Технология и оборудование для производства биотоплива

Из чего состоит биодизель?

Экологичное горючее делают в основном из растительного масла или использованного животного жира. Изготовление биодизеля высокой калорийности возможно из пальмового масла. Такой продукт нельзя использовать при низких температурах, поскольку он замерзает. Его применяют на Юге, где круглый год температура выше 0.

Незамерзающее биотопливо получается из рапса. Это обусловлено тем, что продукт переработки растения низкокалорийный. Горючее используют при очень низких температурах. Рапс популярен по причине простоты взращивания и ухода, растение не мешает росту других культур.

Помимо рапса и пальмового масла, топливо для дизельных двигателей изготавливают из:

• маслянистых растений;
• жиров;
• масел животного происхождения.

Принцип действия установки для биотоплива

Органические вещества помещаются в биореактор где происходит разложение на биогаз и органические удобрения. Удаление сброженной субстанции происходит через специальный штуцер, поступает бункер-отстойник. Биогаз поступает из отстойника в газгольдер, для перемещения биогаза используется специальный газовый штуцер и конденсатор, служащий для удаления влаги. Из газгольдера газ поступает к использованию в газовых устройствах или для получения тепловой энергии в когенерационной установке. При получении газа этим способом брожения полностью исключается запах и уничтожается болезнетворная микрофлора.

Сырье для производства биодизеля

На данный момент отмечается, что основным сырьем для выпуска биодизеля является растительное масло.

Таблица 1. Свойства растительного масла

Наименование масла	Плотность при 15 °С, кг/дм3	Тепловая способность, мДж/кг	Вязкость при 20°С (мм/с)	Цетановое число	Температура загустения, °С	Температура воспламенения, °С	Йодное число
Рапсовое	0,92	37,6	72,3	40	0… –3	317	94–113
Подсолнечное	0,93	37,1	68,9	36	–16… –18	316	118–114
Кукурузное	0,93	37,1	65,5	38	–8… –12	340	–
Соевое	0,93	37,1	63,5	39	–8… –18	350	114–138
Льняное	0,93	37,0	51,0	52	–18… –27	–	169–192
Оливковое	0,92	37,8	83,8	37	–5… –9	–	76–90
Хлопковое	0,93	36,8	89,4	41	–6… –14	320	90–117
Пальмовое	0,92	37,0	29,4	42	27–43	267	34–61

Рапсовое масло. Обладает относительно высокой стойкостью к окислению. Содержание йода (IV) в нем ниже, чем 120 единиц, оно удобно для использования в зимних условиях, а рапс дает большие урожаи. Поэтому значительные площади заняты именно этой культурой под сырье для биодизеля.

Подсолнечное масло. В настоящее время урожаи подсолнечника ниже, чем урожаи рапса, однако он хорошо произрастает в странах с теплым и сухим климатом. Содержание йода (IV) в нем выше, чем 120 (согласно европейскому стандарту EN 14214, его не должно быть более 120), поэтому его приходится смешивать с другими маслами, содержащими меньшее количество йода.

Животные жиры и отходы пищевых жиров. Применение этого вида сырья в Европе определяется стандартом EN 14241. Животные и пищевые жиры содержат повышенное количество полимеров, но они получили распространение в тех странах, где довольно дешевы и обеспечивают достаточную доходность.

Соевое масло. Оно получило широкое распространение в США и Аргентине. Масло сои имеет повышенное содержание йода (более 120), однако на него не распространяется действие европейского стандарта EN 14214, а американский стандарт D-6751–02 не содержит подобных ограничений. Пальмовое масло. Широко используется в Малайзии с 1987 года для производства биодизеля. Из-за характерной для пальмового масла температуры снижения жидкотекучести при +11 °C его применение ограничено странами с теплым климатом (может использоваться в них только в смесях с другим сырьем).

Другие источники. Потенциальные возможности использования других семян масличных культур в качестве сырья для получения биодизеля полностью еще не исследованы. Применение ореховых масел начато в Никарагуа, опыты по использованию хлопкового масла успешно проведены в Греции.

