Биотопливо в домашних условиях, своими руками

Биотопливо в домашних условиях – это возможно? Вполне!

Какие виды биотоплива наиболее востребованы

Фактически самостоятельно можно получить любой вариант биотоплива, начиная от древесного угля и заканчивая биодизелем. Однако, производство жидкого биотоплива связано с определенными проблемами. Во-первых, для его получения требуется растительное масло (рапсовое, льняное и так далее). Большинство хозяйств не располагают собственными источниками такого сырья. Кроме того, производство биодизеля связано с работой с отравляющими веществами (к примеру, с метанолом), что делает его опасным для окружающих. Да и небольшая ошибка в технологическом процессе может привести к фатальной потере качества получаемого биотоплива.

В настоящее время наибольший интерес для тех, кто заинтересован в энергетической автономии и желает производить биотопливо самостоятельно, представляет биогаз. Устройство для получения биогаза достаточно несложно соорудить собственными руками, а получаемого продукта с лихвой хватает для обеспечения собственных нужд и потребностей в тепле и электроэнергии, особенно, если речь идет о животноводческом или растениеводческом хозяйстве.

Следующим по востребованности за биогазом идет твердое топливо – брикеты из органического сырья, пеллеты и так далее. При этом на данный момент брикеты более популярны, так как применение пеллет требует специфического оборудования для сжигания топлива, которое еще не вошло в обиход повсеместно, как, к примеру, стандартные твердотопливные котлы или печи.

Из чего изготавливают биотопливо собственными руками

Для изготовления жидкого биотоплива используются различные масла органического происхождения в сочетании со спиртовыми добавками. Также для получения качественного биодизеля применяют щелочи. Учитывая специфичность используемых веществ, при изготовлении биодизеля приходится применять особые меры предосторожности. Также определенные меры предосторожности требуются при хранении этих веществ.

Для получения биогаза используются разнообразные органические отходы. На первом месте стоят жидкие органические отходы, являющиеся побочным продуктом животноводства (навоз и так далее). При наличии животноводческого хозяйства сырья для полной загрузки биогазовой установки достаточно. Если же собственного животноводческого или растениеводческого хозяйства нет, то следует рассмотреть варианты приобретения сырья для установки. Актуально, если поставщики сырья располагаются неподалеку, если же сырье приходится возить издалека, биогазовая установка становится нерентабельной.

Для получения брикетов или пеллет чаще всего используются различные древесные отходы (опилки, кора, щепа и так далее), а также торф, бумагу и так далее. Брикеты обычно получают с помощью специальных прессов. Бытовой пресс можно приобрести в специализированных магазинах или через Интернет. Есть варианты изготовить пресс своими руками. Инструкции можно взять из Интернета.

Еще одним вариантом биотоплива является древесный уголь. Его применяют для мангалов, печей для барбекю, а также для фильтрования воды и так далее. Древесный уголь получают путем обжига древесины в ямах или бочках.

Биогаз – полноценное топливо из отходов

Всем известно, что новое – это хорошо забытое старое. Так вот, биогаз – не открытие нашего времени, а газообразное биотопливо, которое умели добывать еще в Древнем Китае. Так что это такое – биогаз и как его можно получить своими усилиями?

Биогаз – это смесь газов, получаемая за счет перепревания органики без доступа воздуха. В качестве исходного материала можно использовать навоз, ботву культурных растений, траву или какие-либо отходы. Как правило, навоз используют как удобрение, и мало кто знает, что он может пригодиться для получения биотоплива, с помощью которого вполне можно отапливать жилые помещения, теплицы, а также готовить пищу.

Примерный состав биогаза: метан CH₄, углекислый газ СО₂, примеси других газов, например, сероводород H₂S , причем удельный вес метана может достигать до 70%. С 1 кг органического вещества можно получить около 0,5 кг биогаза.

Какие факторы влияют на производство?

Во-первых, это окружающая среда. Чем теплее, тем активнее происходит реакция разложения органических веществ и выделение газа. Недаром первые установки по производству такого биотоплива, как биогаз, были задействованы в регионах с теплым климатом. Несмотря на это, при достаточном утеплении биогазовых установок и использовании подогретой воды, вполне возможно возводить их в более суровых климатических условиях, что и успешно осуществляется в настоящее время.

Во-вторых, сырье. Оно должно легко разлагаться и содержать в своем составе большое количество воды, без включений моющих средств, антибиотиков и других веществ, способных замедлить процесс ферментации.

Биоустановка от Юрия Давыдова

Изобретатель из Липецкой области соорудил своими умелыми руками устройство, позволяющее добывать «голубое биотопливо» в домашних владениях. Недостатка в сырье не было, так как у него самого и у соседей было вдоволь скота, и, естественно, навоза.

Что он придумал? Своими собственными руками вырыл огромную яму, уложил в нее бетонные кольца и накрыл ее конструкцией из железа в виде купола и массой около одной тонны. Из этой емкости вывел трубы, а затем наполнил яму органикой. Через несколько дней он смог на полученном биогазе готовить еду скотине и отапливать баню. Позднее провели газ в дом для домашних нужд.

Рекомендуемый состав сырья для переработки

Для этой цели 1,5 – 2 тонны навоза и 3 – 4 тонны растительных отходов заливают водой до достижения 60-70%-ной влажности смеси. Полученную смесь закладывают в резервуар и нагревают с помощью змеевика до 35 градусов Цельсия. В таких условиях смесь начинает бродить без доступа воздуха и нагреваться до более высокой температуры, что и способствует протеканию реакции выделения газов. Газ по специальным трубкам отводится из ямы и используется по назначению. Конструкция установки, выполненной руками мастера, хорошо видна на приведенной схеме.

Самодельная установка для получения биогаза :

Жжение древесного угля – это трудно?

Когда говорим – древесный уголь, то сразу представляем себе отдых на природе, шашлыки, барбекю. Приятный дымок, мерцающие огоньки в шашлычнице! Однако применение древесного угля не ограничивается только приготовлением мяса, он необходим в кузнечном деле, литейных работах, медицине, для фильтрации питьевой воды и даже для изготовления пороха и для домашних нужд.

Кому приходилось иметь дело с древесным углем, знают, что его покупка стоит немалых денег, и они частенько задумываются о том, как можно его получить самостоятельно в домашних или полевых условиях, собственноручно – своими, очень умелыми руками. Действительно, это возможно! Причем есть два наиболее распространенных способа – производство данного биотоплива в яме или в металлической бочке.

Способ изготовления угля в яме

Обычно жжение угля проводят в лесу, что удобнее, чем в домашних условиях, но в связи с повсеместными пожарами в лесах, о месте и времени проведения работ нужно хорошо подумать.

Выбирается место рядом с большим запасом сушняка или поваленным деревом, причем такое, чтобы не повредить окружающую растительность. Для того чтобы получить два мешка угля достаточно выкопать яму глубиной 50 см и диаметром 75-80 см с немного скошенными стенками. Это также несложно выполнить своими руками.

На уплотненном дне ямы руками разводится небольшой костер из сухой бересты и мелких веток, и когда огонь хорошо разгорится, на него укладываются заготовленные дрова небольшого размера, примерно до 30 см длиной. Если выбирать ветки диаметром около 7 см, то с распилом можно вполне справиться своими силами, без помощника. Дрова укладываются плотно и постепенно, по мере обжига каждого слоя. Хорошо обгоревшие дрова можно поправить длинной палкой.

Для полного выжига в таких условиях достаточно 3-х часов. Затем угли укрываются мхом, сухими листьями или травой и засыпаются землей, которую плотно утрамбовывают. Чтобы уголь достаточно остыл, потребуется еще двое суток, после чего твердое биотопливо будет готово. По истечении этого времени с ямы снимается слой земли, уголь выгребается, просеивается и упаковывается в мешки.

Если новая закладка дров не делается, то яма засыпается таким образом, чтобы плодородный слой земли оказался на поверхности, все также укрывается листвой. Конечно такое производство угля требует некоторых материальных и физических затрат, однако это намного дешевле стоимости его покупки, да еще присутствует моральный аспект – все достигнуто своими стараниями и сделано собственными руками.

Способ изготовления угля в бочке на собственной территории

Для того, чтобы получить твердое биотопливо в домашних условиях, а именно древесный уголь, используется толстостенная металлическая бочка емкостью 200 литров. Внизу необходимо сделать штуцер для принудительного нагнетания воздуха бытовым пылесосом.

Точно так же, как и в яме, на дне бочки разводится небольшой костер, а затем постепенно добавляются небольшие чурки. Для более плотной укладки дров бочку можно периодически потряхивать. После подачи воздуха дрова будут менее дымить и хорошо охватятся пламенем. Подачу воздуха снизу нужно начинать только после наполнения бочки дровами примерно наполовину. Также периодически нужно поправлять угли шестом и не забывать о технике безопасности, работая в «горячих» условиях.

Для продолжения процесса жжения угля без доступа воздуха следует укрыть бочку крышкой и замазать все щели раствором земли с водой. Если нет «родной» крышки, то ее следует сделать из какого-либо куска железа.

Нужно учесть, что при таком методе работы в домашних, зачастую неприспособленных условиях, образуется какое-то количество брака и золы, но в разумных пределах. После окончательного остывания бочки ее переворачивают, а готовый уголь просеивают и фасуют. Вот такое производство, которое можно осилить своими руками.

С первого раза может и не получится качественный уголь, но терпение и труд – все перетрут! Главное, чтобы с соседями не поругаться из-за сильного задымления.

Как изготовить оборудование для производства биотоплива

Чаще всего приспособления и оборудование для производства любого вида биотоплива своими руками изготавливается из подручных материалов. Для изготовления устройства выбранного типа рекомендуется обратиться к Интернету – в Интернете достаточно схем, чертежей и примеров пошагового изготовления подобных установок, начиная от простейших и заканчивая сложными устройствами, которые способны обеспечить тепловой и электрической энергией целое хозяйство. Оптимально не просто изучить предлагаемую техническую документацию, но и связаться с автором, уточнить – как работает устройство, долго ли оно работает, были ли проблемы в эксплуатации, поломки и так далее.

Лучше всего начать с изготовления самого простого – фактически пробного – устройства, чтобы определиться: действительно ли вам это нужно. Или, возможно, оптимальным вариантом именно для вас будет приобрести установку заводского производства.

О.Баратова

Как работает биогазовая установка :

Биотопливо своими руками — из навоза и не только, для каминов, парников и автомобилей

Биотопливо – это вид топлива, которое было получено из сырья растительного и животного происхождения, из продуктов жизнедеятельности человека, а также органических промышленных отходов.

Способы изготовления своими руками

Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.

Биотопливо из навоза

Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.

Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.

Производство биогаза

Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.

Для получения газа из этого сырья используется:

• навоз;
• птичий помет;
• стоки туалета;
• пищевые отходы;
• растительная масса;

Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.

Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.

Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.

Уголь для создания биогаза

Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.

Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:

Рассмотрим каждый способ по отдельности.  И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.

Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.

Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.

Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.

Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.

Рапсовое биотопливо

Из семян рапса поступивших в маслобойню получают масло и шрот. Далее, это масло поступает в специальную установку, где в результате различных химических реакций из рапсового масла получают метиловый эфир – биодизель.

Перед использованием, его необходимо профильтровать. Этот вид дизеля отличается лучшей воспламеняемостью по сравнению с обычным дизельным топливом.

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.

Использование

Биотопливо для каминов

Установка традиционных каминов требует наличия дымоходов. Зачастую, этого нельзя сделать в обычных квартирах. И тут на помощь приходят биокамины со специальным биотопливом для них. Биотопливо для каминов состоит смеси этанола с примесями. Перед розжигом, его заливают в специальный металлический блок и зажигают специальной длинной спичкой.

При сгорании, оно выделяет углекислый газ в безопасном количестве и воду, что способствует увлажнению воздуха в помещении и не является опасным для человека. Однако, следует соблюдать определенную технику безопасности, чтобы использование биокаминов и биотоплива было безопасно.

А именно:

1. Нельзя добавлять биотопливо в пламя, это приведет к пожару. Его следует добавлять только в остывшую горелку.
2. Разжигать камин стоит только специальной зажигалкой или длинной спичкой.
3. Для хранения биотоплива следует использовать упаковку производителя и не переливать в другую тару.
4. Если жидкость для биокаминов пролилась, то необходимо тщательно вытереть пол и проветрить помещение и лишь после этого приступить к розжигу камина.

Во время горения биотоплива для каминов, вы можете наслаждаться видом красивых и ровных язычков пламени, которое внешне не отличается от пламени горящих дров.

Биотопливо для каминов может выпускаться в виде геля. В составе этого геля присутствует морская соль, которая придает звук горению — потрескивание, характерное горению поленьев.

Главные особенности биотоплива:

1. При сгорании, биотопливо выделяет очень малое количество сажи.
2. Пламя в биокамине имеет оранжевого оттенка, поэтому в биотопливо добавляют специальные присадки, которые придают оранжевую естественность пламени.
3. Биотопливо можно и лучше применять в керосиновой лампе, так как он не выделяет копоти и запаха, характерного сгоранию керосина.

Биотопливо для каминов бывает 3 основных видов:

1. Биодизель (получено из различных масел либо отходов переработки пищевой промышленности).
2. Биоэтанол ( как правило, применяется для биокаминов в виде бесцветной жидкости без запаха).
3. Биогаз (газ полученный из прошедших специальную обработку отходов мусора).

При выборе биотоплива для каминов, следует помнить, что биотопливо должно иметь сертификаты качества научно-исследовательских учреждений.

Биотопливо для парников

Конский навоз способен быстро разгорается до 60 градусов, затем остыть до 33–38 градусов и поддерживать столь высокую температуру в течение 2,5–3 месяцев.

Отопление теплицы газом в условиях мирового кризиса является делом дорогостоящим. Именно поэтому, люди все чаще обращаются к возобновляемым источникам энергии.

Одним из самых лучших видов биотоплива для теплицы является конский навоз.

У навоза крупного рогатого скота температура нагрева меньше, в связи с большей плотностью и влажностью. Поэтому, для ускорения разогрева, в него добавляют опилки, сухой лист и прочие материалы, увеличивающие рыхлость навоза.

Растительными видами биотоплива для теплиц считаются:

1. Солома. Для получения биотоплива, солому смешивают с минерально-азотным комплексом удобрений. Однако, она обладает способностью лишь краткосрочного обогрева.
2. Опилки. Этот вид биотоплива мало распространен в качестве биотоплива для теплиц, так как при контактировании с водой они выделяют формальдегиды, которые отравляют водные источники.
3. Кора.
4. Листья деревьев. Как правило, листья деревьев смешивают с навозом, соломой, травой. Чтобы биотопливо из листьев разогрелось, в него необходимо добавить азотный комплекс удобрений.
5. Трава.
6. Льняная костра.
7. Отходы хлопчатобумажной промышленности.

Для получения качественного биотоплива для парника, необходимо смешивать конский навоз с соломой или с коровьим навозом в пропорции 50/50, конский навоз с пищевыми отходами или корой или опилками в соотношении 70/30 или же коровий навоз с опилками или древесным листом в таком же соотношении 70/30.

Внимание! Мощность обогрева биотоплива мала, поэтому этот вид топлива не подходит для обогрева больших парников, где свободно может ходить человек, его лучше использовать в качестве подогрева заглубленных парников.

Биотопливо для автомобилей

Альтернативным видом топлива для автомобилей является биотопливо.

Существуют следующие виды биотоплива для автомобилей:

• биоэтанол;
• биометанол;
• биобутанол;
• биодизель;

В некоторых странах уже началось использование биотоплива, смешенного с бензином.

Самым популярным видом биотоплива, которое используется у автомобилей, является этанол. Этот вид газа получается путем переработки продуктов, содержащих много сахара или крахмала, таких как сахарный тростник, кукуруза, картофель, сахарная свекла или ячмень, и смешивается с бензином в соотношении 10%э танола к 90% бензина.

Следующим по популярности, является биодизель. Он получается путем переработки растений в составе которых есть много масла (соя, рапс или подсолнух). Получение этого вида топлива более затратно.

Для этого необходимо вырастить растения, потом собрать и переработать в качественный продукт и в короткие сроки реализовать, так как биодизель годен в течение 3 месяцев, а затем он начнет разлагаться. Все это требует больших материальных затрат. В повседневной жизни, биодизель применяется в разведенном виде с бензином.

Использование биотоплива в топливной системе автомобиля, способствует поддержанию системы автомобиля в чистоте, так как при сгорании этанол растворяет гарь, а это, в свою очередь, увеличивает расход топлива автомобиля примерно на 6%.

Почему лучше использовать биотопливо?

Биотопливо является альтернативным, возобновляемым источником энергии на земле.

Основные его достоинства следующие:

1. Ценовая доступность позволяет использовать этот вид топлива во всех сферах жизнедеятельности человека.
2. Возобновляемость. Одним из важных преимуществ над бензином является способность биотоплива возобновляться.
3. Биотопливо способствует замедлению глобальных изменений. Его использование уменьшает парниковый эффект (до 65%)
4. У стран-производителей биотоплива, уменьшается зависимость от импорта данного товара.
5. Превосходная заправка для автомобиля.

Как сделать биотопливо в домашних условиях

Ни для кого  не секрет,  что биотопливо является  альтернативным источником энергии. Получить его можно из различных видов органического сырья — навоза, растительных отходов, сои, рапса и даже мусора.

