In verband met de klimaatveranderingen die plaatsvinden op de planeet, beginnen veel landen na te denken over het milieu. Allereerst, om de ecologie van de planeet te verbeteren, produceren veel landen biobrandstoffen die de traditionele kunnen vervangen.
0.1. Milieuvriendelijke biobrandstoffen
Een andere reden voor de productie van biobrandstoffen is dat de reserves aan olie en kolen niet oneindig zijn. Vroeg of laat zullen ze uitgeput zijn, en wanneer dit gebeurt, zullen mensen van levensbelang alternatieve brandstoffen nodig hebben, die kunnen worden gebruikt door auto's, boilers, turbines enzovoort.
Wat zijn biobrandstoffen?
De energie die verborgen zit in de plantenmassa is praktisch onuitputtelijk, omdat onze zon als bron dient. Planten weten hoe ze de energie van de zon moeten gebruiken en verwerken voor hun groei. Dieren en vogels krijgen op hun beurt energie door zich te voeden met biomassa, terwijl ze afvalproducten produceren. Biobrandstof is per definitie een brandstof die wordt gewonnen uit grondstoffen van plantaardige of dierlijke oorsprong, uit afval en uit verschillende industrieën die verband houden met de verwerking van biomassa.
Moderne technologieën maken het mogelijk om biobrandstoffen in drie soorten te verkrijgen: vast, vloeibaar en gasvormig. We komen vaste brandstof in het leven het vaakst tegen in de vorm van pellets en verschillende briketten die worden verkregen door persen. Vloeibare brandstof - biodiesel - is nog een zeldzaamheid in de post-Sovjetlanden, dit komt door de aanwezigheid van een grote hoeveelheid fossiele koolwaterstoffen tegen een betaalbare prijs. Tegelijkertijd is het vrij duur en technologisch moeilijk om vloeibare biobrandstof uit plantaardige olie te halen.
De productie van brandbaar biogas is veel gemakkelijker en goedkoper, waardoor het steeds populairder wordt. Eigenaren van vee- en pluimveebedrijven denken steeds meer na over de aanschaf van een biogasinstallatie, omdat ze de beschikking hebben over een enorme hoeveelheid uitwerpselen en mest, die hiervoor prima geschikt zijn.
Het heeft geen zin om hier alle soorten plantaardige grondstoffen voor verwerking tot brandstof, de bronnen en productietechnologie ervan op te sommen. We zijn alleen geïnteresseerd in die soorten biobrandstoffen die met succes thuis kunnen worden gewonnen zonder grote sommen geld te investeren. Daar zijn ze:
- biogas gewonnen uit afvalproducten van huisdieren en pluimvee;
- Briketten van verschillende soorten plantaardig afval;
- houtskool.
Als je heel hard je best doet, kun je natuurlijk je eigen pellets, ecodiesel en zelfs ecobenzine maken. Mensen doen dingen als een hobby, besteden er jaren van hun leven en vaak veel geld aan. Voor een breed scala aan gebruikers zijn dergelijke complexe technologieën ontoegankelijk en daarom zullen we ze niet in overweging nemen.
Productieschema voor biomethaan
Biomassa wordt ook gebruikt om een ander autogas te produceren: waterstof. Het komt vrij door de grondstof zonder zuurstof tot hoge temperaturen te verhitten, of opnieuw worden bacteriën aan het werk gezet. Alles wordt gebruikt - van hout tot algen. Dit gas is echter nog niet bijzonder relevant voor de gewone consument. In de toekomst willen ze het gebruiken als brandstof in brandstofcellen, die in serieproductie zullen verschijnen (volgens de meest optimistische voorspellingen van het Daimler-concern) niet eerder dan over vijf tot zeven jaar. En na hetzelfde bedrag - cijfers over het prijskaartje dat past bij het inkomen.
Biogasproductie thuis
Brandbaar gas dat vrijkomt uit mest en andere soortgelijke grondstoffen bestaat grotendeels uit hetzelfde methaan dat we dagelijks in onze keuken gewend zijn. Het aandeel methaan in biogas varieert van 50 tot 70%, afhankelijk van de kwaliteit van de grondstoffen en de efficiëntie van het technologische proces. De rest van de chemische verbindingen in het gas zijn onbrandbaar, ze zijn kooldioxide en waterstofsulfide. Het is dankzij de laatste dat het hele proces gepaard gaat met een bekende geur.