Семена новых масличных культур. Для получения биодизеля с оптимизированными свойствами могут рассматриваться культуры с минимальным содержанием полиненасыщенных жирных кислот, типа линолевой кислоты (18:3); с максимальным содержанием мононепредельных жирных кислот, типа олеиновой кислоты (18:1), чтобы обеспечить хорошую стабильность в сочетании с удобством зимнего использования; с минимальным уровнем насыщаемых жирных кислот (16:0) и стеариновой кислоты (18:0) для удобства зимнего использования.

Карбонизация брикетов

Все более востребованной технологией производства твердого биотоплива из древесины является карбонизация брикетов, хотя пока это направление не получило массовый характер. Цена на карбонизированные брикеты в разы выше, чем на обычные. Правда, их производство весьма пожароопасно, поскольку при этом используются пиролизные технологии, близкие к изготовлению древесного угля. Только вместо цельной древесины пиролизу подвергается древесный брикет. В связи с тем, что древесный брикет обладает значительно большей плотностью, процесс пиролиза происходит несколько по-другому. Эти сложности оправдываются высокой маржинальностью карбонизированных брикетов. У такого вида биотоплива более ровная и высокая температура сгорания, и горит карбонизированный брикет намного дольше. Этот вид продукции пользуется спросом для приготовления пищи в частном секторе – кафе и ресторанах. Является востребованным экспортным продуктом в Азии и на Ближнем Востоке. Кроме того, этот вид топлива наряду с древесным углем весьма востребован в металлургии.

Механизм образования газа из органического сырья

Биогаз – это летучее вещество без цвета и какого-либо запаха, в котором содержится до 70% метана. По своим качественным показателям он приближается к традиционному виду топлива – природному газу. Отличается хорошей теплотворной способностью, 1м3 биогаза выделяет столько тепла, сколько получается при сгорании полутора килограмм угля.

Образованию биогаза мы обязаны анаэробным бактериям, которые активно трудятся над разложением органического сырья, в качестве которого используются навоз сельскохозяйственных животных, птичий помет, отходы любых растений.

В самостоятельном производстве биогаза может использоваться птичий помет и продукты жизнедеятельности мелкого и крупного домашнего скота. Сырье может применяться в чистом виде и в форме смеси с включением травы, листвы, старой бумаги

Для активизации процесса необходимо создать благоприятные условия для жизнедеятельности бактерий. Они должны быть схожи с теми, в которых микроорганизмы развиваются в естественном резервуаре – в желудке животных, где тепло и отсутствует кислород.

Собственно, это и есть два основных условия, способствующих чудесному превращению гниющей навозной массы в экологически чистое топливо и ценные удобрения.

Для получения биогаза нужен герметичный реактор без доступа воздуха, где будет происходить процесс брожения навоза и разложения его на составляющие:

• метан (до 70%);
• углекислый газ (примерно 30%);
• другие газообразные вещества (1-2%).

Образовавшиеся газы поднимаются кверху емкости, откуда их затем выкачивают, а вниз оседает остаточный продукт – высококачественное органическое удобрение, сохранившее в результате обработки все ценные вещества, имеющиеся в навозе – азот и фосфор, и потерявшее значительную часть патогенных микроорганизмов.

Реактор для получения биогаза должен иметь полностью герметичную конструкцию, в которой отсутствует кислород, в противном случае процесс разложения навоза будет проходить крайне медленно

Второе важное условие для эффективного разложения навоза и образования биогаза – соблюдение температурного режима. Бактерии, принимающие участие в процессе, активизируются при температуре от +30 градусов. Причем в навозе содержится два вида бактерий:

Причем в навозе содержится два вида бактерий:

• мезофильные. Их жизнедеятельность происходит при температуре +30 – +40 градусов;
• термофильные. Для их размножения необходимо соблюсти температурный режим +50 (+60) градусов.

Время переработки сырья в установках первого типа зависит от состава смеси и составляет от 12 до 30 суток. При этом 1 литр полезной площади реактора дает 2 л биотоплива.  При использовании установок второго типа время выработки конечного продукта сокращается до трех дней, а количество биогаза возрастает до 4,5 л.

Эффективность термофильных установок видна невооруженным глазом, однако и цена их обслуживания очень высока, поэтому прежде чем выбрать тот или иной способ получения биогаза, необходимо очень тщательно все просчитать

Несмотря на то, что эффективность термофильных установок в десятки раз выше, применяются они гораздо реже, поскольку поддержание высоких температур в реакторе связано с большими расходами.