Навоз— самый популярный на сегодняшний день вид биотоплива, которое можно получить в домашних условиях.  Если у вас есть небольшая ферма, то целесообразно купить  и установить оборудование для выпуска биологического топлива. Больше всего тепла дает  конский навоз, однако его трудно  достать, поэтому можно воспользоваться и навозом от других животных, например  овец, коров, кроликов и т. д.

Технология изготовления биотоплива из навоза в домашних условиях основывается на процессе брожения, который под действием тепла осуществляется в специальных герметичных сосудах. При этом происходит испарение лишней влаги, и выделение биогаза, который  можно применить  для обогрева помещений и приготовления пищи.  Биогаз –был открыт очень давно, его получали еще в Древнем Китае.

Биогаз – это смесь газов, которая получается  при помощи перепревания органического сырья без доступа воздуха. Кроме  навоза, можно взять ботву культурных растений, траву или прочие отходы.

Кроме биогаза в домашних условиях можно приготовить  древесный уголь. Его применяют не только для жарки шашлыков на природе, он пригодится в кузнечном деле, литейном производстве, медицине, для фильтрации питьевой воды и даже для получения пороха.

Существует  два самых распространенных способа — производство этого биотоплива в яме или в металлической бочке.  Рассмотрим получение в яме.

Для получения  двух мешков угля требуется небольшая яма глубиной 50 см и диаметром 75-80 см с немного скошенными стенами.  На уплотненном дне ямы нужно развести маленький костер из сухих мелких веток, и когда огонь хорошо разгорится, на него складываются небольшие поленца,  до 30 см длиной.  Выжигаться дрова будут  3 часа. После этого нужно накрыть угли мхом или сухими листьями и засыпать землей. Нужно лишь подождать еще два дня и древесный уголь будет полностью готов.  

Учитывая дешевизну такого топлива и возможность обогревать им свой дом, производство биотоплива в  домашних условиях — это вполне обдуманный и правильный шаг, в особенности для хозяина небольшой фермы.

Биотопливо в домашних условиях — мечта или реальная возможность?

Биотопливо в домашних условиях — современно, экологично, разумно

Наверняка, многие слышали, что биотопливо представляет собой альтернативный источник энергии.Производить его можно из самых разных видов органического материала — навоза, растительных отходов, сои, рапса и даже мусора. Основное достоинство биотоплива в том, что оно является экологически чистым, не усугубляет парниковый эффект и очень часто подходит в качестве заменителя природного газа, который наносит большой вред атмосфере. Учитывая это, каждый желающий в состоянии приготовить биотопливо в домашних условиях для своих нужд.

Практическое применение этого продукта — получение тепловой энергии, которая может использоваться для обогрева жилья, приготовления пищи, подогрева воды для хозяйственных нужд, что актуально для дачных домов и загородных коттеджей.

Варианты изготовления биотоплива

Многих сельских жителей или тех, кто имеет загородный дом, интересует вопрос, как создать биотопливо для обогрева и всего того, что требует электроэнергии. Вариантов несколько, поэтому каждый может выбрать тот, который ему подходит лучше всего.

Биотопливо из навоза

Навоз— наиболее востребованный сегодня вид биотоплива,которое можно получить в домашних условиях. Поэтому, если у вас имеется своя небольшая ферма, то имеет смысл приобрести и установить оборудование для производства биологического топлива, так как оно окупится за несколько лет.

Больше всего тепла можно получить, используя конский навоз. Но его проблематично достать, поэтому можно взять любой другой — овечий, коровий, кроличий и т. д. Как правило, для обогрева домов, теплиц или хозяйственных построек применяются следующие смеси биотоплива на основе навоза:

• конский навоз с соломой или торфом;
• смесь навоза и льняной костры в пропорции 7:3;
• смесь из навоза и домашнего мусора 4:6;
• смесь коровьего и конского навоза в пропорции 1:1;
• коровий навоз и древесные опилки в соотношении 7:3;
• смесь конского навоза и листвы в пропорции 7:3.

Технология изготовления биотоплива из навоза в домашних условиях основана на процессе брожения, который под воздействием тепла происходит в специальных герметичных бункерах. При этом выпаривается лишняя жидкость, и выделяется биогаз, который успешно можно применять для обогрева помещений и приготовления пищи.

Опыт получения биогаза

Один изобретатель, житель Липецкой области, сделал своими руками установку, позволяющую в домашних условиях без труда добывать биотопливо. Недостатка сырья у него не было, поскольку он держал скот.

Своим руками он вырыл яму, положил в нее бетонные кольца и накрыл металлической конструкцией в виде тяжелого купола, вес которого составлял примерно одну тонну. Из емкости была выведена труба. После чего яму заполнили органикой. Через 5 дней уже можно было готовить на полученном биотопливе еду для животных и отапливать хозяйственные постройки. Кроме того, биогаз можно подвести в дом для личных нужд.

Однако при использовании биогаза в котлах или газовых печах потребуется регулировка горелок. Это объясняется тем, что процентное содержание в биогазе метана меньше, чем в природном продукте. Поэтому необходимо обеспечить подачу кислорода для лучшего горения.

Для этой цели рекомендуется взять около 2 т навоза и 4 т растительных отходов и залить их водой до получения влажной смеси (70%). Полученная смесь укладывается в резервуар и нагревается до 35 градусов с использованием змеевика. В таких условиях без доступа воздуха смесь начинает бродить и нагреваться до более высокой температуры, что и станет причиной выделения газа. По специальным трубам он отводится из ямы и затем применяется по назначению.

Биотопливо из древесного угля

Древесно-березовый уголь

Использование древесного угля вовсе не ограничивается отдыхом на природе, жаркой шашлыков и барбекю. Данный природный материал может успешно применяться во многих сферах, например, в кузнечном деле, медицине, для производства пороха, качественной фильтрации питьевой воды, а также для различных домашних нужд.

Тот, кому приходилось сталкиваться с приобретением древесного угля, знают, что он стоит немалых денег. Чтобы минимизировать свои траты, можно приготовить сырье самостоятельно. Достаточно просто иметь умелые руки и некоторые знания. Для этих целей можно использовать один из двух методов.

Изготовление угля в яме

На хорошо уплотненное дно ямы укладывают сухую бересту и мелкие ветки, после чего разводят небольшой костер. Когда он хорошо разгорится, следует уложить заранее приготовленные дрова небольших размеров — около 30 сантиметров длиной. При этом они должны располагаться плотно и добавляться постепенно по мере обжига предыдущего слоя. Для полного выжига углей потребуется около 3-х часов.

После этого угли необходимо укрыть мхом, травой и сухими листьями, а также засыпать землей и плотно утрамбовать. После того как уголь хорошо остынет, на что потребуется 2 суток, твердое биотопливо будет готово. По истечении этого времени из ямы убирается земля, а уголь выгребается, просеивается и пакуется в мешки, чтобы использовать его в твердотопливных котлах или для приготовления пищи на костре.

Естественно, такое производство биотоплива потребует от вас как материальных, так и физических затрат. Но, во-первых, это будет намного дешевле приобретения готовой продукции. А, во-вторых, все созданное своими руками в домашних условиях доставит моральное удовлетворение.

Приготовления угля в бочке

Получение и применение древесного угля

Для того чтобы приготовить древесный уголь вторым доступным способом, необходимо приобрести толстостенную металлическую бочку емкостью 200 литров. Внизу бочки делается штуцер для принудительного нагнетания воздуха. Часто для этого используется пылесос.

На дне бочки разводится небольшой костер, в который постепенно добавляются чурки. Для того чтобы укладка была более плотной, бочку рекомендуется периодически встряхивать. Подачу воздуха нужно начинать сразу после того, как бочка наполовину своего объема заполнится дровами. После подачи воздуха поленья станут меньше дымить и хорошо начнут гореть. Через некоторое время для продолжения процесса жжения следует закрыть резервуар крышкой, заделать все щели при помощи смеси земли с водой или густого глиняного раствора.

При таком способе получения в домашних условиях биотоплива иногда образуется небольшое количество золы. Поэтому после полного остывания бочки ее необходимо перевернуть, а готовый уголь просеять и расфасовать в мешки.

Несмотря на некоторые моменты, кажущиеся сложными, изготовление биологического топлива своим руками — это реальная возможность. В приморских районах в качестве биотоплива используются водоросли. Низкая себестоимость и солидное содержание углерода в определенные периоды года, а также большое количество сырья, поставляемого океаном или морем, дает возможность рассматривать водоросли как важнейшее средство для производства биологического топлива.

Преимущества биотоплива

Всем известно, что любое изобретение — это хорошо забытое старое. Так вот биотопливо — далеко не открытие нашего времени, так как его умели производить еще в Древнем Китае. В качестве исходного материала в то время использовали ботву растений, траву, различные отходы и навоз. Преимуществ у такого сырья очень много, так что стоит ознакомиться с основными из них.

Невысокая стоимость

На современном рынке биотопливо по стоимости равно бензину. Но оно более чистое и производит минимум вредных выбросов. При использовании такого топлива можно существенно снизить затраты на техническое обслуживание тех агрегатов, где оно используется.

Возобновляемые источники

Ферментация навоза в устройстве

Как известно, бензин получают из нефти, которая относится к невозобновляемым ресурсам. И, несмотря на то, что запасов нефти хватит еще не на одно десятилетие или даже столетие, она в итоге рано или поздно закончится. В свою очередь, биотопливо изготавливается из такого сырья, как:

• навоз;
• отходы культурных и диких растений;
• сами растения в виде сои, рапса, кукурузы или тростника;
• древесина и прочее.

Все они имеют свойство постоянно возобновляться.

Сокращение выбросов

В период сжигания ископаемое топливо (каменный уголь, природный газ, торф) производит значительное количество углекислого газа, который ученые называют парниковым. Использование нефти и угля повышает температуру атмосферы, что является одной из причин так называемого глобального потепления. Чтобы значительно уменьшить парниковый эффект, следует использовать биотопливо.

Проведенные исследования показали, что биологическое топливо существенно снижает выбросы парниковых газов до 65%.

Как известно из школьного курса ботаники, при выращивании растений из атмосферы частично поглощается оксид углерода, и происходит выделение кислорода в атмосферу. Это делает применение биотоплива еще более привлекательным.

Снижение зависимости от импорта

Заправка с биотопливом

Учитывая, что далеко не каждая страна обладает запасами нефти, ее импорт «пробивает» солидную брешь в экономике государства. Поэтому, если большинство людей начнет склоняться к потреблению биотоплива, зависимость от импорта значительно снизится. Тем более что благодаря росту производства такого сырья будут создаваться новые рабочие места. А это положительно отразится на экономике стран.

Заключение

С учетом всех достоинств описанного сырья как альтернативного источника тепла и энергии производство биотоплива в условиях дома — это вполне обдуманный и правильный шаг, особенно для владельца фермы. Ознакомившись с литературой, просмотрев схемы создания резервуаров и методы приготовления биологического топлива, а также применив свое умение и труд, можно справиться с любой поставленной задачей.

Главное — использовать сырье, которое легко разлагается и содержит в своем составе значительное количество влаги. Кроме того, оно не должно быть отягощено различными примесями в виде моющих средств, так как они способны замедлить процесс ферментации.

Как сделать установку для биотоплива в домашних условиях

В настоящее время дом, теплицы или фермерские угодья могут отапливаться не только газом или дровами, но и биотопливом. Особенно оно актуально для фермерских и тепличных хозяйств, где остро стоит вопрос об экономии энергии. Ведь затраты на обогрев помещений порой влетают в копеечку. Здесь и приходит на помощь биотопливо. Растительное и органическое сырье способно обогреть довольно большие площади, нужно только грамотно подойти к вопросу переработки.

Содержание:

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.

Биотопливо можно приготовить в домашних условиях, особенно, если есть своя ферма.

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.

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.

Отдельно выделяют древесный уголь, который также считается биотопливом.

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.

Биогаз – установка для производства топлива

Для того чтобы вырабатывать биогаз придется либо приобрести уже готовую установку, либо сделать ее самостоятельно. Устройство состоит из контейнера или реактора, в котором происходит брожение, труб для отвода газа, газового коллектора. Если еще планируется использовать топливо для производства электроэнергии, в систему встраивается генератор. Но обычно такие сложные установки применяются на огромных фермерских хозяйствах, где проблем с сырьем нет. Если нет возможности купить установку, можно собрать ее самостоятельно.

Главным моментом в этой конструкции считается реактор, роль которого может сыграть обычный металлический контейнер больших размеров. Его лучше вкопать в землю и забетонировать. Делается это для того, чтобы сырье всегда находилось в тепле, без разогрева биомассы хотя бы до 30° брожения не произойдет и все попытки получить газ пойдут насмарку. Металлический контейнер закрывают так, чтобы не было доступа к воздуху. Из реактора отходят трубы, по которым поступает газ в газовый коллектор. Из последнего топливо поступает непосредственно в камеру сгорания – происходит обогрев. При выборе реактора необходимо учесть его размер. Это должен быть контейнер, в который должно входить не менее 700 л сырья. Если объем будет меньше, газа выделится настолько мало, что любые трудозатраты не окупят себя.

Очень важно подготавливать сырье до его попадания в контейнер:

• Во-первых, оно должно быть без химических примесей.
• Во-вторых, навоз и растительные отходы нужно мелко рубить. Примерная фракция – не более 2 см.
• В-третьих, необходимо правильно составить пропорции сырья, если планируется смешивать ингредиенты.

Например, конский и коровий навоз мешают 1:1. В сырье нужно обязательно добавлять воду – на 1 кг навоза понадобиться примерно 700-800 гр воды. Биомасса должна быть хорошо увлажнена. В контейнер для брожения желательно поставить устройство, которое время от времени перемешивает массу. Это нужно для более быстрого процесса брожения. Многие умельцы, для постоянного поддержания температуры в реакторе, 30°-40°, окружают контейнер водяной баней. В результате брожение будет гарантировано. Однако такой метод весьма затратный, на подогрев воды уходит много электроэнергии. Если реактор находится под землей, нужда в водяной бане отпадает автоматически.

Прежде чем начинать сооружать установку для получения газа в домашних условиях, тщательно изучите различные схемы конструкции.

Даже самая простая модель требует базовых знаний и навыков в работе с механизмами. Так, например, для хорошего брожения биомассы реактор и рукав, через который заполняется контейнер, нужно хорошо герметизировать. Также, по мере заполнения реактора продуктами распада, необходимо откачивать биогаз. Для этого обычно используют компрессор и баллон, можно применить тот самый баллон из-под бытового газа (Пропан). Разумеется, он должен быть пустым и безопасным для применения.

Также не стоит забывать и о климатических условиях, в которых происходит изготовление биотоплива. Чем холодней регион, тем больше потребуется тепла для обогрева реактора. Именно для северных регионов рекомендуется погружать реактор под землю. Сверху остается только рукав для заполнения реактора и крышка. В зимнее время контейнер с сырьем обязательно утепляется, то есть крышка, которая находится сверху, утепляется всеми возможными способами. В южных регионах этого можно не делать.

Древесный уголь – установка для изготовления

Изготовление древесного угля сможет освоить любой. Для этого понадобится металлическая бочка и место, где можно заниматься сжиганием поленьев. Внизу бочки нужно приспособить устройство для нагнетания воздуха. Процесс сжигания сводится к следующему:

• На дне бочки разводится костер из сухих тонких сучьев и других древесных отходов.
• Затем укладываются поленья. Каждый слой укладывается по мере прогорания предыдущего.
• Когда бочка заполнена наполовину, можно нагнетать воздух для лучшего горения. Иначе поленья начнут дымить, а не гореть.
• После этого заполняем бочку почти до верха.
• После того как все поленья сожжены, бочку накрывают металлическим листом. Уголь должен остыть.

Вместо бочки можно использовать обычную яму в земле глубиной примерно 50-60 см (это на два мешка угля). Стенки ямы должны быть немного скошены – форма трапеции. Принцип заполнения и сгорания такой же, только здесь не нужно нагнетать воздух – все происходит естественным путем. После того как поленья обожжены, яму накрывают листьями и землей, утрамбовывают и оставляют примерно на пару дней. После этого уголь откапывают, просевают и упаковывают в мешки.

Место для сжигания дров должно отвечать всем нормам по пожарной безопасности.

Вблизи не должно быть растительности и деревянных построек. Заниматься этим в лесу не желательно, так как воспламеняемость лесной подушки молниеносная. Относитесь к природе бережно.

Изготовление биогаза и древесного угля в домашних условиях более чем возможно. Главное все тщательно спланировать, разработать схемы и рассчитать расход сырья и количество получившегося топлива. При правильных подсчетах изготовление биотоплива превратится в выгодное мероприятие.

Больше информации можно узнать из видео:

Биотопливо своими руками — оцениваем возможности производства!

Интересуетесь информацией, как сделать биотопливо своими руками и на сколько это возможно? Тогда читайте ниже о том, что такое биотопливо, из какого сырья его можно получить, и какие для этого используются технологии.

Вопросы обеспечения своего личного домашнего хозяйства необходимыми для его функционирования энергетическими ресурсами – это проблема, которая в той или иной степени остроты встаёт перед любым собственником. Нередко сложности заключаются даже в невозможности подвести соответствующие коммуникации, например, в отсутствии газораспределительных сетей в районе проживания. Но все ж, если рассматривать все в комплексе, то основные проблемы – это высокие тарифы на энергоносители, которые нередко ставят под вопрос рентабельность приусадебного хозяйства. К сожалению, даже падение цен на основные источники энергии на мировом рынке никоим образом не отражаются на конечном потребителе – тарифы остаются на прежнем уровне и даже имеют тенденцию к росту.

