Биодизель – топливо будущего или новая экологическая

Биодизель – топливо будущего или
новая экологическая проблема?
Косарев В. Н.
Цели и задачи
 Рассмотреть все типы биотоплива и
определить его положительные и
отрицательные стороны.
 Рассмотреть способы получения биотоплива.
 Провести опыт по получению биотоплива.
Биотопливо – наше будущее?
Биодизель

Биодизель представляет собой жидкость золотистого или
темно-коричневого цвета в зависимости от исходного
сырья. Он практически не смешивается с водой, так как
обладает низкой плотностью, не превышающей 0,88 г/см3.
Вязкость этого альтернативного топлива практически
идентична вязкости топлива, которое производится из
нефтепродуктов. В отличие от традиционного дизельного
топлива, биодизель является очень агрессивным
растворителем и способен вступать в контакт с
резиновыми деталями двигателей. Кроме того, к
недостаткам этого вида топлива можно отнести более
низкую температуру загустения.
Биоэтанол

Биоэтанол представляет собой технический этиловый
спирт, который производится путем гидролиза или
методом ферментизации (так из крахмала или целлюлозы
выделяется глюкоза) сахаросодержащих растений либо
соломы, шелухи и опилок с последующей ректификацией,
или, если по-русски - очищением. Самой выгодной
сельскохозяйственной культурой для его производства
считается кукуруза (с 1 га можно получить 2,5 куб. м
биоэтанола). Основная проблема заключается в том, что
высокие российские акцизы на спирт делают его дороже
бензина.
Пеллеты

«Топливные гранулы», или, если угодно,
«пеллеты» (как их еще называют),
представляют собой должным образом
обработанные отходы зернового
производства.
Биогаз

Еще один вариант «чистого» топлива:
использовать неизбежные в ходе работы
свинокомплексов отходы, такие как газ и
навоз. Для техники такое топливо конечно
непрактично, а вот для обогрева теплиц в
самый раз, да еще и на утилизации можно
экономить.
За и против

Почему биотопливо так тесно связано с
продовольственной проблемой, понятно – выработка
биотоплива из сельскохозяйственного сырья с 2000 по
2007 год увеличилась в три раза. В данный момент
биотопливо обеспечивает примерно 2% всего топлива,
используемого на транспорте. По всем прогнозам такая
тенденция продолжится, однако в целом вклад
биотоплива в решение проблем транспортного топлива
будет очень ограниченным. Иными словами, этанол и
биодизельное топливо не могут серьезно повлиять на
ситуацию на транспорте, не говоря уже о ситуации в
мировой энергетике.
Что говорит «за» биотопливо.


Биотопливо второго поколения, получаемое из
травы, отходов лесного промысла и тд., может
снизить выбросы СО2 на 70% - 90%. Оно
уменьшает все вредные выбросы производств в
целом.
Биомассы без ее восстановления в природе
сейчас хватит на 100 – 150 лет, а если ее и
восстанавливать должным образом, то ее запасы
почти ничем не ограничены.
Что говорит против.


Очень большой риск для населения развивающихся
стран, которые сильно зависят от импорта
продовольствия. В особенности для их городских
жителей, которые в свою очередь уже сейчас тратят до
половины своего заработка на продукты питания.
спрос на такой вид топлива в предстоящие десятилетия
будет расти, а значит больше пойдет сахара, кукурузы,
масличных культур не на удовлетворение
продовольственных запросов, а на нужды энергетиков. В
итоге буду расти цены на сельскохозяйственные культуры
и продовольствие.
Мой опыт

Будучи самым
обыкновенным
учеником школы я
решил проделать
самый простой опыт
с Биотопливом –
получение биогаза и
его тепловое
действие.
Подготовка.





Я собрал установку для сбора газа, включающую в себя:
Сосуд – сама емкость для получения газа. Мне такой емкостью
отлично послужила трехлитровая банка, но в промышленных
масштабах используют, вертикально поставленные, цистерны
огромных объемов.
Герметичное покрытие. Я использовал пару обычных пищевых
пакетов. Ими я накрыл банку сверху и плотно прижал. Идеально было
иметь герметично закрытую емкость, но этого добиться не удалось.
Термометр для измерения температуры внутри реактора. Можно
было использовать два совершенно одинаковых термометра, но их у
меня не нашлось. Тем самым мне пришлось довольствоваться чисто
субъективными показателями.
Биомасса – то, что производит биогаз и вырабатывает тепло. Я
использовал апельсиновые корки, но можно также использовать и
другое сырье.
Первая фаза.