Обслуживание и содержание установок мезофильного типа дешевле, поэтому большинство фермерских хозяйств для получения биогаза используют именно их.

Биогаз по критериям энергетического потенциала немногим уступает привычному газовому топливу. Однако в его составе есть сернокислые испарения, наличие которых следует учесть при выборе материалов для сооружения установки

Технология изготовления подземного реактора

Для производства биогаза можно установить самую простую установку, углубив ее в грунт. Технология изготовления такого резервуара выглядит следующим образом:

1. Выкапывают котлован нужного размера. Его стенки заливают керамзитобетоном, который дополнительно армируют.
2. С противоположных стенок бункера оставляют отверстия. В них устанавливают трубы с некоторым наклоном, чтобы производить закачку сырья и извлечение отработанного материала.
3. Выходной трубопровод диаметром 70 мм устанавливается практически около самого дна. Другой его конец устанавливается в резервуар, в который будет происходить выкачка отработанного шлама. Рекомендуется делать его прямоугольным.
4. Трубопровод для подачи сырья размещают на высоте 0,5 м относительно дна. Его рекомендуемый диаметр – 30-35 мм. Верх трубы заводят в отдельный резервуар для приема подготовленного сырья.
5. Верхняя часть биореактора должна иметь купольную или конусную форму. Ее можно изготовить из обычного кровельного железа или других металлических листов. Разрешается сделать крышку резервуара при помощи кирпичной кадки. Для усиления ее конструкции поверхность дополнительно оштукатуривают с установкой арматурной сетки.
6. Сверху крышки резервуара делаю люк, который должен герметически закрываться. Через нее также выводят газоотводный трубопровод. Дополнительно устанавливают клапан для сброса давления.
7. Для перемешивания субстрата в резервуаре устанавливают несколько пластиковых труб. Они должны быть погружены в биомассу. В трубах делают множество отверстий, что позволяет перемешивать сырье при помощи движущихся пузырьков газа.

Как производятся топливные гранулы

Сам процесс производства топливных гранул достаточно сложен. Здесь нет такого, что загрузил сырье, нажал кнопку, а из заветной дырки поползли гранулы и тут же материализовались в евровалюту. Все намного сложнее. Это почти искусство. Со своими хитростями  и тонкостями.

Сначала сырье — опилки с пилорам — поступает на участок подготовки и очистки сырья. Специальными сепараторами опилки отчищаются от камней, металла, крупных деревяшек.

У меня не сохранились фото роликовых и магнитных сепараторов. Не сохранились фото подачи сырья с системой подвижных полов — ну, простите что-ли.

Далее на участке сушки из сырья выгоняется лишняя вода — опилки высушиваются до 6-8 % влажности.

Машина для сушки древесных опилок.

На этих фото реальный наш участок сушки сырья. Он есть в интернете. Собирал его и настраивал московский «Топгран». Сволочи, жулики, гады!!!!!

Как оказалось, система нерабочая. Взрывоопасная. Неэффективная. Полностью переделывали. Перешли на барабанную сушилку с теплогенератором в 3 мВТ. Шефмонтаж помогали делать ребята из Лодейного поля. Огромная им благодарность и низкий поклон. Фото не сохранилось.

Оборудование завода для производства топливных гранул.

Далее, через систему циклонов пневмоперегрузкой  поступают на участок дробления.

Дробилка примерно выглядит  так.

Дробилка.

Опять «Топгран» г. Москва.  Опять гады, сволочи и т. д. В проектировании допущена серьезнейшая ошибка: выгрузка должна производиться пневморазгрузкой. Иначе дробилка забивается. Ее эффективность сводится к нулю.

Готовое, раздробленное сырье поступает на питатель гранулятора. На фото питатель синий, гранулятор — зеленый.

Здесь высушенные опилки прессуются. В принципе, это и есть основной элемент завода.