Биотопливо своими руками

Естественно, в такой ситуации все больше хозяев начинает задумываться о возможностях использования альтернативных источников энергии. В частности, много разговором сейчас идёт про биотопливо – высококалорийные энергоносители (жидкие, твердые или газообразные), которые получают путем переработки сырья, нередко в буквальном смысле слова «валяющегося под ногами». В частности, многих интересует вопрос, насколько реально изготовить такое биотопливо своими руками, в условиях небольшого частного хозяйства.

Мнений по этому поводу немало, вплоть до таких, что наладить подобное мини-производство – буквально «пара пустяков». Можно ли верить столь оптимистическим заверениям? Скорее всего, нет – любое биотопливо потребует и специального, часто – весьма дорогостоящего оборудования, и необходимых знаний, и навыков, и постоянного источника сырья. Давайте разбираться подробнее…

Что такое биотопливо и из чего оно получается?

Практически все добываемые на планете энергоносители являются продуктом многолетней естественной переработки органики. Сложные биохимические процессы, происходившие в наслоениях отживших растений и в останках животных, под влиянием внешних факторов (температуры, давления) с течением времени приводили к образованию залежей угля, нефтеносных пластов, к скоплению горючих газов в толще грунтов. Именно эти природные ископаемые и являются по сей день основными энергоносителями, используемыми человеком.

Добыча энергоносителей часто проводится в самых экстремальных условиях

Проблема в том, что все эти ресурсы — небезграничные, и их количество год от года уменьшается. Восстановления их практически не происходит (на это требуются многие миллионы лет). Все они, в подавляющем большинстве, залегают на больших глубинах, часто в труднодоступных местах (в арктических областях или на морских шельфах), их добыча требует применения сложных технологий, а плюс к этому немалую сложность представляют еще и вопросы транспортировки.

Одним словом, подобные проблемы, очевидно, будут лишь нарастать со временем, и человечеству ничего не остается, как рассматривать возможности альтернативных источников энергии. В качестве одного из наиболее перспективных направлений в настоящее время рассматривают биоэнергетику.

В самом деле, законы биохимии не меняются, органика – возобновляемый вид сырья, так почему бы искусственно, в короткие сроки, не провести те самые процессы получения энергоносителей? Мало того, в качестве сырья можно использовать ведь не только специально выращиваемые культуры, но и разнообразные биологические и технологические отходы, попутно решая вопрос их утилизации.

Сырье для производства биотоплива часто буквально валяется под ногами

В таблице ниже схематично представлены основные направления в производстве и попутном использовании биологического топлива. Надо сказать, что подобные подходы могут применяться как в больших масштабах, так и в достаточно изолированных, автономных системах, например, средних или малых сельскохозяйственных комплексах.

Некоторые страны с развитой агротехнической инфраструктурой возводят производство биотопливо в ранг глобальных национальных программ. Яркий пример – Бразилия, где внедрение технологий производства альтернативных видов топлива идет «семимильными шагами», и вполне вероятно, что это страна вскорости сможет претендовать на звание одного из крупнейших поставщиков подобных энергоносителей.

В Бразилии и многих других странах колонки с биотопливом уже никого не удивляют

Однако, вернемся в «родные края». В наших условиях тоже вполне возможно производить практически любые виды биологического топлива, используя при этом или специально выращиваемое для этих целей сырье, или же применяя технологии переработки отходов сельскохозяйственного, пищевого производства, лесозаготовок или деревообрабатывающей промышленности. В частности, можно рассмотреть процесс создания жидкого биотоплива (биодизель) и твердого (топливные пеллеты).

Цены на топливные блоки и биотопливо для биокаминов

Топливные блоки и биотопливо для биокаминов

Производство биодизеля

Достоинства биодизеля и основы его производства

Можно ли дизельное топливо — солярку, продукт, полученные путем ректификации, то есть прямой перегонки нефти, получить из растительного сырья? Оказывается, вполне, так как по молекулярной структуре растительные и животные масла весьма схожи с классическим дизтопливом.

Это, по сути, те же «длинные» углеводородные молекулы, но только не в свободном линейном состоянии, а связанные в «триады» поперечным каркасом из жирных кислот – глицерина. Значит, чтобы из масла выделить именно энергетическую сгораемую составляющую, нужно очистить его от глицерина. В этом то и состоит технологический процесс получения биодизеля.

Биодизель из разных сортов масла

В итоге должна получиться желтая (с возможным оттеночным разнообразием) жидкость, не имеющая того специфического запаха, который свойственен привычной солярке. Тем не менее, это готовое топливо, которое можно применять как в чистом виде, так и в качестве присадки к «классическому» дизтопливу. Интересно, что обычные дизельные двигатели не нуждаются ни в какой доработке при переходе даже на чистый биодизель.

(Чаще  все же, из-за высокой температуры порога замерзания, биодизель применяют в смеси с обычной соляркой, и получаемое топливо обычно обозначается буквенным символом «В» с числом, которое показывает процентное соотношение биологической составляющей топлива от общего объема. Например, наиболее распространенное топливо «В20» — 20% биодизеля и 80 % солярки).

Вместе с тем, такое биологическое топливо, не отставая по своей калорийности, даже во многом отличается от продукта нефтепереработки в лучшую сторону:

• Такое топливо обладает выраженные смазывающим эффектом, что существенно продлевает жизнь деталям дизельного двигателя.
• В таком топливе практически не содержится серы, которая и окисляет моторное масло, быстро выводя его из состояния пригодности, и «съедает» резиновые уплотнители, и просто чрезвычайно вредна для окружающей среды, куда попадает в результате выхлопа.
• Точка воспламенения биодизеля – значительно выше, чем у обычной солярки (около 150 °С). А это означает, что биологическое топливо намного безопаснее и в хранении, и в транспортировке, и в использовании. Токсичность такого топлива — намного ниже, чем полученного от нефтеперегонки.
• Одним из базовых показателей дизельного топлива является «цетановое число», показывающее способность горячего к воспламенению при компрессии. Чем оно выше, тем качественнее топливо, тем плавнее работает двигатель и меньше изнашиваются его детали. Если для обычного дизтоплива этот показатель начинается от 40 – 42, то для биодизеля цетановое число ниже 51 и не встречается (кстати, по европейским стандартам качества цетановое число в любом дизтопливе, применяемом на территории Евросоюза, должно быть доведено не ниже, чем до 51).

К недостаткам биодизеля можно отнести более высокую температуру начала кристаллизации (обычно такое топливо требует предварительного разогрева) и сравнительно небольшой срок возможного хранения готового продукта (обычно – до 3 месяцев).

В качестве сырья для производства в промышленных масштабах технического растительного масла, а затем – биодизеля, используются высокоурожайные маслосодержащие культуры – например, подсолнечник, соя, кукуруза.

Продукты для производства технических растительных масел — сырья для выработки биодизеля

Особое внимание у аграриев в последнее время стал завоевать рапс, из-за своей чрезвычайно высокой урожайности, неприхотливости, а кроме того, он из всех перечисленных культур в гораздо меньшей степени истощает почву.

Одна из наиболее перспективных технических культур — рапс

Однако, тенденции развития производства биодизеля таковы, что считается нецелесообразным занимать под него ценные посевные площади, которые могут быть больше востребованы в продовольственных целях. Наиболее перспективным направлением становятся фермы по выращиванию зеленых водорослей особых пород, которые чрезвычайно быстро растут и дают отменный по энергетическому содержанию билогический материал.

От зеленых водорослей — к полноценному топливу

При создании определенных условий для роста и жизнедеятельности водорослей в искусственных водоемах (биореакторах), они активно накапливают растительные жиры и сахара, которые затем в процессе переработки становятся исходным продуктом для получения горючего углеводорода. По большому счету, высоким по цене является только само по себе оборудование, а водорослям для активного роста нужны лишь вода, солнечный свет и углекислый газ.

Так будут выглядеть заводы по производству биодизеля из зеленых водорослей

Применяют для производства биодизеля и другие масла – пальмовое, кокосовое, а также животные жиры, как правило – в виде отходов перерабатывающей или пищевой промышленности.

В чем же заключается процесс «отрыва» углеводородной цепочки от ненужной глицериновой основы? Нужно просто заменить это плотное связующее другим, более химически активным и летучим. В качестве такого реагента оптимально подходит метиловый спирт (метанол). Он сам по себе является высокогорючим веществом и даже в ряде случаев может применяться в качестве совершенно отдельного вида топлива, поэтому никак не понизит свойств биодизеля.

Химический процесс вытеснения глицериновой составляющей (в научной литературе эта процедура называется перэтерификацией) должен пойти и сам по себе, но он не является необратимым – вещество может переходить как в необходимое состояние, так и вновь в исходное. Для того чтобы избежать подобной нестабильности и чтобы ускорить процесс применяется катализатор. В его качестве чаще всего используют щелочи (NaOH или КОН). Для максимальной равномерности обменного процесса обрабатываемую смесь подвергают постоянному перемешиванию и подогреву до температуры порядка 50 градусов.

Обычно, в зависимости от объемов и качества исходных продуктов, процесс может идти от 1 до 10 часов. В итоге смесь должна дать выраженное расслоение. В верхней части реактора (сосуда, где происходил процесс) остаётся легкая фракция – собственно, сам биодизель. В нижней – выраженная плотная масса – глицериновая составляющая.

Расслоение состава после перэтерификации

Теперь осталось отделить биодизель, подвернуть его очистке от излишков метанола и от остатков катализатора. Оставшуюся глицериновую фракцию также подвергают процессу очистки, так как сам по себе глицерин является весьма ценным продуктом с широкой сферой применения.

Мнение эксперта:

Масальский А.В.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению. 

Задать вопрос эксперту

Оптимальной дозировкой компонентов считается такая: для переработки тонны растительного масла потребуется 111 кг метилового спирта и порядка 12 кг катализатора – гидроксида натрия или калия. При соблюдении технологии процесса на выходе должно получиться примерно 970 кг (или 1110 литров) готового очищенного биодизеля и 153 килограмма глицерина.

Можно, конечно, расписать сложную химическую формулу, но она вряд ли что скажет полезного читателю. Лучше привести наглядную блок-схему производственного процесса, чтобы стало понятно, насколько непросто качественно провести все операции.

Блок-схема стандартного производственного процесса по выпуску биодизеля

Растительное масло или отжимается на месте, или поступает в готовом виде, или же применяются жировые отходы пищевого производства. После процесса очистки – поступает в переэтерификационные реакторы. Туда же, по своему каналу, поступает подготовленная смесь катализатора и реагента – метанола. Далее, следуют технологические циклы разделения фракций и их многоступенчатой очистки. В итоге биодизель и очищенный глицерин поступают как конечный продукт на склад, а извлеченные излишки метанола возвращаются для повторного использования.

А можно ли производить самостоятельно?

Казалось бы, все просто и понятно, но это в продуманной технологической линии. А вот можно ли изготовить биодизель самостоятельно?

1. Во-первых, нужно сразу четко осознать, что этот организация такого мини-производства будет лишь в том случае оправдана, если существует надежный и практически неиссякаемый источник сырья – растительных или животных жиров нужной степени очистки. Например, если есть возможность на пищевых предприятиях или в учреждениях общественного питания за очень невысокую сумму скупать остатки использованного масла. Производить масло самостоятельно выращивая для этого соответствующие культуры или приобретая семена для отжима – в масштабах личного хозяйства такая перспектива даже не должна рассматриваться, так как дело буде заведомо убыточным.

2. Следующий важный аспект – немалые сложности работы с химическими компонентами.

• Щелочные составы — очень гигроскопичны, моментально впитывают влагу, то есть их хранение становится немалой проблемой. Это еще и с учетом того, что гидроксиды натрия и калия, — чрезвычайно «агрессивные» вещества, и легко вступают в реакцию с большинством металлов. Стало быть, хранить их можно будет только в нержавеющей или стеклянной посуде, или полипропиленовой таре.
• Немало проблем создаст и метанол. Прежде всего нужно постоянно помнить о его высочайшей токсичности – отравление таким спиртом нередко заканчивается летальным исходом. (Особое внимание, если в доме есть люди с пристрастием к спиртному – метанол по виду и запаху мало отличается от этилового, «винного» спирта). Все работы с метанолом должны проводиться с обязательной защитой органов дыхания, глаз, кожи, слизистых.

Конечно, реакцию можно провести и с более безопасным этиловым спиртом, но в итоге горючее получается более плотное и вязкое, его качество для заправки двигателей – существенно ниже.

• Кустарным способом, «на глаз», очень непросто соблюсти правильную дозировку исходных компонентов и определить их качество.

— Обычно исходят из того, что указанного выше соотношения метанола и масла для нормального протекания реакции может оказаться недостаточным – во многом это зависит от биохимического состава приобретенного сырья. Поэтому метанол всегда добавляется в избыточном количестве, примерно 1 : 4 в объемном соотношении к маслу. Точнее вычислить без лабораторных исследований, увы, невозможно.

— Ранее не зря упоминалось, что сырье должно быть определенной степени «чистоты» — если применять наобум любые полученные жировые или масляные отходы, можно не только не получить нужного биодизеля на выходе, но и серьезно «запороть» оборудование. Например, если в масле содержится слишком много воды, то она попросту разрушит катализатор, процесс выйдет из-под контроля, и в реакторе вместо ожидаемого биодизеля начнет образовываться мыло (так называемая сапонификация). Мало того, если при этом применялся NаОН, то, скорее всего, можно будет «поймать глоп» — мыло быстро густеет и заполняет собой весь объем реактора, полностью поглощая собой непрореагировавшее масло.

На предприятиях для удаления излишков воды применяют специальные осушающие агенты, которые затем, после обработки, выводятся с помощью фильтрации. Удалить воду в домашних условиях можно, конечно, обычным предварительным нагревом масла до 110 ÷ 120 градусов – вода должна при этом выпариться и улетучиться. Однако, нагревание масла нередко приводит и к другой «неприятности» – к повышению концентрации свободных жирных кислот. Об этом – следующий пункт.

— Второе уязвимое место исходного сырья – это концентрация свободных жирных кислот (FFА) – есть определенные технологические ограничения на их содержание. Такой недостаток – повышенная концентрация FFA, обычно свойственен отходам пищевого производства, то есть маслам, подвергнутым уже тепловой обработке, так как сами по себе эти кислоты – продукт термического разложения масел. При реакции с катализатором FFA переходят в воду и мыло, об опасности которых уже упоминалось выше. На технологических линиях этот вопрос решается проведением анализов поступающего сырья и выработки соответствующей рецептуры по оптимальному процентному содержанию катализатора.

Итак, масло для переработки должно содержать минимальное количество воды и FFA. Но в домашних условиях провести необходимое лабораторное исследование – вряд ли представляется возможным. То есть, производитель весьма сильно рискует и качеством продукции, и сохранностью собственного оборудования.

3. Третий «блок проблем» – необходимое для процесса оборудование. Хотя в сети встречаются описания и фотографии самостоятельно изготовленных «линий» по производству биодизеля, назвать их удачными, удобными и т.п. – не получается.

К сожалению, кустарные аппараты еще очень далеки от совершенства

Можно отдать дань уважения авторам за оригинальность, за использование самых неожиданных деталей и узлов, например, старых стиральных машин или холодильников, за интересные решения проблем разделения и очистки конечного продукта, но все же претендовать на какую-то «прорывную» модель установки, рекомендованную к самостоятельному изготовлению, нельзя.

Видео — Пример самодельной установки для получения биодизеля

Одним из самых сложных и трудоемких процессов является  отделение глицеринсодержащей фракции от биодизеля, а затем – проведение очистки горючего от остатков мыла, щелочной составляющей, излишков метанола. Кстати, метанол – очень недешевое сырье, и просто выпаривать его в атмосферу — крайне нерентабельно. Значит, при его повышенной летучести, необходимы специальные очистные герметичные камеры, позволяющие без потерь провести процесс перегонки.

Мыльную составляющую отделяют путем отстаивания, водной промывки с последующей фильтрацией и выпариванием излишков. Для удаления щелочей используют подкисленные составы (например, уксусной кислоты).

Некоторые домашние мастера предпочитают установку специальной аэрационной колонны, в которой биодизель  проходит отстаивание и с помощью искусственно созданных компрессором воздушных пузырьков очищается от химических примесей. Подобный пример приведен в продолжении видеосюжета:

Видео — Как сделать биодизель

Одним словом, говорить о высокой (или хотя бы какой-нибудь) рентабельности подобного кустарного производства – вряд ли приходится. Производительность подобных установок – невысока, невозможно организовать непрерывный цикл, самодельная аппаратура требует практически постоянного контроля со стороны человека. Да и качество получаемого биодизеля проконтролировать сложно. То есть, для нужд личного хозяйства, для заправки собственной машины (на свой страх и риск) это применить можно, но не станет ли подобное топливо дороже обычной солярки?

А если рассматривать организацию производства биотоплива, как собственное дело, то в этом случае не обойтись без приобретения специальных технологических установок.

Вниманию заинтересованных людей представлено немало моделей мини-линий по производству биодизеля

Если задаться целью, то будет не так сложно подобрать необходимый производственный мини-комплекс, оптимально подходящий к имеющейся в распоряжении площади. На интернет-площадках представлено немало подобных технологических установок, различающихся по потребляемой мощности, производительности, степени автоматизации, количеству необходимых для обслуживания операторов, и, конечно, по стоимости оборудования. Производство линий по выработке биодизеля освоили и отечественные, и европейские компании.