Предраспадный период.
В первые четыре дня
температура в реакторе
медленно поднималась.
Масса только начинала
гнить, и реакция
протекала слабо.
Выделение газа было
незначительным.
Дни
1
2
3
4
Вне
24,3
24,1
23,9
23,7
Внутри
24,3
24,4
24,5
24,3
0
0,3
0,6
0,6
Разница
Вторая фаза.

Основное насыщение. На пятый
день началось образование
конденсата – это обозначило начало
быстрой реакции. Выделение газа
сильно увеличилось, но, что
препятствовало эксперименту,
началось протекание газа из
реактора наружу из-за большого
давления.
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
23,7
24,9
24,7
24,3
23,9
23,4
23,7
23,6
23,8
23,6
23,5
23,2
23,1
24,6
27,8
27,4
27,4
26,7
26,3
27,1
26,9
27,3
27,1
26,9
26,7
26,4
0,9
2,9
2,7
3,1
2,8
2,9
3,4
3,3
3,5
3,5
3,4
3,5
3,3
Конденсат
Третья, заключительная фаза.
Полное перегнивание. На этом этапе опыта
почти вся биомасса перегнила и выделение
тепла постепенно стало уменьшаться.

18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
23,4
23,6
23,8
23,7
24,1
24,4
24,7
24,1
23,7
23,8
23,5
23,1
22,9
26,1
25,6
25,6
25,7
26,8
26,9
27,1
27,1
26,4
26,1
25,2
25,1
24,7
2,7
2
1,8
2
2,7
2,5
2,4
3
2,7
2,3
1,7
2
1,8
Итоги опыта.
Замечания по опыту:
Температура внутри реактора сильно зависит от температуры снаружи.
Реакция не была столь интенсивной и быстрой из-за того, что температура
окружающей среды была мала для данной реакции. Идеальной
температурой считается 30 – 35 С.
Многочисленные утечки газа не позволили его собрать, но позволили
судить о его выделении.

1.
2.
3.
Средние значение.
Вне
Внутри
Разница
23,80666667
15
2,343333333
Выводы по опыту.
Несмотря на незначительную неточность вычислений и большую
погрешность я смог получить хорошие результаты. Средняя разница в
температурах внутри и вне составила 2.34С0 за 30 дней. В то же время
за период в котором наблюдалось наибольшее выделение тепла (6 – 17
дни) средняя разница температур составила 2.96С0
В проведении опыта средняя температура снаружи оказалась на 10С0
меньше эталонной, при которой наблюдается наибольшее тепло и
газоотдача. Необходима температура пока недостижима в России в
больший период года.
Такое получение газа рентабельно.
Выводы.




Мир вступает в эру биоэкономики, то есть экономики, основанной на
биотехнологиях, использующей возобновляемое сырье для производства
энергии и материалов.
Эксперты выделяют ряд преимуществ биоэкономики. В социальной сфере
это диверсификация экономики сельского хозяйства и ее рост; развитие
сельских регионов; улучшение социальной ситуации в городах, где
расположены гидролизные заводы; укрепление здоровья человека,
благоприятные перемены в экологии и качестве жизни.
В экономике - снижение себестоимости, более тщательный контроль свойств
продукции; появление новых продуктов и рынков; снижение зависимости
торговли от энергоресурсов.
В экологии биоэкономика позволяет предотвращать загрязнение
окружающей среды, снижать объемы выбросов газов, вызывающих
парниковый эффект, и других ядовитых веществ; создавать новые
материалы, химикаты и топливо из биомассы; использовать продукты
многоразового использования и переработки.
Заключение


В заключении моего проекта скажу:
Биодизель – новый вид энергии, который может еще проявить себя,
но не стоит человечеству полагаться только лишь на него, ведь
существует огромное количество других источников энергии, которые
могут послужить нам и в то же время не навредить окружающей
среде. Наверное, просто люди еще не готовы отказаться от дешевых
и легко доступных видов энергии. Могу сказать, что мы живем сейчас
за счет прошлых времен существования земли. Но когда-то запасы,
сохраненные Землей, закончатся, и нам уже нечем будет питаться!
Поэтому пора отрываться от "Нефтяной соски" и самим создавать
свое будущее, переходя на более долговечные способы добычи
ресурсов. Нефти и газа уже осталось на полвека. Уже сейчас пора
думать о том, что будет дальше!
Список использованной литературы
Журнал «Биология в школе» 8/2008
«Биотопливо: за и против»
 Журнал «Биология в школе»3/2001
Урок «Биодизель – топливо будущего или новая
экологическая проблема?»
 Журнал «ЮГ-спецтехника» №27/2007
«Биотопливо: российский рецепт»

Статья:
вице-президента Российской Национальной Биотопливной
Ассоциации Алексея Аблаева
