухари	2,7 - 3,1 л	Полусахарная свёкла	0,6 л
Рис	4,6 л	Каштаны	2,9 л	Кормовая свёкла	0,5 л
Кукуруза	3,6 л	Жёлуди	2,6 л	Одуванчик	0,9 л
Пшеница	3,3 л	Картофель (среднекрахмальный)	1, 1 л	Топинамбур (земляная груша)	0,9 л
Рожь	3,1л	Цикорий	1, 1 л	Фрукты	0,4–0,9 л

Биогаз из навоза и отходов

Формулировку «биогаз» используют для обозначения образующейся при перепревании органических веществ, происходящем без доступа кислорода, смеси газов. Составляют основу биогаза метан и углекислый газ, в меньшей степени сероводород и некоторые другие газы. Удельная часть метана, содержащегося в составе биогаза, определяет его энергетическую ценность.

Сырьём для получения газообразного биотоплива могут быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз.

Биогазовая установка привлекает простотой сооружения и обслуживания, продолжительностью протекания химической реакции, получением дешёвого газа и состоит из ёмкости (ферментатора), в которую загружается перемешанное биологическое сырьё, накопителя, системы обогрева ферментатора, перемешивателя.

Для сооружения установки для выработки биогаза необходимо оборудовать больших размеров герметичную ёмкость. Обычно это выложенная бетонными кругами или кирпичом яма. Требования к герметичности и температурному режиму являются ключевыми, определяющими целесообразность дальнейшего построения установки. Сверху ёмкость накрывается металлическим куполом, оборудованным газоотводной трубкой. Ёмкость загружается биомассой, разбавляется тёплой водой и герметично накрывается крышкой-колоколом. Воды в общей массе примерно 65–70%.

Дальнейших способов действия два:

массивный колокол является подвижным, он ложится на дно ёмкости и поднимается при нарастании давления образующегося биогаза, что также служит индикатором для визуального определения количества газа в ёмкости
колокол выполняет функцию крышки и неподвижен; в этом случае пригодится обычный манометр.

Температура ферментатора должна благоприятствовать запуску и протеканию процесса брожения. Попадая в благоприятную среду, метанообразующие (метанопроизводящие) бактерии, находящиеся в самой биомассе, начинают развиваться, увеличиваясь в массе. Процесс нарастания бактериальной массы занимает около трёх недель, по истечении которых биомасса переходит в активную фазу брожения. Для ускорения перехода биомассы в активную фазу используют закваску из функционирующего ферментатора. При активной фазе анаэробного брожения (без доступа воздуха) из ферментатора выделяется биогаз, который можно использовать в хозяйстве и быту.

Будущий ферментатор можно отделать кирпичом, соблюдая требования к герметичности

Выход биогаза зависит от температурного режима, который поддерживается в ёмкости, герметичности, качества биомассы, использующейся в качестве сырья, и составляет в среднем от 80–100 м³ газа из тонны разведённого сырья при теплотворной способности около 5500- 6000 ккал/м³.

Чтобы «завести» все три группы (психофильные, мезофильные и термофильные) метанопроизводящих бактерий, необходимо обеспечить поддержание температуры ферментатора (сырья) на уровне 35°C. Как показывает практика проведения экспериментов с выбором оптимальной температуры, нагрев биомассы на 10° градусов удваивает выход газа с каждого кубического метра ферментатора.

Наиболее благоприятным соотношением компонентов биомассы является 1:2, где одна часть растительных отходов перемешивается с двумя частями навоза. При смешивании навоза с опилками, соломой, торфом используют соотношение 7:3, если с домашними отходами - 4:6.

Хорошим советом будет ведение учёта работы установки с фиксацией данных о загружаемом сырье, соотношениях, количестве выхода и качестве биогаза.

Схема «минизавода» для производства биогаза: в качестве ферментатора используется бочка с основными приборами контроля, функцию неподвижного «колокола» выполняет крышка

При конструировании предусмотрите возможность ревизии состояния оборудования, его герметичности, очистки ферментатора и дозаправки сырьём, перемешивания и подогрева биомассы. Если планируется осуществлять большинство операций без разгерметизации колокола, тогда следует использовать систему дублирования ферментаторов и сообщающихся сосудов.

При использовании схемы дублирования установка снабжается двумя ферментаторами, которые загружаются и ремонтируются поочерёдно.

Использование принципа сообщающихся сосудов позволяет производить ежедневную дозаправку биосырьём. Для его реализации основную ёмкость ферментатора соединяют с дополнительной, соединение между ёмкостями осуществляется ниже уровня жидкости, что также выполняет функцию водяного затвора газа. Из второй ёмкости убирается определённое количество жидкости (обычно 10 часть объёма ферментатора), который заменяется таким же количеством свежего биосырья.

Также необходимо сделать колокол подвижным и при этом его уравновесить с целью не допустить его опрокидывания или заклинивания. Для изготовления колокола можно использовать обрезанные ёмкости от нефтепродуктов (желательно со сферическим днищем). Для искусственного утяжеления используется груз, равномерно распределённый по поверхности.

Советы по использованию биотоплива и правила хранения

Биогаз, брикеты хорошо подойдут для отопления жилища, приготовления пищи, послужат источником питания для работы переделанного под газ бензинового электрогенератора или самодельного двигателя Стирлинга. Древесный уголь пригодится при использовании мангала. Жидкое биотопливо позволяет использовать керосиновые лампы, примусы без привычной копоти, а также является идеальным средством для заправки биокаминов.

Технологии изготовления биотоплива не предусматривают длительного хранения. Жидкое топливо в сравнительно короткий период насыщается водой, пеллеты и брикеты отсыревают и расслаиваются, крошатся. Желательно полученное биотопливо тут же использовать.

Как уже указывалось выше, использование биотоплива лишено каких-либо недостатков. Основные недочёты возникают по причине несовершенства конструкций установок по его производству.