Видео: автоматизированная модульная линия по выпуску биодизеля

Твердое биотопливо — пеллеты

В последнее время очень много ходит различных слухов или даже своеобразных «легенд» о том, что одним из наиболее перспективных и высокорентабельных видов малого бизнеса может стать производство топливных пеллет – особого вида биологического топлива.  Давайте внимательнее глянем на достоинства твердого гранулированного топлива и на процесс его получения.

Для чего и как производят топливные пеллеты

Лесозаготовки, деревообрабатывающие предприятия, сельскохозяйственные комплексы, некоторые другие производственные линии обязательно выдают, помимо основной продукции, очень большое количество древесных или иных растительных отходов, которые, казалось бы, уже не имеют никакой практической ценности. Еще не так давно они попросту сжигались, выбрасывая дым в атмосферу, или даже бесхозяйственно разлагались огромными «терриконами». Но ведь в них заложен огромный энергетический потенциал! Если эти отходы привести в состояние, удобное для использования в виде топлива, то, наряду с решением проблемы утилизации, можно ещё и прибыль получить! Именно на этих принципах и базируется производство твердого биотоплива – пеллет.

Пеллеты чрезвычайно удобны в хранении, транспортировке, использовании

По сути – это спрессованные гранулы цилиндрической формы, имеющие диаметр от 4 ÷ 5 и до 9 ÷ 10 мм, и длину примерно 15 ÷ 50 мм. Такая форма выпуска очень удобна – гранулы легко фасуются в мешки, их несложно транспортировать, они отлично подходят для автоматической подачи топлива в твёрдотопливные котлы, например, с помощью шнекового загрузчика.

Котлы на пеллетах имеют возможность автоматической подачи топлива из бункера

Пеллеты прессуются и из отходов натуральной древесины, и из коры, веток, хвои, сухих листьев и других побочных продуктов лесозаготовок. Получают их из соломы, лузги, жмыха, а в некоторых случаях сырьем служит даже куриный помет. На производстве пеллет пускают торф – именно в такой форме у него достигается максимальная теплоотдача при сгорании.

Производить пеллеты можно из самых разных материалов

Безусловно, разное сырье дает и различные характеристики получаемых пеллет – по их энергоотдаче, зольности (количеству остающегося несгораемого компонента), влажности, плотности, цене. Чем выше качество, тем меньше хлопот с отопительными приборами, тем выше КПД системы отопления.

Некоторые пеллеты можно использовать не только в виде топлива, но и как удобрение или состав для мульчирования почвы. Тем не менее основное их предназначение, безусловно – топливо для котлов, и здесь у них немало выраженных преимуществ перед другими видами твердого топлива. Так, например, это абсолютно чистый вид топлива с точки зрения экологии. В процессе производства пеллет не используется никаких химических добавок или формовочных смесей.

Виды пеллет и описание

Мнение эксперта:

Масальский А.В.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению. 

Задать вопрос эксперту

По своей удельной калорийности (в объемном отношении) пеллеты оставляют позади все виды дров и угля. Хранение же такого топлива не требует больших площадей или создания каких-либо особых условий. В спрессованной древесине, в отличие от опилок, никогда не начинается процессов гниения или прения, так что риска самовоспламенения такого биотоплива нет.

Теперь – к вопросу производства пеллет. По сути, весь цикл просто и понятно изображен на схеме (показано сельскохозяйственное сырье, но в равной мере это относится и к любым древесным отходам):

«Краткий курс» по производству пеллет

В первую очередь отходы проходят стадию дробления (обычно до размеров щепы до 50 мм длиной и 2 ÷ 3 мм толщиной). Затем следует процедура сушки – необходимо, чтобы остаточная влажность не превышала 12%. Если есть необходимость, то щепу дробят в еще более мелкую фракцию, доводя ее состояние почти до уровня древесной муки. Оптимальным считается, если размер частиц, поступающих на линию прессования пеллет, будет в пределах 4 мм.

Прежде чем сырье попадет в грануляторы, его слегка пропаривают или кратковременно погружают в воду. И, наконец, на линии прессовки пеллет эта «древесная мука» продавливается через калибровочные отверстия специальной матрицы, имеющие конусную форму. Такая конфигурация каналов способствует максимальному сжатию измельченной древесины с, естественно, резким ее нагревом. При этом имеющееся в любой целлюлозосодержащей структуре вещество лигнин надежно «склеивает» все мельчайшие частицы, создавая очень плотную и прочную гранулу.

Формирование пеллет в цилиндрической матрице

На выходе из матрицы полученные «колбаски» срезаются специальным ножом, что дает цилиндрические гранулы нужной длины. Они поступают в бункер, а оттуда – в приемник готовых пеллет. По сути, осталось только охладить готовые гранулы и расфасовать по мешкам.

Схема работы аппарата с плоской матрицей

Матрицы могут быть цилиндрическими или плоскими. Первые — более производительные, используются в основном в мощных промышленных установках. На небольших грануляторах, которые чаще используются в индивидуальном хозяйстве, обычно устанавливаются плоские.

Видео: небольшое производство по переработке древесных отходов в пеллеты

А как быть «частному собственнику»?

Итак, все, казалось бы, просто. Но эта «простота» — для налаженного производства, а стоит ли затевать такой процесс самому?

1. Прежде всего, нужно очень внимательно «осмотреться» с точки зрения источника сырья для частного производства.

• Если поблизости есть какой-либо деревообрабатывающий комбинат (крупная мастерская), и там по «смешным» ценам или даже бесплатно, в порядке самовывоза, можно на постоянной основе получать готовые опилки – то стоит попробовать. Скорее всего, все первоначальные затраты будут вскорости оправданы – появится возможность не только полностью обеспечить себя гранулированным биотопливом, но и реализовать излишки.

Если удалось найти такого поставщика — то дело пойдет!

Вполне понятно, что весьма выгодным будет наличие пеллетной линии, если хозяин сам занимается вопросами деревообработки, и опилки в хозяйстве, как говорится, «не переводятся».

• Хуже, если доступны только крупные отходы древесины – в этом случае придётся продумывать вопрос ее дробления, а это уже лишние расходы и на оборудование, и на электроэнергию.
• Если же расчет строится из волюнтаристских предположениях – «что найду, то и переработаю», то, скорее всего, ничего путного не получится. Оборудование для гранулирования стоит недешево, и вряд ли когда-нибудь себя при таком подходе оправдает.

При оценке возможностей получения сырья нужно оценивать и породу древесины. Вряд ли стоит связываться с тополем или ивой – мало того, что и сама древесина низкокалорийная, она еще и плохо спекается в гранулы из-за низкого содержания лигнина. Не слишком удачным выбором станет и липа. А вот опилки от хвойных пород по причине повышенного содержания смол подходят все без исключения.

2. Следующий важный вопрос – это проблема оборудования.

Собственно, особых проблем-то с этим и нет – в продаже представлено немало установок различной мощности и производительности, отечественной, европейской или китайской сборки. Назвать их дешевыми – наверное, нельзя. Какие из них лучше или хуже – тоже судить сложно, лучше на эту тему покопаться в форумах интернета.

Аппарат по производству пеллет заводской сборки

Там же, на форумах, можно отыскать предложения мастеров, которые занимаются изготовлением грануляторов на заказ. У них есть наработанные схемы, собственные чертежи, опыт сборки и наладки установок. Возможно, что и по цене такой аппарат окажется намного привлекательнее, нежели заводской.

Видео: модель гранулятора с неподвижной плоской матрицей на 4 кВт

А вот насчет самостоятельного изготовления – вопрос весьма спорный. Прежде всего, готовых чертежей таких изделий добыть практически невозможно – разве, что скопировать с собранного аппарата. Мастера, которые освоили производства подобных установок, вряд ли будут делиться всеми нюансами конструкции и сборки.

Вторая сложность – подвижные и стационарные детали в грануляционной камере испытывают огромные нагрузки, и без соответствующих знаний сопромата и прикладной механики правильно рассчитать их — практически невозможно. Делать «на глаз» — не получится.

Главные детали гранулятора — матрица и дробящие ролики

Основные детали – матрицу и дробящие ролики, можно приобрести в готовом виде. Но исполнить сам корпус, смонтировать его на станине, установить электропривод, продумать систему передач с нужным передаточным числом, точно подогнать все детали и узлы – здесь нужны незаурядные способности слесаря, механика, фрезеровщика, токаря…

Конечно, если есть полная уверенность в своих силах, то можно попробовать – в интернете встречаются примеры, в которых домашние мастера хвастают своими удачами. Мало того, некоторым даже удается уйти от обычных схем и изменить конструкцию, сделав ее проще, но без потери возможностей установки.

Возможно, предлагаемое ниже видео для кого-нибудь и станет отправной точкой в разработке и изготовлении собственного пеллетного гранулятора:

Видео: как устроен компактный аппарат для гранулирования пеллет

В завершение можно отметить следующее.

В масштабах одной публикации просто невозможно даже вкратце пройтись по всем современным методам изготовления биотоплива. Так, заслуживают отдельных статей вопросы выработки и использования биогаза из отходов животноводства, производства биоэтанола из растительного сырья. Если у читателя есть интересная информация по этим вопросам – мы будет рады опубликовать ее на нашем портале. Во всяком случае, эти темы тоже не останутся без рассмотрения.

Следите за обновлениями!

Как сделать биотопливо своими руками

Содержание статьи:

Биотопливо на практике

Заливать этанол в чистом виде в баки автомобилей категорически нельзя, так как он является сильнейшим растворителем и окислителем. Использование чистого биоэтанола требует переделки автомобиля с установкой деталей на двигатель из нержавеющего металла или пластика.

В настоящее время в мире уже разработаны около 40 моделей автомобилей, так называемых Flexible-Fuel Vehicle (FFV), с совмещенной конструкцией заправки, в баки которых можно заливать бензин и этанол в любом соотношении.

Так, в США, на дорогах курсирует более 6 миллионов грузовых и легковых автомобилей, для которых на заправках реализуется специальная смесь Е85, состоящая из 85% биоэтанола и 15% бензина. Присутствие бензина в составе смеси необходимо только для того, чтобы двигатель хорошо заводился в холодное время года.

Швеция в продвижении биотоплива в своей стране, пошла еще дальше, так, смесь этанола с бензином должна быть в обязательном порядке на крупных автозаправках, а авто, работающие на этом виде топлива, имеют беспрепятственный бесплатный проезд в центр Стокгольма, при этом их владельцы освобождаются от оплаты за стоянку и платят сниженный автоналог.

На Западе используют смесь Е10, состоящую из 10% биоэтанола и 90% бензина в обычных двигателях, а в Бразилии – 20%, так как считается, что такая добавка не способна повредить двигатель и топливную систему автомобиля.

В настоящее время даже самолеты, выпускаемые бразильской компанией Embraer, летают именно на смеси самолетного топлива со спиртом. Чистый бензин продавать в стране для заправки авто запрещено.

Согласно статистическим данным, даже незначительная добавка биоспирта в бензин, эффективно влияет на его сгорание, повышает его октановое число, что существенно снижает токсичность выбросов в атмосферу, также уменьшает риск воспламенения топлива при повреждении топливной системы автомобилей.

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.

Изготовление брикет

Наладить дома производство биотоплива из опилок, соломы и других отходов несколько проще. Из оборудования понадобится лишь ручной пресс, сделанный специально для этой цели. Его можно приобрести в готовом виде, заказать мастерам либо, при наличии соответствующих навыков, изготовить самостоятельно. Пресс заводской готовности стоит немало денег, поэтому последний вариант обойдется вам дешевле всего.

Производство брикет начинается с приготовления смеси. В качестве сырья используются опилки, шелуха семечек, солома и даже размоченная макулатура. Конечно, такое топливо может и так чудесно сгореть в печи или твердотопливном котле, но из-за низкой насыпной плотности придется слишком часто производить загрузку топки. Готовое твердое биотопливо из соломы или опилок будет гореть гораздо дольше.

Смесь состоит из сырья, воды и глины, служащей связующим веществом. Солому или бумагу необходимо предварительно измельчить, затем смешать с глиной в пропорции 10:1 (на 10 кг отходов 1 кг глины) и водой. Количество воды надо подбирать таким, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и способность смеси к формованию. Не стоит добавлять в раствор много глины, не забывайте, что она останется в вашем котле в виде золы.

Смесью наполняется специальная форма, потом она кладется под пресс. После прессования готовый брикет аккуратно вынимается и раскладывается сушиться на солнце. Увидеть операцию прессования можно на видео:

Преимущества биодизельного топлива

Самое главное преимущество – использование в качестве исходного сырья возобновляемых ресурсов, что в перспективе может обеспечить энергетическую безопасность всего мира. Несмотря на бурный рост популярности транспортных средств на электрической тяге, двигатель внутреннего сгорания еще очень долго будет играть решающую роль в мировой экономике. Да вряд ли крупные океанские корабли даже в отдаленной перспективе смогут быть переведены на электрическую тягу. Потенциальными производителями биодизельного топлива в нашей стране являются фермерские хозяйства и колхозы. Ведь обеспеченность топливо данных субъектов – чрезвычайно острый вопрос в преддверии посевных кампаний. Если оснастить хозяйства необходимым технологическим оборудованием и предоставить специалистов, то они вполне могли бы выйти на самообеспечение топливом. Это мероприятие положительно сказалось бы на динамике роста цен. В результате этого комплекса мер существенно возрастет конкурентоспособность предприятия.

Немаловажной особенностью биодизельного топлива является то, что оно производится из Причем взращивание этих культур не истощает землю, а положительно сказывается на ее плодородности. Так, для производства топлива могут использоваться арахисовое, рапсовое, горчичное, рапсовое, соевое и другие масла

Появляются сообщения о попытках производства биодизеля из животных жиров. Только вот пока не совсем понятно, насколько это экономически целесообразно.

Что такое биотопливо

Энергия, скрывающаяся в растительной массе, является практически неиссякаемой, ведь ее источником служит наше солнце. Растения умеют использовать энергию солнца, перерабатывая ее для своего роста. В свою очередь, животные и птицы получают энергию, питаясь биомассой, при этом производят продукты жизнедеятельности. По определению, биотопливо — это горючее, получаемое из сырья растительного или животного происхождения, а также отходов жизнедеятельности и различных производств, связанных с обработкой биомассы.

Современные технологии позволяют получать биотопливо в трех видах: твердом, жидком и газообразном. Твердое горючее мы встречаем в жизни наиболее часто в виде пеллет и различных брикетов, получаемых методом прессования. Жидкое топливо – биодизель – в странах постсоветского пространства пока еще редкость, это обусловлено наличием большого количества ископаемых углеводородов по приемлемой цене. В то время как получать жидкое биотопливо из растительного масла достаточно дорого и технологически сложно.

Производство горючего биогаза гораздо проще и дешевле, вследствие чего набирает все большую популярность. Владельцы животноводческих и птицеферм все чаще задумываются о приобретении биогазовой установки, ведь в их распоряжении имеется огромное количество помета и навоза, что как нельзя лучше подходят для этой цели.

Перечислять здесь все виды растительного сырья для переработки в топливо, его источники и технологию производства нет смысла. Нас интересуют только те виды биотоплива, которые можно успешно получать в домашних условиях, не вкладывая больших денежных средств. Вот они:

• биогаз, извлекаемый из продуктов жизнедеятельности домашних животных и птицы;
• брикеты из различных отходов растительного происхождения;
• древесный уголь.

Конечно, если очень постараться, то можно самостоятельно изготовить и пеллеты, и экодизель, и даже экобензин. Подобными вещами люди занимаются в качестве хобби, затрачивая на это годы своей жизни и зачастую немалые средства. Для широкого круга пользователей такие непростые технологии малодоступны, а потому рассматривать их мы не будем.

Тенденции развития мирового рынка биотоплива

Движущими факторами для распространения биотоплива являются угрозы, связанные с энергетической безопасностью, изменением климата и экономическим спадом. Распространение производства биотоплива по всему миру нацелено на увеличение доли потребления экологически чистого топлива, особенно на транспорте; снижение зависимости от импортируемой нефти для многих стран; снижение выбросов парниковых газов; развитие экономики. Биотопливо является альтернативой традиционным видам топлива, получаемым из нефти. Мировыми центрами производства биотоплива в 2014 являются США, Бразилия и Европейский Союз. Самый распространённый вид биотоплива – биоэтанол, его доля составляет 82% всего производимого в мире топлива из биологического сырья. Ведущими его производителями являются США и Бразилия. На 2-м месте находится биодизель. В Европейском Союзе сосредоточено 49% производства биодизеля. В долгосрочной перспективе постоянно растущий спрос на биотопливо со стороны наземного, воздушного и морского транспорта может сильно изменить сложившуюся ситуацию на мировом рынке энергоносителей. Использование сельскохозяйственного сырья для производства жидкого биотоплива и рост объёмов его производства обусловили спрос на сельскохозяйственную продукцию, что повлияло на цены продовольственных культур, используемых при производстве биотоплива. Объём производства биотоплива второго поколения продолжает расти, и к 2017 мировое производство биотоплива второго поколения должно составить 10 млрд. литров. Мировое производство биотоплива к 2017 должно увеличиться на 25% и составить ок. 140 млрд. литров. В Европейском Союзе основная часть производства биотоплива приходится на биодизель, производимый из семян масличных культур (рапса). По прогнозам, в странах Евросоюза будет расширяться производство биоэтанола из пшеницы и кукурузы, а также сахарной свёклы. В Бразилии, как ожидается, производство биоэтанола будет продолжать расти ускоренными темпами и достигнет к 2017 примерно 41 млрд. литров. В целом производство биоэтанола и биодизеля, согласно прогнозу, к 2017 будет возрастать быстрыми темпами и составит 125 и 25 млрд. литров соответственно. Начался быстрый рост производства биотоплива в Азии. По данным на 2014, Китай находится на третьем месте по производству биоэтанола, и ожидается, что это производство будет расти в течение следующих десяти лет более чем на 4% в год. В Индии производство биоэтанола из мелассы, согласно прогнозам, будет увеличиваться более чем на 7% в год. При этом расширяется производство биодизеля из новых культур, таких как ятрофа.