Все остальное — лишь подготовка к процессу гранулирования. Принцип простой. В матрицу — по форме как покрышка в автомобиле с большим количеством отверстий —поступают высушенные опилки. Матрица крутится. Внутри матрицы два прижимных ролика. Опилки попадают между роликом и матрицей. Создается давление. Выделяется температура, и спрессованные опилки в виде гранул выползают с обратной стороны матрицы (как фарш в мясорубке).

Гранулы выходят горячие. Поэтому поступают в специальный охладитель, где остывают, и через линию фасовки фасуются в биг—бэги — большие мешки. Ну, если на пальцах….то как-то так.

На фото все наше.

Ну вот, теперь про производство топливных гранул вы знаете достаточно, можно рассказать про сам бизнес.

Биодизель в домашних условиях

Биодизель – это топливо, получаемое из любого растительного масла (подсолнечное, рапсовое, пальмовое).

Краткое описание процесса производства биодизеля :

1. Растительное масло смешивают с метанолом и катализатором.
2. Смесь подогревают на протяжении нескольких часов (до 50-60 градусов).
3. В процессе этерификации происходит расслоение смеси на глицерин, который оседает вниз и биодизель.
4. Глицерин сливают.
5. Дизель очищают (выпаривают, отстаивают и фильтруют).

Готовый продукт подходящего качества прозрачный и с нейтральным pH.

Выход биодизеля из растительного масла примерно 95%.

Минус домашнего изготовления биологического дизеля – высокая стоимость растительного масла. Имеет смысл производить биодизель своими руками только при наличии собственных полей под выращивание рапса или подсолнечника. Либо имея постоянный источник поставки дешёвого переработанного растительного масла.

Камины на биотопливе – это декоративный элемент интерьера с живым огнём. Промышленное производство биокаминов предлагает модели самых различных размеров и конфигураций. Однако многие делают биокамины своими руками.

Устройство биокамина очень простое: ёмкость для жидкого топлива, решётка и горелка. Остальное дело вкуса.

Чтобы сделать топливный блок для биокамина своими руками, нужно взять металлический короб, внутрь поставить ёмкость с биоэтанолом. Накрыть короб металлической решёткой (можно взять простую решётку для барбекю). Установить на решётку фитиль, поджечь и биокамин готов.

По сути, это всё, что нужно, чтобы сделать биокамин своими руками. Остаётся задекорировать его камнями или другими элементами на свой вкус.

Тепла от такого камина совсем немного, это скорее просто оригинальное украшение дома.

Вполне возможно сделать и топливо для биокамина своими руками. В его состав входит этанол и бензин. Рассмотрим процесс производства биоэтанола в домашних условиях.

Потребуются такие ингредиенты:

Этиловый спирт 96%, продаётся в аптеке
Авиационный бензин (его ещё используют для заправки зажигалок)

Он практически без запаха, что важно для использования в жилом помещении.. На литр спирта нужно всего около 70 г

бензина. Хорошо перемешать и залить в ёмкость для топлива. Литра биотоплива хватит от 2 до 8 часов непрерывного горения, в зависимости от типа горелки камина и интенсивности пламени

На литр спирта нужно всего около 70 г. бензина. Хорошо перемешать и залить в ёмкость для топлива. Литра биотоплива хватит от 2 до 8 часов непрерывного горения, в зависимости от типа горелки камина и интенсивности пламени.

Биотопливо своими руками

Биоэтанол – безопасный вид топлива, при его сгорании выделяется только водород в газообразном состоянии и углекислый газ. Однако открытый огонь сжигает кислород, поэтому нужно регулярно проветривать комнату. Также это поможет удалить избыток углекислого газа из воздуха.

Сколько стоит открыть производство биодизеля?

На примере испанского завода, общий объем инвестиций в организацию производства метилового эфира в целом составят 11,3 млн. долларов.

Согласно подсчетам российских экономистов, при запланированной производительности 500 т. в месяц, потребуются первоначальные инвестиции в 700 тыс. долларов. При таких объемах, прибыль предприятия, за вычетом налогов и всех затрат, составит около 85,5 тыс. долларов.

По расчету экспертов, финансовые вложения при строительстве завода составят около 0,5 доллара на литр биотоплива. Чтобы запустить бизнес, потребуется вложить около 4 млн. долларов. Продажа побочного продукта – технического глицерина – открывает возможности получить дополнительный доход. Прогнозы по окупаемости производства метилового эфира разные: экономисты называют период от 15 месяцев до 5 лет.