Gasvormige biobrandstof is een brandbare stof die vrijkomt als gevolg van de chemische reactie van vergisting van organisch afval zonder de aanwezigheid van zuurstof. Daarom is het belangrijkste element van technologische apparatuur een gesloten cilindrisch vat (reactor) met een grote capaciteit, bij voorkeur ten minste 1 m3.
Veel thuiswerkers gebruiken hiervoor gewone plastic of ijzeren vaten. Dit is heel acceptabel, de reactie zal ook in dergelijke vaten plaatsvinden. Er komt maar een klein beetje gas vrij, waardoor het niet in verhouding staat tot de tijd en arbeid. De minimale capaciteit van de reactor moet minimaal 600 liter zijn.
Om het proces zo snel en efficiënt mogelijk te laten verlopen, moet volgens de technologie de inhoud van de reactor constant worden verwarmd tot een temperatuur van 35-40 ºС. Thuis is dat niet altijd mogelijk en brengt het energiekosten met zich mee. De uitweg is als volgt: het is beter om de container waaruit biobrandstof wordt gewonnen in een voldoende diep gat in de grond te plaatsen. Idealiter zijn de bodem en wanden van de put gemaakt van beton en is het bovenste uitstekende deel van de reactor geïsoleerd voor de winter. Hoe dit correct wordt gedaan, wordt weergegeven in de afbeelding:
Het algemene ontwerp van de installatie, die de productie van biobrandstof uit mest mogelijk maakt, bevat de volgende elementen (zie onderstaand schema):
- reactor - een vat gemaakt van cilindrisch metaal;
- laadtrechter voor het vullen van de reactor met een substraat (een mengsel van grondstoffen met water);
- serviceluik;
- buitencontainer - een waterslot om de vereiste druk in de reactor te behouden;
- pijp voor het lossen van afvalmateriaal;
- een aftakleiding met een klep voor biogastoevoer.
Opmerking. Om de fermentatie van het substraat te verbeteren, wordt aanbevolen om een vijzel aan de structuur toe te voegen, zoals een bouwmenger. Het is in het midden van de tank geïnstalleerd en een handvat wordt door de afdichting naar buiten gebracht voor het periodiek mengen van de inhoud.
Het technologische proces wordt als volgt uitgevoerd. Ten eerste moet het afval worden vermalen. De grootte van de fractie mag niet groter zijn dan 10 mm, dit zorgt voor een goede penetratie van bacteriën die fermentatie veroorzaken. Vervolgens wordt de grondstof met water gegoten en grondig gemengd. De hoeveelheid water is ongeveer 0,7 liter per kilo mest. Het blijkt een substraat, daar wordt thuis biobrandstof uit gewonnen.
Het substraat wordt via een trechter in een container gevuld, die vervolgens hermetisch wordt afgesloten. De inhoud moet zoveel mogelijk worden gemengd. Na enkele dagen begint zich brandbaar gas te ontwikkelen, het moet periodiek worden weggepompt zodat de druk in de tank niet stijgt. Dit vertraagt de reactie en dwingt de inhoud terug in de vultrechter. Een compressor en een conventionele propaancilinder worden gebruikt om het gas af te voeren. Een gedetailleerde beschrijving van de installatie- en productietechnologie kan worden bestudeerd door de video te bekijken:
Dit wil niet zeggen dat het scheiden van biogas uit verschillende soorten mest en mest eenvoudig is. Thuiswerkers moeten met vallen en opstaan gaan: ofwel komt er te weinig brandstof vrij, dan gaat de reactie niet weg, enzovoort. Het moet duidelijk zijn dat succes veel werk en geduld vereist, en het is onwaarschijnlijk dat de hoeveelheid brandstof voldoende is om een huis te verwarmen. Toch zal het voldoende zijn voor de werking van de gasboiler en de kachel, wat al een groot pluspunt is.Hoe deze apparaten op biogas werken, wordt in de video getoond:
Briketten maken
Het thuis opzetten van de productie van biobrandstoffen uit zaagsel, stro en ander afval is wat makkelijker. Van de apparatuur heeft u alleen een handpers nodig die speciaal voor dit doel is gemaakt. Het kan kant-en-klaar worden gekocht, besteld door vakmensen of, als u over de juiste vaardigheden beschikt, kunt u het zelf maken. Een geprefabriceerde pers kost veel geld, dus dat laatste is de goedkoopste optie.
De productie van briketten begint met de bereiding van het mengsel. Zaagsel, zaaddoppen, stro en zelfs geweekt oudpapier worden als grondstof gebruikt. Dergelijke brandstof kan natuurlijk al heerlijk branden in een oven of ketel voor vaste brandstof, maar door het lage stortgewicht zal je de oven te vaak moeten laden. Afgewerkte vaste biobrandstof gemaakt van stro of zaagsel zal veel langer branden.