По прогнозам Мирового энергетического агентства (МЭА), нехватка нефти в 2025 будет оцениваться в 14%. По данным МЭА, если даже общий объём производства биотоплива (в том числе биоэтанола и биодизеля) к 2021 составит 220 млрд. литров, то его производство покроет лишь 7% мировой потребности в топливе. Темпы роста производства биотоплива намного отстают от темпов роста потребности в них. Происходит это из-за наличия дешёвого сырья и недостаточного финансирования. Массовое коммерческое использование биотоплива будет определяться достижением ценового равновесия с традиционными видами топлива, получаемыми из нефти. По прогнозам учёных, доля возобновляемых источников энергии к 2040 достигнет 47,7%, а биомассы – 23,8%.

При существующем уровне развития технологий производство биотоплива будет составлять небольшую часть глобальных поставок энергии, цены на энергию будут оказывать влияние на стоимость сельскохозяйственного сырья. Биотопливо может по-разному воздействовать на продовольственную безопасность – рост цен на сырьевые товары, обусловленный производством биотоплива, может нанести ущерб импортёрам продовольствия, с другой стороны, стимулировать внутреннее сельскохозяйственное производство мелкими фермерскими хозяйствами.

Что собой представляет биогаз

Биогаз – это общее название смеси большого количества органических летучих соединений, которые обладают высокой горючестью. Он способен образовываться в анаэробной среде в процессе разложения любой органики. Главные условия – отсутствие кислорода и высокая влажность. Сырьем для получения биогаза может стать любой органический субстрат: навоз, ботва от растений, трава, опилки, отходы деревообрабатывающего производства, солома и даже бытовые отходы. Все это можно с успехом использовать для обогрева не только теплиц и хозяйственных помещений, но и целых домов.

Запасы органики в мире и выход биогаза из некоторых субстратов

Главным образом любой биогаз состоит из метана, углекислого газа и примесей иных газообразных веществ, таких как сероводород. Чем меньше в нем содержится углекислого газа, тем выше качество продукта. Ведь углекислота не является горючим газом. Во многих случаях переработка одного килограмма органики дает целых 500 гр. биотоплива. Это очень высокий показатель, который редко встречается в других сферах.

Основные технологии производства биотоплива

Биотопливо из опилок или спирт как он есть

Биотопливо подобного типа наиболее известно, и по-видимому, это один из первых вариантов горючего, которое потреблял двигатель. Среди различных его видов стоит отметить биоэтанол, биометанол и биобутанол.

1.Этанол или обычный спирт достаточно хорошо известен в истории автомобилестроения. Достаточно сказать, что в свое время Генри Форд организовывал строительство заводов по производству спирта, предназначенного на роль топлива. Сейчас его изготовление широко развернуто в Бразилии, по оценкам экспертов, сорок процентов автотранспорта этой страны используют этанол в чистом виде, шестьдесят процентов – в смеси с бензином.

Из чего сегодня делают этанол? Чаще всего сырьем служит сельскохозяйственная продукция, в той же Бразилии, чтобы сделать биоэтанол, применяют сахарный тростник, солому, древесные отходы и другое аналогичное сырье. Из опилок на гидролизном производстве так же можно получить этанол

Чем же он так хорош, что это вызывает его всеобщее использование?
Здесь надо обратить внимание на:

1. детонационную стойкость;
2. теплоту сгорания;
3. теплоту испарения.

Из чего бы ни пришлось сделать подобное биотопливо, из опилок или тростника, ему свойственны антидетонационные свойства, они выше, чем у обычного бензина. Благодаря этому можно повысить мощность, двигатель, работающий на этаноле, допускает увеличение степени сжатия. Теплота сгорания спиртовоздушной смеси незначительно отличается от характеристик традиционной топливовоздушной смеси, а за счет хорошей испаряемости спирта обеспечивается лучшее наполнение цилиндров и полное ее сгорание.

Из недостатков этанола стоит отметить его повышенную агрессивность по отношению к некоторым цветным металлам, пластмассам и резине, вследствие чего может возникнуть необходимость частично дорабатывать двигатель. Однако самым главным минусом такого горючего является его гигроскопичность, оно сильно поглощает воду, а затем смесь расслаивается в баке, в результате чего он окажется заполнен в основном водой. Одним из методов борьбы с этим является использование смесей спирта и бензина, до десяти процентов этанола, добавленного в обычный бензин, только улучшают его характеристики.

Дополнительно стоит отметить, что производство биоэтанола как топлива, хоть из тех же самых опилок, отличается от производства питьевого спирта. Топливный спирт не пригоден для питья, он имеет явно выраженный сивушный запах и повышенное содержание метанола.

2.Метанол, или метиловый спирт, при всех своих достоинствах ядовит. Хотя его можно сделать из отходов, из тех же самых опилок, обычно биометанол не используют в качестве горючего.
3.Биобутанол. Как биотопливо для автомобилей подходит даже в большей степени, чем биоэтанол. Может изготавливаться из биомассы, опилок, и при этом ничем не отличаться от бутанола, полученного по традиционной технологии.

Среди его достоинств необходимо отметить:

• большую энергетическую ценность;
• меньшую агрессивность;
• возможность смешиваться с бензином;
• возможность прямой и полной замены бензина без переделки автомобиля.

Рассматривая спирт как замену бензину, стоит отметить, что плюсы и минусы биотоплива подобного типа достаточно очевидны, и все недостатки при необходимости могут быть успешно устранены. Однако в настоящее время такое биотопливо чаще всего применяется в смеси с обычным бензином, хотя технологии его получения, например из опилок, позволяют полностью реализовывать используемую биомассу и исключить нефть из употребления.

Как сделать своими руками

Человек в повседневной жизни периодически пользуется биотопливом, это с полной уверенностью можно отнести к твердым видам топлива – дрова, опилки, солома и т. д. Для изготовления топливных брикетов не нужно специальных приспособлений и механизмов, это может сделать каждый, у кого есть продукты переработки дерева и желание.

Более сложный процесс, это получение биотоплива из навоза, являющимся продуктом жизнедеятельности сельскохозяйственных животных. В этом случае получается биогаз, который можно использовать для сжигания, тем самым нагревать воду в системах горячего водоснабжения или теплоноситель, в системах обогрева зданий и сооружений.

Вначале следует определиться с местом, где будет располагаться установка. Выбранный участок должен быть удален от жилых строений, дабы не создавать неудобства запахами, выделяющимися в процессе брожения биомассы.

На выбранном участке выкапывается яма, в которой делается гидроизоляция и сооружается емкость накопитель. Емкость может быть из железобетонных колец с герметизацией стыков, кирпичной с оклейкой гидроизоляцией, металлической. В верхней части устраивается люк и крышка. Монтируются трубопроводы для отвода образовавшегося газа.

В построенную емкость загружается навоз, картофельная ботва и прочие растительные отходы, после чего все заливается водой. В емкости начнется процесс брожения, и как следствие, начнет выделяться биогаз.

В состав получаемого таким образом газа будет входить — метан, углекислый газ и примеси других газов.

С 1 кг органического вещества можно получить около 0,5 кг биогаза.

Критерии состава навозной массы

Загружаемую массу навоза внутрь биореактора не следует рассматривать просто как сырьё, подходящее в любом качестве. Составляющая субстанции имеет принципиальное значение для процесса брожения. На практике отмечено, что уменьшение частичек субстрата сопровождается лучшей эффективностью процесса.

Выраженная волокнистость субстрата и увеличение площади взаимодействия бактерий – вот главные критерии, способствующие скорому разложению навозной массы. В таком состоянии навозное сырьё при подогреве и перемешивании не образует осадка или плёнки на поверхности, что существенно упрощает фильтрацию газовой смеси.

Подготовка навозной массы под загрузку в реактор

Этой процедуре уделяют не меньшее внимание, чем всему остальному, если есть желание получить значительный объём биотоплива за короткий отрезок времени

. Степенью измельчения сырья определяется длительность брожения, что в свою очередь оказывает влияние на объём получаемого газа

Таким образом, для уменьшения времени брожения необходимо хорошо измельчать сырьё: чем лучше качество измельчения, тем меньше период брожения.

Степенью измельчения сырья определяется длительность брожения, что в свою очередь оказывает влияние на объём получаемого газа. Таким образом, для уменьшения времени брожения необходимо хорошо измельчать сырьё: чем лучше качество измельчения, тем меньше период брожения.

Получение древесного угля

Древесные угли представляют интерес для домовладельцев как топливо, используемое в домашних мангалах и барбекю. Не секрет, что покупать подобный уголь в магазине достаточно дорого, в то время как дома его можно выжечь бесплатно, только затратив свое время. Кстати говоря, сжигать его в твердотопливных котлах или печах бессмысленно, гораздо проще заложить в топку обычные дрова.

Выжигают уголь из древесины 2 способами:

• в бочках;
• в ямах.

Для первого способа требуется обычная стальная бочка на 200 л и бытовой пылесос. Последний послужит для нагнетания воздуха, поэтому в нижней части бочки должен быть врезан патрубок для его подключения. На дне емкости разводят огонь, затем заполняют ее дровами до половины и включают пылесос. Затем древесины накладывают доверху, закрывают ее крышкой и замазывают глиной. Когда все прогорит и бочка остынет, производится сортировка с целью отделить древесные угли от золы.

Похожим образом древесина обжигается в яме. Последняя выкапывается 0.8 м  в диаметре и не более 0.6 м в глубину. Дно ямы утрамбовывается, после чего в ней разводят костер и послойно накладывают дрова длиной до 30 см. Наполнение происходит по мере обжигания предыдущего слоя, процесс длится около 3 часов. В конце яма накрывается ветками и мхом, а сверху присыпается землей. Через 2 дня покрытие можно снимать и выбирать угли.

Изготавливаем топливо для биокаминов

Основой для жидкого биотоплива становятся всевозможные масла органического происхождения. В них добавляются различные спиртосодержащие вещества, а для получения биодизеля еще и щелочи. Это достаточно сложный процесс. В домашних условиях проще всего изготовить жидкое биотопливо, предназначенное для камина. Так называемые биоустановки внешне совершенно не отличаются от традиционных приборов. Однако в них сгорает не древесина, а биотопливо, что гарантирует отсутствие угарного газа, копоти, сажи и золы.

Биокамины радуют своих владельцев экологической чистотой и удобством, ведь колоть дрова и чистить от золы такой прибор нет необходимости. При горении биотопливо разлагается на углекислый газ и воду, абсолютно безопасные для человека. При этом пламя лишено характерной желто-оранжевой окраски и выглядит бесцветным. Это существенно портит внешний вид камина, придавая ему неестественный вид. Поэтому в биотопливо обязательно добавляются специальные присадки, окрашивающие пламя.

Для изготовления такого топлива понадобится 96% этанол. Его можно приобрести в аптеке. В качестве окрашивающей пламя присадки можно взять бензин с высокой степенью очистки. Подойдет как качественный бытовой марки Б-70, так и фирменный для заправки зажигалок. Внешне такой бензин должен быть совершенно прозрачным, резкий специфический запах должен отсутствовать. На один литр спирта берется 50-100 г бензина. Полученная смесь очень хорошо перемешивается.

Экокамины — отличная замена традиционным приборам. Для их работы используется экологически чистое и безопасное биотопливо, которое можно изготовить самостоятельно

Нужно учитывать, что состав с течением времени расслоится, поэтому хранить его нежелательно. Лучше всего смешивать ингредиенты непосредственно перед заправкой камина. Полученный состав может использоваться в помещениях без вытяжек и дымоходов, однако проветривание, тем не менее, обязательно. В среднем, на час работы экокамина потребуется порядка 400-500 мл самодельного биотоплива. Кроме того, такой же состав можно использовать и в традиционных «керосинках». В результате получаем отлично светящуюся лампу без копоти, неприятных запахов и нагара.

Непривычные, экзотические и забытые виды биотоплива

Здесь стоит коснуться древесины, которая может выступать как биотопливо. В первую очередь надо упомянуть скипидарно-спиртовую смесь, которая ещё в 1826 году использовалась в роли топлива. А ведь скипидар получают при пиролизе древесины. Есть отдельные упоминания, что при так называемом «быстром» высокотемпературном пиролизе сконденсирована жидкость, по своим характеристикам алогичная нефти.

Стоит вспомнить и прямое применение древесины как горючего для моторов. При сгорании древесины образуется окись углерода, которая и служит в качестве топлива. Во время Второй Мировой, Германией достаточно широко использовались машины с такими моторами, в том числе и легковые. В Советском Союзе так же были созданы газогенераторные автомобили, ЗИС 21, ЗИС 13, а также ГАЗ 42.

Работали они на обычных дровяных чурочках. Правда, при замене бензина на газ мощность двигателя падала, скорость движения и грузоподъемность тоже, а одной заправки газогенераторной установки хватало на девяносто километров пробега, но в условиях военного времени при дефиците других видов топлива и в удаленных местах такие автомобили успешно работали. И даже в Москве в военное время ходили автобусы, оснащенные газогенераторными установками.

Несмотря на всеобщее распространение бензина и солярки в качестве топлива для ДВС, постоянно идут поиски альтернативных источников получения горючего. И уже существует несколько самых разных видов биотоплива, способного обеспечить работу ДВС в любых условиях.

Биодизель в домашних условиях

Создать биодизель в домашних условиях возможно, хотя и достаточно трудно. Это может быть простым экспериментом либо же попыткой обеспечить себя недорогим топливом самостоятельно. Стоит лишь помнить, что работа ведется с метанолом и щелочью, что крайне опасно для здоровья. Поэтому необходимо соблюдать технику безопасности и использовать защитные средства.

Создание биодизеля заключается в следующих этапах:

1. Очистка масла.
2. Добавление щелочи.
3. Трансэтерификация.
4. Удаление глицерина.

Для производства биодизеля используется любое масло, а также щелочь (рекомендуется гидроксид калия или натрия). При готовке нужно использовать катализатор для старта процесса, в роли которого подойдет метанол.

Важно! Если применяется отработанное масло, то нужно устранить примеси посредством фильтрации.

Перед началом необходимо удалить всю воду из жидкости. Для этого нужно нагреть ее до 120°C, чтобы та выкипела. В процессе масло будет создавать брызги, поэтому важно проводить испарение в полупустом контейнере на расстоянии от огня.

Далее к маслу добавляется щелочь и этанол. Доля щелочи зависит от массы рабочего тела и составляет 1%. Так на литр растительного масла приходится около 3,5 грамм щелочи. В процессе этого проводится титрование, в котором определяется количество жирных кислот и необходимая доля щелочи.

Далее проводится трансэтерификация. В процессе этого смесь разогревается до 70°C, что необходимо для ускорения реакции. Допускается разогрев до 80°C, что существенно повышает скорость протекания реакции, но небезопасно для окружающих. Важно закрыть емкость для уменьшения испарения спирта, но обеспечить стравливание давления во избежание взрыва.

В результате сверху плавает биодизель, а под ним размещен глицерин. Различить их просто, ведь из-за разной плотности между ними имеется четкая грань. Глицерин куда темнее топлива и твердеет при температуре ниже 38°C. Удалить его можно дополнительным шлангом.

Полученное топливо не идеально чистое, оно содержит в себе растворенные остатки мыла, возникшие в процессе реакции. В оптимальных условиях при полном испарении воды мыло не возникает, но при самостоятельном приготовлении такая проблема регулярная. Устранить остатки можно несколькими способами, но наиболее эффективный — отстаивание полученного биодизеля. Достаточно оставить топливо на неделю, после чего все примеси опустятся на дно.

Проверить качество получившегося биодизеля можно посредством простого теста кислотности. Необходимо опустить лакмусовую бумажку в жидкость и определить состояние среды. Идеальным показателем является нейтральная кислотность в 7,0.

Производство посредством установок

Если выбирать биодизель как постоянное топливо для своего автомобиля, то для экономии и упрощения процесса производства можно приобрести специальную установку. Она позволяет создавать этот продукт в домашних условиях, максимально приближая их к промышленным. Такой вариант оптимален для длительной экономии, ведь производство топлива без соответствующего оборудования затруднительно, а стоимость решения невысока.

Полученный из таких установок биодизель имеет гораздо лучшие характеристики и чистоту, нежели произведенный в «кустарных» условиях. Он содержит меньшую долю воды, благодаря чему снижается вред двигателю в процессе эксплуатации. Такие установки получают все большую распространенность, считаясь оптимальным выбором при отсутствии доступа к биодизелю.

Здесь описывается производство топлива с отработанного масла и особенности этого процесса. Для лучшего понимания производства биодизеля и его особенностей рекомендуется посмотреть это видео:

• Чем отличается редукторный стартер от обычного
• Почему нет давления в системе охлаждения или оно избыточно
• Почему проскакивает бендикс стартера

Что такое биодизель

На первый взгляд, слово это вполне понятно, однако нельзя не обойтись без уточнения. Биодизелем называется метиловый эфир, который образуется в результате определённых химических реакций. В качестве источника используются растительные масла, а также животные жиры.