На видео: Биодизель без метанола

Энергоэффективность биомассы

Чистая энергоэффективность биомассы рассчитывается как отношение получаемой к энергии, используемой при ее производстве. Затраты энергии на производство являются суммой ресурсов, используемых для производства семян, удобрений, пестицидов, агропроизводства, использования техники, хранения биомассы, а также транспортировки.

Полученную энергию рассчитывают как отношение выхода сухого вещества и валовой калорийности биомассы. Произведенная чистая энергия должна быть уменьшена на 10% неизбежных потерь урожая.

Наибольшая чистая энергия была получена при выращивании зерна кукурузы и пшеницы, а также травянистого растения мискантуса, благодаря  высокой урожайности этих культур.

Производство каждой культуры сопряжено с определенными затратами, в случае известных растений выращивание картофеля характеризовалось наибольшими затратами.

Таким образом, энергоэффективность сельскохозяйственных культур выражалась как соотношение между энергетической ценностью урожая и инвестициями в выращивание. Эта величина во многом обусловлена интенсивностью производства и условиями произрастания растений.

Сложное сырьё

К числу самых проблемных пород для переработки в биотопливо среди лиственных деревьев относят осину и берёзу. Долгое время считалось, что осиновое сырьё вовсе непригодно для производства пеллет. Доказать обратное удалось скандинавским учёным в 2010 году: компания Glommers Miljoenergi AB изготовила 700 кг пеллет из осины, а сотрудники Университета Юмеа провели эксперимент по их сжиганию.

Они установили, что, во-первых, насыпная плотность, длина и финальная фракция 8-миллиметровых осиновых пеллет практически не отличаются от тех же показателей для древесных гранул из других пород древесины. А во-вторых, параметры их сжигания (зольность, шлакообразование, экологические характеристики, касающиеся выбросов газов) практически те же, что и у хвойных пеллет.

Фото: atakl.com

Разновидности и преимущества

На сегодняшний день, существует 3 вида биотоплива:

• жидкое;
• твердое;
• газообразное;

Жидкое биотопливо

Является самым обсуждаемым видом. Ведь жизнь современного человека зависит от нефти, без нее человечество не сможет выжить, а нефть является ископаемым ресурсом и в какой-то момент ее запасы иссякнут.

Жидкое биотопливо способно заменить этот ископаемый ресурс.

К жидкому биотопливу относятся:

• спирты (этанол, метанол, бутанол),
• биодизель,
• биомазут,
• эфиры;

Твердое

В основном к нему относится древесина (отходы деревообработки и топливные гранулы, брикеты). Источником для их получения служат как правило, леса, где растут трава, кустарники и деревья.

Газообразное топливо

Относятся биогаз, водород.

Также, биотопливо можно классифицировать по поколениям. Существуют биотоплива 1, 2, 3 и 4 поколений:

1. К 1 поколению относится биотопливо, полученное в результате переработки сельхоз растений в биодизель и этанол.
2. 2 поколение – биотопливо, полученное от отходов продуктов питания.
3. К 3 поколению биотоплива относится биотопливо, полученное при использовании внедренных технологий в результате разрушения биомасс.
4. 4 поколение биотоплива производится на землях непригодных для занятия сельским хозяйством и без разрушения биомасс.

Еще одной классификацией биотоплива является деление биотоплива на первичное и вторичное. К первичному биотопливу относится биотопливо, которое не прошло обработку. К вторичному – обработанное. Вторичное биотопливо подвергается разнообразным изменениям перед использованием и может быть в твердой, жидкой и газообразной формах.

Преимущества

Преимущества биотоплива следующие:

1. Мобильность. Биотопливо обладает возможностью производиться в любом уголке света вне зависимости от климатических условий и рельефа, потому что этот вид топлива может производиться из различных органических соединений.
2. Возобновляемость. Так как биотопливо получается из разнообразных органических соединений растительного или животного происхождения, например, навоз, то его количество не иссякнет.
3. Экологичность. Это более чистый вид топлива и при сгорании выбрасывает меньше вредных веществ в воздух, чем ископаемое топливо.
4. Забота об окружающей среде. Производство биотоплива решает проблемы связанные с утилизацией мусора.