Het mengsel bestaat uit grondstoffen, water en klei, dat als bindmiddel dient. Stro of papier moet eerst worden fijngemaakt en vervolgens worden gemengd met klei in een verhouding van 10: 1 (voor 10 kg afval 1 kg klei) en water. De hoeveelheid water moet zo worden gekozen dat een gelijkmatige menging en het vermogen van het mengsel om zich te vormen verzekerd is. Voeg niet veel klei toe aan de oplossing, vergeet niet dat het in de vorm van as in uw ketel blijft.
Een speciaal formulier wordt met het mengsel gevuld en vervolgens onder de pers geplaatst. Na het persen wordt de afgewerkte briket voorzichtig verwijderd en in de zon te drogen gelegd. U kunt de persoperatie in de video zien:
Milieu-impact
Verrassend genoeg is dit type brandstof absoluut onschadelijk voor de natuur en heeft het vrijkomen ervan in het milieu geen negatieve gevolgen voor flora en fauna. Hetzelfde kan niet gezegd worden over olie en aardolieproducten. Het is een bekend feit dat slechts één liter benzine of brandstof minstens een miljoen liter water in de oceanen van de wereld vervuilt en leidt tot de dood van vele levende organismen en micro-organismen. Een van de belangrijkste eigenschappen van biodieselbrandstof is de snelle vervalperiode: binnen een maand vernietigen micro-organismen bijna het volledige brandstofvolume. Dus als vervoer over de rivier en over zee wordt omgezet in innovatieve brandstoffen, kunnen de schadelijke gevolgen van ongevallen en diesellekken worden geminimaliseerd.
Houtskool krijgen
Houtskool is interessant voor huiseigenaren als brandstof die wordt gebruikt bij barbecues en barbecues thuis. Het is geen geheim dat het kopen van dergelijke steenkool in een winkel vrij duur is, terwijl je het thuis gratis kunt verbranden en alleen je tijd kunt besteden. Overigens heeft het geen zin om het in verwarmingsketels of kachels op vaste brandstoffen te verbranden, het is veel gemakkelijker om gewoon brandhout in de vuurkist te doen.
Houtskool wordt op 2 manieren uit hout verbrand:
- in vaten;
- in de pits.
De eerste methode vereist een gewone stalen vat van 200 liter en een huishoudelijke stofzuiger. Deze laatste zal dienen voor luchtinjectie, daarom moet een aftakleiding in de bodem van het vat worden gesneden om deze te verbinden. Er wordt een vuurtje gemaakt op de bodem van de container, vervolgens wordt deze tot de helft gevuld met hout en wordt de stofzuiger aangezet. Vervolgens wordt het hout op de bovenkant aangebracht, bedekt met een deksel en bedekt met klei. Wanneer alles opbrandt en het vat afkoelt, wordt er gesorteerd om de houtskool van de as te scheiden.
Evenzo wordt hout in een put gestookt. De laatste wordt gegraven met een diameter van 0,8 m en niet meer dan 0,6 m diep. De bodem van de put wordt aangestampt, waarna er vuur in wordt gemaakt en brandhout tot 30 cm lang in lagen wordt aangebracht Het vullen gebeurt als de vorige laag wordt verbrand, het proces duurt ongeveer 3 uur. Aan het einde is de put bedekt met takken en mos en bovenop besprenkeld met aarde. Na 2 dagen kan de coating worden verwijderd en kunnen de kolen worden geselecteerd.
VEGETARISCH MENU
Dieselbrandstof wordt ook bereid volgens niet-standaard recepten. De grondstoffen zijn raapzaad, sojabonen, diverse oliën en vetten.Dergelijke brandstof is gemarkeerd met de letter B en cijfers die overeenkomen met het aandeel van de plantcomponenten in het mengsel. Het cetaangetal van de brandstof is hoger dan dat van een conventionele brandstof: 51 versus 42–45. De brandstof ontleedt goed zonder het milieu te schaden en bevat praktisch geen zwavel. Een van de belangrijkste nadelen is de korte houdbaarheid.
Bioadditieven voor dieselbrandstof zijn nog niet zo wijdverbreid gebruikt als bio-ethanol. Desalniettemin wordt het in veel landen geproduceerd. Er zijn landen waar het bio-gehalte van 5% gelegaliseerd is en bij verkoop niet vermeld hoeft te worden.