Нельзя не отметить того факта, что биодизель является экологически чистым топливом, так как он полностью распадается в течение месяца.

Использование устройства

Не менее интересной темой является и применение биодизеля. Следует отметить, что существует довольно большое количество способов использования этого топлива. Наиболее распространёнными из них являются:

• Замещение бензина. У такого метода использования этого топлива имеются существенные недостатки, которые связаны с тем, что оно обладает повышенной вязкостью, а это способно привести к появлению всевозможных отложений на кольцах, форсунках и поршнях. Кроме того, топливо не будет полностью сгорать.
• Смесь с дизельным топливом или керосином. Это направление использования биодизеля в смеси является одним из самых перспективных. Особенно активно используют такой вид топлива в США.

Твердое биотопливо

Дрова, как и столетия назад, продолжают использоваться для получения тепловой и электрической энергии. Примером крупнейшей в Европе электростанции, работающей на данной биомассе, является Австрийская ТЭЦ. Ее мощность — 66 МВт.

Не смотря на то, что в мире активно разрабатываются и финансируются проекты по созданию энергетических лесов, где выращивается древесная биомасса, все большее внимание привлекает к себе использование для получения биотоплива различных продуктов деревообрабатывающей промышленности. Такие предприятия уже достаточно хорошо развиты и активно поставляют на рынок свои продукты

К ним относятся топливные брикеты и топливные гранулы – пеллеты.

Для получения топливных брикетов различные биоотходы, такие как птичий помет и навоз, высушиваются и прессуются. Полученные брикеты используются для отопления жилых и производственных помещений.

Аналогично применяются и . Их вырабатывают из опилок, щепы, коры, некондиционной древесины, соломы, отходов сельского хозяйства (лузги подсолнечника, ореховой скорлупы). Для получения пеллет биомасса сначала измельчается в муку, затем поступает в сушилку, а из нее ─ в специальный пресс, где под действием давления и высокой температуры содержащийся в древесных отходах лигнин становится клейким. Он дает возможность получить на выходе готовые цилиндрики биотоплива. Отличительным качеством топливных гранул является их малая зольность — около 3 %.

Технология получения топливного торфа, используемого для отопления жилых домов, также проста. Непосредственно из места добычи сырье доставляется на торфоперерабатывающий завод, где торф очищается от посторонних включений (просеивается), высушивается и прессуется в брикеты.

Еще один вид биотоплива – древесная щепа – используется в Европе на крупных ТЭЦ мощностью от одного до нескольких мегаватт. Выработка древесной щепы производится непосредственно на лесозаготовках или на производстве при помощи специальных рубительных машин – шредеров. В качестве сырья обычно применяется тонкомерная древесина и остатки лесозаготовки – сучья, кора, пни и др.

Зеленые технологии. Биотопливо Видео

2.1.1. Биотопливо из навоза

Долгое время отходы сельскохозяйственной и пищевой промышленности использовались исключительно для производства удобрений, однако сегодня эти же отходы позволяют вырабатывать биологическое топливо. В качестве сырья для производства топлива можно использовать навоз скота и птиц, а также пивная дробина, отходы боен, послеспиртовая барда, канализационные стоки, свекольный жмых и так далее.

В результате переработки таких отходов получается газообразное биотопливо, которое получается в результате брожения. Полученный в итоге биогаз может быть использован для производства электроэнергии или в котельных, для отопления жилых домов. Кроме этого такое топливо используется в автомобилях.

Однако стоит отметить, что для получения газообразного биотоплива для автомобилей биогаз, полученный в результате брожения необходимо отчистить от СО2, после чего он преобразуется в метан.

2.2. Биотопливо второго поколения

Биотопливо второго поколения – это такой вид топлива, который производится из непищевого возобновляемого сырья, в отличие от этанола, метанола, биодизеля и так далее. В качестве сырья для производства биотоплива второго поколения может использоваться солома, водоросли, опилки и любая другая биомасса.

Огромный плюс данного типа топлива заключается в том, что оно изготавливается из продуктов, которые всегда доступны, и которые постоянно возобновляются. По мнению многих ученых именно биотопливо второго поколения сможет решить энергетический кризис.

2.2.1. Биотопливо из водорослей

На сегодняшний день ученые разработали специальную технологию получения биотоплива второго поколения из водорослей. Развитие этой технологии в дальнейшем произвести настоящую революцию в мире биотоплива, так как главное сырье (водоросли) не требуют особого ухода и не нуждаются в удобрениях (для роста требуется вода и солнечный свет). Более того, они растут в любой воде (грязной, чистой, соленой и пресной). Также водоросли способны помочь в чистке канализационных магистралей.

Еще один положительный момент производства биотоплива из водорослей заключается в том, что последние состоят из простых химических элементов, которые легко поддаются переработке и расщеплению. Таким образом, благодаря всем преимуществам технология производства биотоплива из водорослей имеет наибольший потенциал.

Жидкое биотопливо

Жидкое биотопливо становится все популярнее благодаря своей экологичности и безопасности. Основное применение находит в двигателях внутреннего сгорания. Этот вид топлива получают в результате переработки различного растительного сырья.

Различают основные виды жидкого биотоплива:

1. Биоэтанол
2. Биобутанол
3. Биометанол
4. Биодизель

Биоэтанол

Занимает лидирующую позицию в списке жидких биотоплив. Сфера его применения – обычные авто, также в последние годы он используется как биотопливо для домашних каминов. Биоэтанол в смеси с бензином как топливо обладает целым рядом преимуществ по сравнению с обычным бензином: он улучшает работу двигателя машины, увеличивает его мощность, не перегревает двигатель, не образует сажи, нагара и дыма.

Биоэтанол – отличная альтернатива для любителей каминов. Поскольку он не образует дыма, сажи и выделяет при горении малое количество углекислого газа. Может использоваться для отопления каминов даже в многоквартирных домах. При этом полностью отсутствуют потери тепла, как обычно бывает при эксплуатации обычных каминов с наличием дымоходной трубы.

Производится по технологии спиртового брожения из сырья, содержащего крахмал или сахар: кукуруза, зерновые, сахарный тростник, сахарная свекла. Экономически оправданным является получение этанола из сырья, содержащего целлюлозу.

Биобутанол

Как топливо для двигателей более предпочтителен, чем биоэтанол: он лучше смешивается с бензином, может использоваться и как отдельное топливо. Для его получения используют традиционные культуры: сахарный тростник, кукурузу, пшеницу, сахарную свеклу. Пока менее популярен, чем биоэтанол.

Биометанол

Технология его производства пока несовершенна и требует внедрения еще многих инновационных разработок. Предполагается получать его путем биохимического преобразования морского фитопланктона,  культивируемого в специальных водоемах. Но пока не удается наладить производство в промышленных масштабах. Сферы применения биометанола такие же, как и у обычного метанола. Это производство ряда веществ (формальдегида, метилметакрилата, метиламинов, уксусной кислоты и др.), в качестве растворителя и антифриза.

Биодизель

Используется в автомобильных двигателях как отдельно, так и в смеси с привычным дизельным топливом. Кроме отсутствия отрицательного воздействия биодизеля на окружающую среду, многочисленные исследования выделили и еще одно его преимущество. За счет содержания малого количества серы смазочные способности биодизеля лучше, что способствует продлению срока службы серийных двигателей. Сырьем для получения биодизеля могут быть как растения (хлопок, соя , рапс), так и жирные масла( пальмовое, рапсовое, кокосовое), водоросли.

О плюсах и минусах биодизеля

Основная масса достоинств этого вида горючего относится к снижению выбросов в окружающую среду. Если смотреть на вопрос глобально, то количество углекислого газа, образовавшегося при сгорании топлива, теоретически равняется тому объему, что потребили из воздуха масличные культуры. Можно считать, что выдерживается баланс, но только при сжигании биодизеля в котлах, их КПД довольно высок. А вот эффективность ДВС – всего 60%, там помимо углекислого образуется и угарный газ, загрязняющий атмосферу.

В составе топлива очень мало серы, из-за чего использование биодизеля наносит куда меньший вред окружающей среде. При попадании в воду горючее не загрязняет ее, а постепенно разлагается микроорганизмами. Ну и двигатель на растительной солярке работает лучше, ибо его цетановое число (51) выше, чем нефтяного топлива (42—45). Из минусов стоит отметить:

• более высокую стоимость по сравнению с традиционным горючим;
• невозможность длительного хранения, спустя 3 месяца начинается процесс его разложения;
• большие посевные площади для выращивания сырья.

При производстве своими руками образуются технологические отходы биодизеля в виде глицериновой фазы, которые невозможно переработать в домашних условиях. Да и само топливо, добытое дома, не сравнится по качеству с заводским и может создать много проблем во время эксплуатации ДВС. Поэтому умельцам, занимающимся этим делом, можно посоветовать как можно тщательнее фильтровать масло перед загрузкой в бак, это касается и конечного продукта.

Что это такое, и из чего делают биотопливо

Все ресурсы, которые есть на Земле, условно можно поделить на возобновляемые и не возобновляемые. Уголь, нефть, металл, в природе не восстанавливаются, а вот дрова, кукуруза, навоз могут быть получены вновь и вновь. Все, что растет или является отходами переработки такого сырья – источники возобновляемой энергии. Вот из этих биоресурсов люди ещё с давних пор получали нужное для своего существования, в том числе и биотопливо.

Биотопливо первого поколения

Однако и между собой отдельные его виды различаются, скажем так, по значимости источников сырья для биотоплива. Связано это с используемыми ресурсами. Например, чтобы получить биотопливо из рапса, его надо сначала вырастить, а уж потом отправить семена на переработку. Для выращивания такой культуры занимается посевная площадь, и фактически речь идет о выборе приоритетов – а чего мы хотим иметь, продукты питания или биотопливо. Кроме того, получение биомассы, идущей на производство биотоплива, связано с использованием специализированных удобрений, что наносит определённый вред земле и окружающей природе. Такой вид сырья относится к первому поколению.

Второе поколение

Однако биотопливо можно получить из иных источников, таких как отходы других производств. Его делают, например, из опилок, а также остатков стеблей, шелухи, остающейся после обработки зерновых, и многого другого. Все это дает так называемое биотопливо второго поколения, для которого не требуется специально выращивать сырье, а сделать его можно из отходов других производств.

Третье поколение

Следующим этапом развития стало биотопливо третьего поколения. Его источником являются водоросли. Существуют определённые их сорта, содержащие значительное количество растительных жиров, из которых можно сделать тот же самый биодизель. Конечно, чтобы получить биотопливо из водорослей, их надо выращивать, но для этого совсем не требуется занимать посевные площади. Водоросли могут расти в прудах, биореакторах, на морском дне или в специально устроенных заливах, т.е. занимают те участки земной поверхности и морского дна, которые не задействованы в производстве продуктов питания. Так что, биотопливо третьего поколения, хотя и находится еще в стадии отработки технологии производства, надо признать наиболее перспективным.

Виды биотоплива

Дрова используются с того момента, как человек освоил огонь

Самым первым биотопливом, использовавшимся людьми (хотя люди вряд ли знали само слово «биотопливо», когда только начинали использовать этот ресурс) были… обычные дрова.

Да, как ни парадоксально звучит, но одной из нынешних перспектив развития биоэнергетики является возврат к самым истокам. В свое время, от дров как массового вида топлива отказались по двум причинам:

• Во-первых, энергетическая ценность дров сравнительно невелика. При обычном сжигании в горении участвует только часть массы дров, остальное оседает в виде сажи. Это, помимо прочего, делает необходимым периодическую чистку топки нагревательного прибора, использующего дрова в качестве топлива. Первая причина отказа от дров во многом решается использованием принципа двухступенчатого сжигания или пиролиза.

В ходе первого этапа, твердое биотопливо (дрова, опилки, пеллеты и т.д.) сначала подвергаются термическом воздействию с малым доступом кислорода – пиролизу. В ходе пиролиза топливо выделяет горючий газ. Вторым этапом осуществляется обычное сжигание газа при достаточном притоке кислорода, обычно с принудительным нагнетанием.

Двухступенчатый пиролиз позволяет сжигать топливо практически полностью, извлекая из топлива максимум энергии, что также решало проблему чистки топки. А вот со вторым пунктом все гораздо сложнее.

• Во-вторых, дрова обладают длительным временем восполнения. Конечно, на восполнение древесины не нужно миллионов лет, но для динамичной современной энергетики 5-10 лет, которые требуются для превращения семени во взрослое дерево, все равно являются недопустимо длительным сроком. Поэтому поиски биотоплива, подходящего для промышленного использования, пришлось продолжить.

Способы изготовления своими руками

Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.

Содержание:

• Биотопливо из навоза ↓
• Производство биогаза ↓
• Рапсовое биотопливо ↓
• Разновидности и преимущества ↓
• Жидкое биотопливо ↓
• Твердое ↓
• Газообразное топливо ↓
• Преимущества ↓
• Использование ↓
• Биотопливо для каминов ↓
• Биотопливо для парников ↓
• Биотопливо для автомобилей ↓
• ↓

Биотопливо из навоза

Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.

Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.

Производство биогаза

Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.

Для получения газа из этого сырья используется:

• навоз;
• птичий помет;
• стоки туалета;
• пищевые отходы;
• растительная масса;

Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.

Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.

Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.

Уголь для создания биогаза

Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.

Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:

Рассмотрим каждый способ по отдельности.  И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.

Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.

Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.

Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.

Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.

Способы изготовления своими руками

Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.

Содержание:

• Биотопливо из навоза ↓
• Производство биогаза ↓
• Рапсовое биотопливо ↓
• Разновидности и преимущества ↓
• Жидкое биотопливо ↓
• Твердое ↓
• Газообразное топливо ↓
• Преимущества ↓
• Использование ↓
• Биотопливо для каминов ↓
• Биотопливо для парников ↓
• Биотопливо для автомобилей ↓
• ↓

Биотопливо из навоза

Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.

Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.

Производство биогаза

Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.

Для получения газа из этого сырья используется:

• навоз;
• птичий помет;
• стоки туалета;
• пищевые отходы;
• растительная масса;

Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.

Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.

Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.

Уголь для создания биогаза

Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.

Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:

Рассмотрим каждый способ по отдельности.  И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.

Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.

Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.

Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.

Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.

Рапсовое биотопливо

Из семян рапса поступивших в маслобойню получают масло и шрот. Далее, это масло поступает в специальную установку, где в результате различных химических реакций из рапсового масла получают метиловый эфир – биодизель.

Перед использованием, его необходимо профильтровать. Этот вид дизеля отличается лучшей воспламеняемостью по сравнению с обычным дизельным топливом.

В чем преимущества использования биологического топлива

Существует немало преимуществ у использования биогаза.

• Стоимость биогаза сегодня находится в паритете с бензином, но при этом его чистота гораздо выше, что дает неплохую экономию на техническом обслуживании отопительных котлов, которые работают на таком виде топлива.
• Нет никакой зависимости от наличия и стоимости нефтепродуктов.
• Источники получения биотоплива можно считать возобновляемыми в отличие от углеводородов. Ведь разложение биомассы будет происходить всегда, пока есть жизнь на Земле. Нефть, газ и уголь рано или поздно в недрах закончатся, ведь они образовывались миллионами лет в строго определенных условиях, которых сегодня на планете уже нет.
• Снижается общее количество вредных выбросов в атмосферу примерно на 65%.
• Возможность самостоятельной выработки. Нельзя своими руками добыть нефть и сделать из нее бензин, а вот биотопливо произвести при наличии определенных знаний сможет каждый. Причем, сырье для производства не придется долго искать.

Биотопливо доступный и неисчерпаемый ресурс

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.

Как производится дизельное биотопливо

Сырьем для этого вида топлива могут служить любые культуры, из которых получают большое количество растительного масла. Чаще всего это рапс и соя, их переработка дает максимальный выход сырья и, соответственно, конечного продукта в виде биодизеля.

В дело идут и животные жиры, являющиеся отходами мясокомбинатов, кожевенных заводов и других предприятий. Также годятся перегоревшие растительные масла из ресторанов и прочих заведений общественного питания.

Следует отметить, что биодизель из масла растительного и животного происхождения производится по относительно простой технологии. Основные этапы технологического процесса выглядят следующим образом:

• грубая и тонкая очистка сырья (масла) от мельчайших примесей;
• смешивание масла и метилового спирта с добавлением щелочного катализатора в реакторе. Пропорции сырья и метанола – 9 : 1, катализатором служит гидроксид натрия или калия;
• нагрев до 60 °С и перемешивание при этой температуре в течении примерно 2 часов. Этап носит название этерификации;
• полученная субстанция отстаивается в отдельной емкости и расслаивается на 2 вещества – глицериновая фракция и собственно биодизель;
• вещества разделяются в сепараторе, после чего горючее проходит термическую обработку с целью выпаривания из него воды.

Примечание. Глицериновая фаза – это еще не чистый глицерин, для его выделения субстанцию надо дополнительно переработать. Так что схема полного цикла выглядит куда сложнее:

Технологическое оборудование для производства биодизеля тоже не отличается высокой сложностью и представляет собой несколько емкостей, соединенных между собой трубопроводами, а также насосы – главный и несколько дозирующих. Поскольку на предприятиях все этапы автоматизированы, то реактор и другие резервуары оборудованы датчиками температуры и уровня, а насосами управляет контроллер. Все данные о протекающем процессе выводятся на дисплей оператора.