Что такое биотопливо, его преимущества

Биотопливо было изобретено значительно раньше открытия природных залежей нефти. Поскольку ее использование позволяло намного быстрей получить энергию, о биотопливе быстро забыли. Однако вместе с нефтью появились проблемы загрязнения окружающей среды, стоимость топлива неумолимо ползет вверх год от года. Странам, где нет запасов нефти, приходится изобретать альтернативные источники энергии, например, биотопливо. Получать энергию можно с помощью переработки биомассы термохимическим или биологическим способом.

Преимуществ у биотоплива масса. Прежде всего, перерабатываемое растительное или органическое сырье неисчерпаемо, оно постоянно обновляется, чего, например, нельзя сказать о нефти. Воспламеняемость биотоплива намного выше. Количество углекислого газа, который выбрасывается в атмосферу, намного ниже, если сравнивать с показателями выбросов после использования той же солярки.

Наряду с плюсами альтернативного топлива существует и недостаток – производство дизеля намного дешевле, чем изготовление биотоплива. По этой причине последний источник энергии вряд ли займет лидирующее положение на рынке топлива. В нем заинтересованы лишь те, кому некуда деваться, кроме как производить альтернативный источник энергии.

Если имеется зимняя теплица и свое собственное фермерское хозяйство, заниматься производством биотоплива очень выгодно – теплица и ферма будут отапливаться за счет самих себя. Нужно лишь поставить специальное оборудование для переработки биомассы, его можно сделать самостоятельно без особых затрат.

Используемое биотопливо

Преобладающим биотопливом, используемым в настоящее время, является этанол на основе зерна, обычно производимый из кукурузы или пшеницы.

Однако производство этанола требует большого количества земли и воды, а также затрат удобрений и энергии. Это приводит к потенциальной конкуренции с источниками продовольствия для землепользования и с другими промышленными и коммерческими потребностями в воде.

Нынешняя технология является достаточно энергоемкой, и большая часть энергии поступает от электричества или отопления на основе ископаемого топлива, компенсируя некоторые преимущества. По некоторым оценкам, это исключает все преимущества и массовое производство биотоплива как источника биоэнергии имеет низкую энергетическую рентабельность.

Таким образом, производство этанола требует большого количества земли и воды, а также затрат удобрений и энергии.

Один из анализов ученых показал что, если бы все мировое производство зерновых культур было преобразовано в этанол, не оставляя ничего для продовольствия, общий объем производства составил бы приблизительно 14 миллионов баррелей нефтяного эквивалента в день. В отличие от этого, текущая добыча сырой нефти составляет примерно 85 миллионов баррелей нефтяного эквивалента в день.

Биогаз:

Биогаз, чаще всего выступает заменителем природного газа и представляет собой смесь метана и углекислого газа. Из биогаза можно также получать электрическую энергию или использовать готовый продукт в качестве топлива. Технология производства биогаза предусматривает расщепление сложных органических соединений под влиянием бактерий. Данный процесс получил название метанового брожения. Конечным продуктом метанового брожения является биогаз и органическое удобрение.

Сырьем для промышленного производства биогаза служит широкий перечень органических отходов:

— сладкая/соленая молочная сыворотка;

— отходы от производства биодизеля;

— виноградная выжимка, жом овощной и фруктовый;

— отходы переработки картофеля;

— отходы получения крахмала и патоки;

— отходы производства чипсов;

— отходы рыбного и забойного цехов;

— пивная дробина;

— фекальные осадки;

— зерновая барда;

— птичий помёт и навоз.

Биогаз можно также получать из силосных культур и водорослей. Одним из способов получения биогаза является сбор свалочного газа. Правильная организация сбора свалочного газа позволяет улучшить экологическую ситуацию в крупных городах.

Ключевой задачей биогазовых станций является улучшение экологии окружающей среды за счет переработки разлагающихся отходов с последующим получением органических удобрений. Только после выполнения вышеперечисленных задач ставится цель получения доступной электрической и тепловой энергии.

Биогазовые установки возводятся на птицефабриках, мясокомбинатах, водочных производствах и имеют статус высокоэффективных очистных сооружений. Современная биогазовая станция вполне может заменить санитарно-ветеринарный завод, который вместо переработки падали в мясокостную муку будет производить биогаз. В нынешних реалиях не менее половины птицеферм Европы отапливаются биогазом. Из одной тонны навоза КРС можно получить до 65 кубометров биогаза. Некоторые крупные автопроизводители Европы уже наладили сборку автобусов, работающих на биогазе.

Преимущества биодизеля

Биодизель обладает следующими преимуществами:

1. Экономичность. Производство биотоплива обходится дешевле по сравнению с нефтяным топливом.
2. Универсальность. Подходит для всех автомобильных двигателей.
3. Безопасность для экологии. Применение такого вида топлива на 5% снижает выброс углекислого газа в атмосферу. В продуктах сгорания биодизеля значительно меньше серы, окиси углерода и сажи.
4. Защита двигателя. Несмотря на минимальный процент серы, это топливо не теряет активные смазочные свойства, благодаря содержащемуся в нем кислороду. Проведенные исследования показали, что срок службы двигателя и топливного насоса, при использовании биодизеля, увеличивается на 60 %.
5. Устойчивость к воспламенению. Точка воспламенения биотоплива выше, чем у бензина – больше 100°С.

Биотопливо как альтернативный источник энергии:

Перед человечеством всегда остро стоял вопрос поиска дешевых источников энергии, получение которых не требовало чрезмерных затрат. Проблема использования энергоносителей, особенно обострилась в XX веке, когда стало ясно, что бездумное сжигание углеводородов приведет к дальнейшему снижению их земных запасов. Ученые пришли к выводу, что запасы нефти и газа со временем иссякнут, а затраты на разработку новых месторождений существенно возрастут, поскольку придется привлекать больше техники и производственных мощностей. В этот период значительно ухудшилась экология, болезненно реагирующая на исчезающий лесной покров и продолжающееся загрязнение атмосферы, недр и воды.

Возросла актуальность поиска альтернативных источников тепловой энергии, которые могли бы заменить природный газ и нефть. И таким эффективным направлением, наряду с солнечной энергетикой, ветроэнергетикой стало использование энергоносителей биологического происхождения (биотопливо).

Под топливом биологического происхождения (биотопливом) следует понимать продукт, синтезируемый из животного, либо растительного сырья, а также из биологических отходов, который при определенном воздействии, выделяет тепловую энергию.

Среди других формулировок определения биотоплива встречается также и следующее: «Биотопливо – это топливо, получаемое из биомассы в результате проведения термохимической или биологической реакции».

54-60 % биотоплива составляют его традиционные формы: дрова, растительные остатки и сушёный навоз для отопления домов и приготовления пищи. Их используют 38 % населения Земли.

Биоэтанол:

Биоэтанол является классическим биотопливным заменителем бензина, который занимает лидирующие позиции в перечне моторных топлив биологического происхождения. Основная сфера применения биоэтанола – топливо для работы двигателей автомобилей, однако в последние годы продукт используется в качестве биотоплива для домашних каминов.

В смеси с бензином, биоэтанол имеет множество достоинств: повышает мощность двигателя, не перегревает его во время работы, не образует нагара и сажи, не выделяет дым.

При использовании в качестве топлива для каминов биоэтанол демонстрирует лучшие экологические качества, нежели обычные дрова: выделяет минимум углекислоты, не дает сажи и дыма. Как топливо для каминов биоэтанол используется даже в многоквартирных домах.

Для получения этанола берется сырьё, содержащее крахмал, сахар или целлюлозу, причем последний вариант считается наиболее экономически оправданным.

Крахмал или сахар содержится в кукурузе, картофеле, батате, ячмене, сахарной свекле, зерновых, сахарном тростнике. Производство этанола из сахарного тростника более выгодно, чем из кукурузы.

На данный момент известно два способа получения биоэтанола: спиртовое брожение (микробиологический способ) и гидратация этилена (синтетический способ).

При проведении реакции брожения получается 15%-раствор биоэтанола, который впоследствии проходит несколько этапов очистки и концентрирования посредством дистилляции.

В промышленных масштабах биоэтанол получают в процессе гидролиза из целлюлозосодержащего сырья (древесные опилки, солома). Полученную смесь впоследствии подвергают спиртовому брожению.