Поколения альтернативного горючего

Широкий ассортимент растительного сырья, используемого для биомассы, принято разделять на несколько поколений.

К первому поколению относятся сельскохозяйственные культуры, в которых содержится высокий процент крахмала, сахаров, жиров. Это такие популярные растения, как кукуруза, сахарная свекла, рапс, соя. Поскольку выращивание этих культур наносит ущерб климату, а их изъятие с рынка влияет на ценообразование продуктов, ученые пытаются заменить их на другие виды биомассы.

Из сельскохозяйственных растений, относящихся к первому поколению сырья, в настоящее время вырабатываются почти все виды современного жидкого топлива (биодизель, этанол)

В группу второго поколения биомассы входит древесина, трава, сельскохозяйственные отходы (скорлупа, шелуха). Получение биотоплива из такого сырья требует больших затрат, однако позволяет решить вопрос утилизации не пищевых остатков с одновременным производством горючих материалов.

Особенностью культур, входящих в эту разновидность, является присутствие в них лигнина и целлюлозы. Благодаря им биомассу можно сжигать и газифицировать, а также подвергать пиролизу, получая жидкое топливо. Главным недостатком биомассы второго поколения считается недостаточная отдача с единицы площади, из-за чего под такие культуры приходится отводить значительные земельные ресурсы.

Сырьем для производства биотоплива третьего поколения служат водоросли, которые выращиваются в промышленных масштабах, например, в открытых водоемах.

Наиболее перспективным вариантом считается биотопливо, получаемое из одноклеточных водорослей. Такие растения быстро набирают массу, при этом для их выращивания не требуется плодородных земель

Подобная практика имеет большие перспективы, однако в настоящее время такие технологии только разрабатываются. Ученые также ведут исследования по созданию методик, позволяющих получить биотопливо четвертого и даже пятого поколения.

Можно ли сделать биологическое топливо своими руками

Содержание

• 1 Можно ли сделать биологическое топливо своими руками
• 2 Биологическое топливо своими руками
• 3 Биологическое топливо получение дома

Опираясь на тот факт, что вскоре возникнет кризис-топливо, пришло время задуматься о поиске новых источников. Может именно эти источники, помогут нам спасти себя? Однако стоит задуматься, заменит ли что-нибудь нефть или газ? На сегодняшний день, предоставлены некие перспективные варианты. Среди данных вариантов рассматриваются солнечные, ветровые и другие виды энергетики.

Как утверждают ученые, можно эффективно использовать биотопливо. Данное средство можно произвести из разнообразного сырья. И он считается наиболее бюджетным вариантом. Сегодня в данной статье, мы рассмотрим вариант получения биотоплива из навоза. И это сделать можно самостоятельно.

Производство биогаза в домашних условиях

1. Выкапываем яму для резервуара. Стены резервуара могут быть из любого материла, главное, чтобы он был герметичным. Объем резервуара зависит от ваших нужд (из одного килограмма биологических отходов, выделяется пол килограмма биогаза).
2. Наполняем резервуар био мусором (растительные и животные отходы), заливаем водой и герметично закрываем крышкой (не забывая проделать канал, через который газ будет попадать в емкость для хранения.
3. Через металлическую трубу соединяем резервуар для брожения биомусора с емкостью для хранения.
4. Подсоединяем систему к газовому котлу для обогрева. Не забываем про регуляторы давления. Этот этап лучше доверить специалисту! Неправильная эксплуатация системы может привести к утечке газа и взрыву.

Как получить биогаз в домашних условиях

Биогазом называют смесь газов, которая получается в результате перепревания органики. При этом доступ воздуха к сырью должен быть прекращен. Исходным материалом для получения газообразного биотоплива может быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз. Основу биогаза составляют углекислый газ и метан. Удельная часть последнего может достигать 70%. К этой смеси в различных пропорциях примешаны другие газы, например, сероводород.

В среднем один килограмм органики дает порядка 500 г газа. На эффективность производства биогаза влияет несколько факторов. Наиболее важными из них считаются:

• Температура окружающей среды. Чем она выше, тем более интенсивно происходит процесс разложения органики и выделение биогаза. Не случайно первые установки, производящие биогаз, действовали в теплых регионах. Однако при достаточном утеплении установок и использовании в их работе горячей воды системы можно обустраивать и в областях с холодным климатом.
• Качество сырья. Оно должно достаточно легко разлагаться. При этом в его состав должно входить достаточное количество воды, без включений антибиотиков, моющих средств и других подобных им веществ, которые могут замедлить процесс ферментации.

Простейшее устройство для получения биогаза в домашних условиях выглядит таким образом. На участке выкапывается большая яма. Внутрь нее укладываются бетонные кольца. Таким образом, чтобы получилась герметичная емкость. Поверх нее устанавливается металлический купол. Из емкости на поверхность выводятся трубы для отвода биогаза. Яма заполняется органикой. Проверенный на практике рецепт органического материала: смешать 3-4 тонны растительных отходов и 1,5-2 тонны навоза. Все это заливается водой до получения смеси 60-70% влажности.

Биогаз — смесь газов полученных в результате перепревания органики без доступа кислорода. Его достаточно легко получить в домашних условиях. На снимке достаточно производительная установка по производству биогаза

Вот еще несколько вариантов смесей для получения биогаза:

• Коровий и конский навоз, смешанные в пропорциях 1:1.
• Конский навоз, перемешанный с соломой или торфом.
• Любой навоз с добавлением льняной костры в соотношении 7:3.
• Коровий навоз, перемешанный с опилками в пропорции 7:3.
• Конский навоз с добавлением любой листвы в соотношении 7:3.
• Любой навоз с добавлением домашних отходов в пропорции 4:6.

Подготовленное сырье укладывается в емкость. При помощи змеевика его прогревают до температуры порядка 35С. В таких условиях без доступа воздуха запускается процесс брожения, за счет которого происходит дальнейший нагрев смеси и выделение биогаза. Газ по трубопроводу отводится из резервуара и поступает в накопитель. Такое биотопливо может использоваться для отопления, приготовления еды и других хозяйственных нужд.

Установки для производства биогаза достаточно просты. На рисунке представлены схемы двух очень простых, но, тем не менее, эффективных систем

Домашнее производство биодизеля своими руками: сделайте свое собственное топливо

Если вы ведете свою семью к более самодостаточному образу жизни, возможно, вам захочется добавить к своему списку целей «сделай сам» топлива. Биодизель можно приготовить из отработанного растительного масла или животных жиров, которые вы можете бесплатно собрать в ресторанах, или вы можете выращивать соевые бобы или рапс, чтобы получить собственное масло. Обработайте масло парой химикатов, чтобы получить домашнее топливо, которое может работать на любом устройстве, работающем на нефтяном дизельном топливе, включая пикапы, автомобили и домашние системы отопления.Сделайте это правильно, и производство биодизеля, сделанного своими руками, может стоить всего 1 доллар за галлон. Масштаб зависит от вас: варите столько, чтобы ваша усадьба не зависела от топлива, или объедините усилия с соседями, чтобы производить топливо для своих коллективных домашних хозяйств.

Как минимум, оборудование, которое вам понадобится для домашнего производства биодизеля, — это реакторный бак из нержавеющей стали, промывочная станция для удаления побочных продуктов и емкости для хранения полученного топлива. Вы можете установить электрический водонагреватель в качестве биодизельного реактора менее чем за 1000 долларов или потратить примерно столько же на комплект.Если вы предпочитаете готовую автоматизированную систему, рассчитывайте заплатить 10 000 долларов или больше.

Безопасное производство высококачественного топлива на заднем дворе потребует планирования и работы, но свободу и экономию денег при движении по дороге на топливе, которое вы сделали сами, трудно превзойти.

Химия производства биодизеля

Производство биодизеля зависит от двух химических реакций. Первую обычно называют метоксидной реакцией. Это происходит, когда вы смешиваете метанол с катализатором, которым может быть гидроксид калия или гидроксид натрия.

Реакция метоксида является «экзотермической», что означает выделение тепла. Не используйте пластиковые сосуды при создании метоксида. Они плохо выдерживают нагревание и имеют тенденцию взрываться или растворяться, потому что пластик может накапливать статический электрический заряд. При производстве биодизеля всегда выбирайте оборудование из нержавеющей стали.

Гидроксид натрия — это промышленно производимый щелок; как гидроксид натрия, так и гидроксид калия можно приобрести онлайн у поставщиков оборудования для производства мыла.Приобретите метанол у местного дистрибьютора химикатов или в магазине гоночных автомобилей (водители гоночных автомобилей часто добавляют метанол в свои запасы топлива). В Северной Каролине, где я живу, вы можете перевозить 100 галлонов метанола на своем пикапе без специальных разрешений или лицензий.

После того, как вы добились успешной реакции метоксида, вторым необходимым процессом является реакция биодизеля. Это происходит, когда вы смешиваете метоксид с маслом и перемешиваете молекулы. Продукт реакции биодизеля будет смесью примерно 80% биодизеля и 20% коктейля побочных продуктов.Вы можете слить побочные продукты со дна резервуара или слить биодизельное топливо с его верхней части.

Планирование дома Биодизельный завод

Шаг первый: Найдите надежный источник сырья. Поищите использованное растительное масло в ресторанах, у производителей косметики или у производителей нутрицевтики. Если вы планируете продавать свое биодизельное топливо, начните с анализа доступного исходного сырья и составьте план по масштабированию вашего производства соответствующим образом. Пейзаж коммерческого биодизеля усеян тушами производителей, которые строили для удовлетворения спроса на топливо, но обнаружили, что не могут обеспечить достаточное количество сырья для работы своих биотопливных заводов.

Большинство пивоваров, которые производят биотопливо для себя (то есть не для продажи), используют источник отработанного масла для жарки в местных ресторанах в качестве сырья для своей деятельности. Хотя вы можете выращивать «чистое» сырье (такое как соя и семена подсолнечника), отработанное растительное масло прекрасно работает и обходится дешевле. Вы можете легко приготовить собственное топливо по цене 1 доллар за галлон, собрав бесплатное или дешевое растительное масло после того, как оно прослужит во фритюрнице ресторана. Из галлона масла получается около галлона биодизеля.

Шаг второй: Постройте свой завод в соответствии с вашими запасами сырья. Небольшое домашнее пивоварение может поместиться в углу гаража на площади одного парковочного места. Оставьте достаточно места для водонагревателя, бака для хранения поступающего сырья и бака для промывки топлива. Для начала постарайтесь собрать достаточно сырья, чтобы удовлетворить потребности вашей семьи в топливе.

Если вы собираете отработанное масло для жарки в ресторанах, ожидайте, что 20 процентов собранного вами материала будет состоять из воды и кусочков жареной пищи.При производстве биодизеля вода не является вашим другом, поэтому вам нужно будет удалить ее, нагрея масло и позволяя загрязнениям осесть на дно, прежде чем вы слейте масло сверху. Вам нужно будет разработать план удаления жирных сточных вод. Свиньям это нравится, и они улучшают их шерсть, поэтому попросите местного фермера снять его с ваших рук.

Обеспечение безопасного производства биотоплива

Домашнее производство биодизеля сопряжено с рисками. Для приготовления собственного топлива потребуется большое внимание к деталям и безопасности, потому что вы будете использовать легковоспламеняющиеся и едкие химические вещества.В этой статье изложены основы производства биодизеля, но вам необходимо тщательно изучить его, прежде чем начинать производство. (См. «Ресурсы»)

Правила и положения для биодизельных установок

Не забудьте также узнать в местном отделе зонирования, могут ли вы столкнуться с ограничениями, связанными с производством топлива. Обратите внимание, что во многих областях фермерские хозяйства освобождены от утверждения зонирования. Вам также следует связаться с начальником пожарной охраны вашего района или местными инспекторами по вопросам пожарной безопасности.

При проектировании собственного биодизельного завода обязательно разработайте стратегию избавления от побочных продуктов до того, как начнете производство, потому что вы не хотите, чтобы за сараем скапливались большие объемы глицерина с добавлением метанола. Коктейль, полученный в результате реакции с биодизелем, обычно наполнен метанолом, глицерином
, свободными жирными кислотами и мылом. Поскольку метанол является микробным стартером для варочных котлов, некоторые очистные сооружения будут приветствовать его, как и некоторые коммерческие компостеры.Или дружественное сообщество производителей биодизеля может принять его от вас.

Проектирование биодизельного завода своими руками

Завод по производству биодизеля на заднем дворе, как правило, столь же разнообразен, как и люди, которые их создают. Баки водонагревателя, рециркулируемые в биодизельные реакторы, являются обычным явлением: представьте себе электрический водонагреватель с трубой, подсоединенной к его выпускному отверстию внизу, прикрепленный к смесительному насосу, который отправляет жидкости в верхнюю часть бака и обратно. Многие мелкие пивовары собирают свои собственные сосуды и трубки из металлолома.Другие заказывают готовые детали или комплекты (см. «Ресурсы»).

Возможно, вы предпочитаете установку на биодизель на ходу. Вы и группа соседей можете работать вместе над мобильным процессором биодизельного топлива, который может перемещаться к источнику сырья. Мобильные процессоры, как правило, значительно дороже, чем стационарные устройства, установленные в гараже, но они могут обеспечить гибкость регулирования. По моему опыту, местные строительные власти склонны игнорировать мобильные процессоры, потому что они предпочитают проверять стационарные устройства.Мобильные процессоры также предлагают возможность совместного использования ресурсов капитала с другими потребителями топлива.

Вы можете построить небольшой завод по производству биодизеля на кузове пикапа за пару тысяч долларов. Оснащенная реактором емкостью 80 галлонов, такая установка могла бы производить достаточно топлива, чтобы удовлетворить потребности горстки семей в биодизеле — при условии, что использованного кулинарного масла достаточно для его подпитки и эксплуатации. При бесплатном сырье биодизель стоимостью 1 доллар за галлон может быстро окупить стоимость системы, обеспечивая достаточно топлива, чтобы все могли работать.Подробные инструкции по производству биодизеля можно найти в моей книге и в других заголовках раздела «Ресурсы».

Ресурсы

Книги по домашнему производству биодизеля

• Биодизель на заднем дворе: как приготовить собственное топливо, Лайл Эстилл и Боб Армантроут
• Запустите свой дизельный автомобиль на биотопливе: Руководство «Сделай сам» Джона Старбака и Гэвина Харпера
• Основы биодизеля и не только Уильям Кемп

Поставщики оборудования для биотопливных заводов

• Поставка биодизеля в Юте
• Поставка B100
• Трамплин биодизеля

Лайл Эстилл — основатель Piedmont Biofuels, завода по производству биодизеля в Питтсборо, штат Нью-Йорк.C. Он не заправлялся на местной заправке с января 2002 года.

Первоначально опубликовано: август / сентябрь 2015 г.

Использование биодизеля для отопления домов и транспорта — Northeast Biodiesel

ВОПРОС : Что такое биодизель?
ОТВЕТ : Биодизель — это чистое горючее топливо, производимое либо из натурального растительного масла, либо из переработанного кулинарного масла. Сейчас его производят в основном на Среднем Западе, но мы надеемся, что к весне этого года будет запущено собственное производство биодизеля.Работа дизельного автомобиля на биодизельном топливе — лучший способ минимизировать ваш вклад в глобальное потепление.

ВОПРОС : Что я могу сделать с биодизелем?
ОТВЕТ : Вы можете использовать его в качестве топлива для масляной тепловой горелки или для запуска любого дизельного двигателя.

ВОПРОС : В чем разница между переработанным маслом, биодизелем и смесью биодизеля, такой как B3 или B20?
ОТВЕТ : Переработанное кулинарное масло, которое вы забираете в ресторане быстрого питания, — это просто отработанное кулинарное масло.Обычно его необходимо профильтровать и обезвожить, но затем его можно использовать непосредственно в переоборудованных «жироулавливающих вагонах» и специальных системах отопления.

Биодизель — это переработанное кулинарное масло, прошедшее химический процесс, удаляющий глицерин, содержащийся в масле. После удаления глицерина биодизельное топливо можно использовать непосредственно в любой домашней мазутной горелке или дизельном двигателе без каких-либо модификаций. Биодизель чаще всего используется в смесях с дизельным топливом и топочным мазутом, потому что прямое биодизельное топливо (B100) начинает застывать при температуре около 45 градусов по Фаренгейту.

Смеси биодизеля, такие как B3 и B20, представляют собой смеси биодизеля, смешанного с дизельным топливом или мазутом для отопления дома. Биодизель можно смешивать с мазутом и использовать до 20% в любой системе отопления дома без каких-либо модификаций системы. Смесь 3% биодизеля и 97% мазута для дома называется B3. Смесь 20% биодизеля и 80% мазута для дома называется B20. Число после буквы «B» указывает процент биодизеля, содержащегося в смеси.

ВОПРОС : Можно ли смешивать биодизель с обычным домашним печным топливом?
ОТВЕТ : Биодизель можно смешивать с мазутом и использовать до 20% в любой системе отопления дома без внесения каких-либо изменений в систему.Смесь 3% биодизеля и 97% мазута для дома называется B3. Смесь 20% биодизеля и 80% мазута для дома называется B20.

ВОПРОС : Можем ли мы использовать биодизельное топливо в нашей системе топочного мазута без каких-либо изменений?
ОТВЕТ : Никаких изменений не требуется для смеси до B20. Поскольку биодизель горит чище, дилеры мазута, поставляющие смеси биодизеля, сообщают о сокращении объема обслуживания, необходимого для печей их клиентов. Дополнительную информацию можно получить на веб-сайте Национального совета по биодизелю (nbb.org) и от Совета по маслу Массачусетса.