Оборудование для производства биодизеля

На российском рынке существует большое количество предложений по продаже установок для производства биодизеля от отечественных и зарубежных изготовителей. Оборудование различается, в зависимости от исходного сырья и планируемых объемов производства. Рассмотрим комплект оборудования производства России для получения метилового эфира (биодизеля) из растительных масел.

Площадь готовой к работе установки – около 15 кв. м. В эту площадь не включено место, отведенное для емкостей, так как их количество зависит от потребностей конкретного предприятия. Установка для производства биодизеля компактная и мобильная, может помещаться в контейнер (20 футов), и перевозиться. Производительность оборудования зависит от выбранного сырья, поэтому ее можно указать приблизительно: 2 куб. м. в 1 ч. работы оборудования.

На 1 куб. м. биотоплива затрачивается 1 т. масла, 110 л. метанола и 10 кг. каустической соды. В комплекте установки для получения метилового эфира нет сосудов, работающих под давлением, поэтому специальное разрешение на эксплуатацию не требуется. В стандартный комплект оборудования входит:

• реактор-смеситель для производства биотоплива;
• комплект соединений;
• запорная арматура;
• шкаф управления;
• насосы;
• контейнер.

Дополнительное оборудование:

• емкости для сырья и готового продукта;
• дизельный генератор автономного электроснабжения (работает на своем биотопливе);
• фильтры для очистки масел от примесей (при необходимости такой очистки);
• оборудование для рафинации растительного масла.

 На видео: Автоматические модули для производства биодизеля

Оформление и технология производства

Оформление лицензии не требуется. Для того, чтобы производить и продавать биодизель, достаточно пройти стандартную процедуру регистрации субъекта предпринимательской деятельности – оформить ИП или ООО

Производство экологически безвредное, однако, следует обратить внимание на соблюдение правил техники безопасности при использовании и хранении метанола

Реакция этерификации – это основной механизм изготовления биотоплива. В присутствии щелочного или кислотного катализатора, метанол взаимодействует с жирными кислотами (например, рапсовым маслом), для образования метилового эфира. Метанол добавляется к одному из масел в соотношении 9:1. В процессе производства образуется побочный продукт – технический глицерин, который так же можно продавать.

 На видео: Процесс производства биодизеля

Какой вид биотоплива готовят самостоятельно

Одним из самых распространенных видов топлива считается биогаз. Он вырабатывается в процессе брожения органических и растительных отходов. Если поместить навоз и растительную массу в контейнер без доступа воздуха, начнется брожение, в результате которого выделится:

• До 70% метана
• Сероводород
• Азот
• Водород
• Углекислый газ

Биогазом можно отапливать помещения, нагревать воду и использовать как источник энергии для получения электричества. Принцип изготовления биогаза достаточно прост, его часто используют фермеры для обогрева своих животноводческих угодий. Второе по популярности место после биогаза занимают биобрикеты. Их также можно приготовить в домашних условиях. Брикеты используют для обогрева помещений и других нужд. Есть еще и биопеллеты, но они не пользуются большой популярностью, так как требуют специальных установок для сжигания, что не очень удобно и весьма накладно.

Его изготавливают в промышленных масштабах. Умелые владельцы частных домов уже давно освоили технологию производства древесного угля и с успехом изготавливают этот вид топлива самостоятельно. Ведь покупка готового топлива обходится намного дороже, нежели чем самостоятельное изготовление угля. Решение в пользу того или иного вида топлива принимается на основании наличия сырья для изготовления. Для производства биогаза понадобятся органические и растительные отходы – навоз, растения. Лучше всего подходит конский навоз или его смесь с навозом КРС. Брикеты, пеллеты производят из растительных отходов, опилок, коры, щепок, бумаги.

Древесный уголь – это обожженные поленья деревьев разных пород. Обычно на это уходит валежник, который еще имеет форму и не превратился в труху. Если хочется запастись топливом для таких нужд как приготовление шашлыков или барбекю, понадобится древесный уголь. Если нужно отапливать помещения – биогаз или брикеты. При наличии собственной фермы и тепличного хозяйства можно смело ставить установки и вырабатывать биогаз.