ВОПРОС : Нужно ли очищать резервуар перед тем, как мы начнем использовать биодизель?
ОТВЕТ : Нет. Вы можете просто начать заправку этой 3% биодизельной смесью в любое время.

ВОПРОС : Что такое северо-восточный биодизель?
ОТВЕТ : Northeast Biodiesel — это предприятие по производству биодизельного топлива из переработанного кулинарного масла объемом 1,75 миллиона галлонов в год. Northeast Biodiesel будет принадлежать более чем 500 членам Co-op Power и сотрудникам Northeast Biodiesel.Общественная собственность на Northeast Biodiesel гарантирует, что рабочие места и топливо останутся на местном уровне и принесут пользу нашим сообществам.

ВОПРОС : Меня беспокоит все, что я слышу о биотопливе. Биодизель по-прежнему хорош?
ОТВЕТ : Co-op Power и Northeast Biodiesel работают вместе, чтобы сохранить биодизельный завод как можно более экологичным. Мы по-прежнему считаем, что строительство этого завода — очень хорошая идея с экологической, экономической и социальной точки зрения.Есть много проблем, связанных с биодизелем и другим биотопливом, но это растение выходит на первое место в каждой из них.

Одна проблема связана с тем, откуда берется сырье для производства биодизеля. Вырубка тропических лесов для выращивания пальмового масла явно вредна для окружающей среды. Использование кукурузного масла для производства этанола в таких количествах, что людям не хватает еды, вредно для человечества. Наше сырье — это переработанное масло для жарки и животные жиры. Это отходы, которые не отнимают у нас пищевые ресурсы и не наносят вред окружающей среде в том виде, в котором они производятся.Фактически, наш завод по производству биодизеля будет просто поддерживать чистоту окружающей среды, стимулируя рестораны, кафетерии и предприятия пищевой промышленности привозить нам переработанные кулинарные масла.

Другая проблема связана с размером завода по производству биодизеля. Крупные химические компании строят огромные заводы по производству биодизеля, производящие 50 миллионов галлонов биодизеля в год и более. Первоначально наш завод по производству биодизеля будет производить 1,75 миллиона галлонов в год с планами по расширению до 3,5 миллионов галлонов в год. Мы выбрали этот размер, потому что хотели, чтобы он был достаточно маленьким, чтобы он мог собирать необходимое переработанное масло на разумном расстоянии от завода.

Другая проблема заключается в том, получаете ли вы достаточно энергии из галлона биотоплива, чтобы потратить время на его производство. С научной точки зрения вы спрашиваете, больше ли возвращенная энергия, чем энергия, затраченная на ее создание. Если вы потратите одну единицу энергии на производство этанола, вы получите обратно примерно одну единицу энергии. Если вы потратите одну единицу энергии на производство соевого биодизеля, вы получите около 3,2 единицы энергии обратно … немного лучше. Если вы потратите одну единицу энергии на производство биодизеля из переработанного масла, вы получите 5.4 единицы энергии обратно … еще лучше. Многие говорят о целлюлозном этаноле и целлюлозном биодизеле. Эти виды топлива очень интересны, потому что ученые считают, что на одну вложенную единицу энергии мы получим более 20 единиц. К сожалению, технология еще не готова … и, возможно, никогда не будет. В Co-op Power мы не ждем новых открытий. Мы делаем то, что можем сделать сейчас, а затем переоснащаем в будущем, когда нам понадобится.

Еще одна проблема — выбросы углерода в течение жизненного цикла. Биодизельное топливо, произведенное из переработанного кулинарного масла, производит на 86% меньше парниковых газов, чем дизельное топливо или бензин.

Трудно во всем разобраться с таким количеством усложняющих факторов. Это одна из причин, по которой нам нравится вовлекать в разговор столько людей, которые помогают нам быть уверенными, что мы ничего не пропустили.

Сделайте биодизель! : 8 шагов (с изображениями)

Перед тем, как залить топливо, вам нужно отфильтровать масло . Я фильтрую мой до 50 микрон. Я знаю людей, которые вообще не фильтруют, и некоторых людей, которые фильтруют до 10 микрон. Один человек, которого я знаю, просто дает ему отстояться на несколько дней и избавляется от осадка, который оседает на дне.
Чтобы отфильтровать его, я просто повесил рукавный фильтр над чистыми 5 галлонами. ведро. Я использовал старый носок, чтобы удалить крупные частицы до того, как они пройдут через фильтр.

Для фактического производства топлива вам потребуются:

— процессор для семян яблок

-WVO (вы получите столько топлива, сколько вы используете WVO)
Вы можете получить его в ресторанах, но вам нужно их ОК, прежде чем вы его возьмете. Вы будете арестованы и попадете в кучу неприятностей, если просто возьмете масло.Избегайте сгоревшего масла, так как оно не превращается в биодизельное топливо. Большинство заведений быстрого питания сжигают жир.

-А катализатор: NaOH (гидроксид натрия) или КОН (гидроксид калия)
Разница? Что ж, КОН лучше растворяется в метаноле, а NaOH имеет тенденцию делать конечный побочный продукт (глицерин) более застывшим. Кроме того, вы используете разные суммы в зависимости от того, с чем идете. NaOH дешевле, поэтому я выбрал его.

-метанол
Метанол используется в качестве топлива для гоночных автомобилей, и его можно купить во многих местах поставки химикатов.Это самая дорогая часть процесса. Метанол стоит около 5 долларов за галлон. Это по-прежнему дешевле, чем обычное дизельное топливо, поскольку вы добавляете 20% метанола к количеству используемого WVO.

Защитное оборудование, которое вам понадобится:

— химически стойкие респираторы p100
Получили 2 в Lowes по 25-30 долларов за штуку

— защитные очки

— химически стойкие перчатки

Что вам понадобится для титрования :

-Изопропиловый спирт
купить в магазине автозапчастей

-дистиллированная вода

-очень крошечный кусочек вашего катализатора (NaOH или KOH)

-это образец вашего WVO

-3 пероральных шприцев
Приобретите их в аптеке

-Феноловый красный индикатор (например, для проверки воды в бассейне)

Как сделать биодизель — Изготовление комплектов биодизеля

Старший редактор Майк Аллен (который раньше преподавал органическую химию в предыдущей карьере) натягивает перчатки, чтобы закачать метанол в процессор.

«Сделайте свой собственный дизель по цене 70 центов за галлон», — гласило объявление в Интернете. Я устал платить за 30 галлонов обычного дизельного топлива каждую неделю, чтобы заправить пикап, поэтому я скачал инструкцию. Вскоре я начал высасывать отработанное масло для жарки из резервуаров за рестораном и смешивать его с щелоком и метанолом в 5-галлонной бутылке, прежде чем заливать его в старый водонагреватель.

Два часа спустя я открыл клапан в нижней части нагревателя, и из шланга потекла черная слизь — биоразлагаемое вещество под названием глицерин.Вскоре глицерин вытек и превратился в жидкую прозрачную жидкость янтарного цвета: у меня была первая партия биодизеля.

Я сделал первую партию топлива пять лет назад. Если учесть все время, которое я потратил на изготовление самодельного биодизельного процессора (преобразованный электрический водонагреватель) и эксперименты с его конструкцией (некоторые партии пошли, ммм, менее чем идеально — мне пришлось заменить два инжекторных насоса на моем грузовике), Мой опыт работы с самодельным топливом часто был неприятным, а иногда и очень дорогостоящим процессом.

С тех пор индустрия биодизеля и технологии эволюционировали. Благодаря профессионально разработанным системам биодизеля, доступным сегодня, этот процесс проще, безопаснее, занимает меньше времени и дает более стабильные результаты. Поэтому я решил попробовать один из имеющихся в продаже процессоров — он поставлялся в коробке со всем оборудованием и реагентами, необходимыми для производства стабильного высококачественного биодизельного топлива. Используемый здесь процессор FuelMeister имеет на пять клапанов меньше, чем восемь в моем старом самодельном.Он также смешивает щелок и метанол внутри резервуара, чтобы предотвратить опасные разливы.

Безопасность биодизеля

Да, вы можете приготовить биодизель в пластиковом ведре, используя немного больше, чем очиститель для слива, антиобледенитель на газовой линии и деревянную ложку, если вы знаете, что делаете. Но это может быть опасно. Брызги щелока и / или метанола в глаза могут ослепить. А электрические насосы, оставленные без присмотра, в присутствии сотен галлонов легковоспламеняющихся веществ, по понятным причинам заставят вашего местного пожарного начальника нервничать.К тому же некачественный продукт повредит ваш очень дорогой дизельный ТНВД. Наш совет? Тщательно исследуйте производство биодизеля, прежде чем приступить к рутине сумасшедшего ученого.

1. Начните с фильтрации отработанного растительного масла, чтобы удалить остатки пищи из фритюрницы. Мы использовали малярный фильтр. Фильтрат в основном панировочный, иногда с кусочками … чего-то. Смешайте все масло из разных источников, чтобы получить однородный образец.

2. Затем нам нужно провести титрование, чтобы увидеть, насколько кислотно масло. Добавьте небольшое количество индикаторного красителя фенолфталеина к тщательно приготовленной смеси метанола и гидроксида натрия. Добавьте в смесь образец кислого отработанного масла с помощью калиброванной пипетки.

3. Влить струйкой подготовленный основной реагент, пока смесь не станет фиолетовой в течение 10 секунд взбалтывания.Количество добавляемого здесь реагента определяет количество метоксида (смесь метилового спирта и гидроксида натрия), добавляемого к маслу для завершения процесса переэтерификации. Для расчета суммы требуется простая математика или справочная таблица.

В процессе преобразования растительного масла в биодизель в процессе, известном как переэтерификация, задействовано немало химии. Растительное масло (VO) состоит из цепочек жирных кислот, удерживаемых вместе молекулами глицерина.Метанол разрывает цепочки жирных кислот. Едкий щелочной щелок (гидроксид натрия, хотя вы также можете использовать гидроксид калия) отщепляет глицерин (тяжелый спирт) от этих цепей, а метанол (легкий спирт), в свою очередь, заменяет глицерин, оставляя более короткие и легкие, больше горючих молекул. В результате получается масло, которое хорошо горит как прямая замена дизельному топливу на нефтяной основе, с остатками глицерина на дне бака от 12 до 15 процентов. Щелок в этом случае действует только как катализатор и не расходуется в процессе.

С другой стороны, отработанное растительное масло (WVO), которое мы получаем через черный ход в ресторанах, является несколько кислым, потому что оно содержит свободные жирные кислоты, которые образуются при нагревании и приготовлении пищи. К счастью, эта кислотность нейтрализуется чрезвычайно щелочным щелоком, необходимым для переэтерификации. Добавление щелока превращает свободные жирные кислоты в форму мыла, большая часть которого будет стекать вместе с глицерином. Оставшееся мыло удаляется при стирке. Конечно, мы должны быть уверены, что количества щелочного щелока достаточно, чтобы уравновесить кислотность, иначе мы получим некачественное топливо.

4. Нагрейте масло до 120 F, затем добавьте рассчитанное количество смеси метанол / гидроксид. Используемый нами процессор FuelMeister позволяет вам смешивать метанол / щелок внутри резервуара, прикрепленного к крышке. Перемешивайте в течение часа, опустив шланг перекачивающего насоса обратно в емкость. На этом этапе масло будет преобразовано в биодизельное топливо. Дайте более тяжелому глицерину отстояться в течение нескольких часов.

5. Слейте глицерин снизу до тех пор, пока из клапана не потечет более светлый и жидкий биодизель. Затем используйте воду, чтобы смыть излишки метанола, щелока и мыльного раствора с биодизельного топлива. Через несколько часов вода осядет на дно емкости, откуда ее можно будет слить.

6. Дайте топливу проветриться в течение дня или двух с закрытым верхом, чтобы дать рассеяться любой мутности (вызванной небольшим количеством оставшейся воды).

Вы не сможете производить биодизель , если у вас нет пары высококачественных ресторанов в вашем районе. Жирные ложки применять не нужно. Это потому, что чем чище WVO, тем лучше биодизель. В ресторанах, которые пережаривают еду, не часто меняют масло или готовят много замороженных продуктов, масло будет с высоким содержанием свободных жирных кислот.

Что касается воды, то лучше меньше. Всего лишь 5 процентов в WVO может оставить в вашем процессоре порцию мыльной глотки вместо биодизеля.Вы не хотите иметь дело с беспорядком по уборке, поэтому осторожность при выборе сырья окупится в долгосрочной перспективе. Нагрейте пару унций WVO на сковороде. Если он шипит, значит, воды слишком много. Эту воду можно удалить, нагрея масло до температуры выше 220 градусов в открытом контейнере, а затем дав ему остыть. Но это потребляет много энергии, и вам придется присматривать за всем бизнесом из-за опасности возгорания. Лучше всего просто найти более качественный WVO.

Оживленные рестораны похожи на конвейеры по приготовлению пищи.Они нагревают масло в одно и то же время при правильной температуре и каждый день жарят примерно одинаковое количество еды. Они также меняют масло для жарки в одно и то же время и одним и тем же способом каждую неделю. Другие места не так осторожны, и их масло дает мне меньше биодизеля более низкого качества за партию. Я получаю почти весь свой WVO из двух местных ресторанов, и у меня никогда не было воды в масле. Переработка биодизеля стала популярной. Раньше рестораны приходили в восторг, когда я забирал старое масло, не заряжая его.Теперь WVO — это товар, мало чем отличающийся от сырой нефти. Когда обычное дизельное топливо стоит около 2,50 доллара за галлон, я плачу 0,30 доллара за галлон. Когда дизельное топливо стоило 4,85 доллара за галлон, я платил 0,60 доллара за галлон.

Процессор на 40 галлонов, который мы использовали здесь, стоит почти три тысячи. Мы сэкономили около 1,20 доллара за галлон по сравнению с нынешней ценой на бензин и дизельное топливо, если не считать 2995 долларов за процессор. Это означает, что нам нужно будет сделать 62 или более партии, чтобы окупить вложения, или одну партию каждые шесть дней — в течение года. Пару партий может быть забавным, но проводить каждую субботу с жирными руками может оказаться утомительным занятием.Вам также необходимо создать место для хранения WVO, метанола и биодизеля, которые легковоспламеняющиеся, и место для работы. Не забывайте, что вам также необходимо утилизировать остатки некачественного WVO, изрядное количество глицерина и случайную партию глопа. После переэтерификации остается избыток метанола и щелочи, и коммерческие производители биодизельного топлива извлекают метанол и используют его для следующей партии. У местных властей может быть мнение относительно правильной и законной утилизации глицерина.

Вам по-прежнему необходимо использовать изрядное количество обычного минерального дизельного топлива в вашем баке вместе с домашним топливом, особенно зимой, когда низкие температуры превращают даже самое качественное биодизельное топливо в желе.

Кроме того, нынешнее производство дизелей с прямым впрыском не очень хорошо работает при концентрациях биологических веществ выше 10 процентов. Почему? Чтобы термически очистить сажевый фильтр (DPF), система впрыска периодически впрыскивает топливо в цилиндр во время такта выпуска, чтобы повысить температуру выхлопных газов до уровня, достаточного для воспламенения угля внутри DPF.Уголь просто сгорает, оставляя DPF готовым для фильтрации большего количества частиц. Биодизель, более вязкий, чем минеральное дизельное топливо, прилипает к стенкам цилиндра и смывается мимо колец в картер. Это может привести к разбавлению моторного масла и потенциально вызвать повреждение двигателя. Большинство производителей автомобилей запрещают использование биодизеля с содержанием более 10 процентов, если вы ожидаете гарантийной защиты. Биодизель лучше всего работает в старых дизельных транспортных средствах с механическим впрыском в камеру предварительного сгорания.

Не говоря уже о том, что вы можете производить дизельное топливо экологически рационально, а также сокращать загрязнение окружающей среды.Получение хорошего поставщика WVO при низких ценах на топливо должно гарантировать адекватное предложение при повышении спроса. Биодизель очень хорошо хранится в прохладном и сухом месте, если вы впрыснете немного азота из сварочного цеха в верхнюю часть бочки. Создание большого количества вещей сейчас может быть одним из способов сделать ваши собственные небольшие инвестиции в фьючерсы на домашнее биодизельное топливо, поскольку обычные цены на дизельное топливо растут.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Сделайте биодизель дома — Сделайте биотопливо

Прежде чем мы углубимся в детали производства небольших количеств биодизеля в домашних условиях, мы должны прежде всего подчеркнуть важность безопасности. Химические вещества, используемые в процессе производства биодизеля, опасны и, если их использовать без надлежащих мер по защите, могут вызвать серьезные травмы или даже смерть. Пожалуйста, будьте осторожны и убедитесь, что вы находитесь в хорошо проветриваемом помещении с доступом к проточной чистой воде.

НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

• 1 литр растительного масла — новое (SVO) или использованное (WVO)
• NaOH (щелочь / каустическая сода), не менее 6 г. Его часто используют в качестве очистителя канализации, и его часто можно найти в вашем местном супермаркете.
• Метанол (минимум 250 мл). Используется в качестве антифриза, часто можно найти в магазинах моторных масел

НЕОБХОДИМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

• Пластиковая бутылка объемом 1-2 литра — я часто использую пустой контейнер для растительного масла
• Мерный стакан
• Шкала

ИЛИ

• Чайная ложка
• Емкость для смешивания метанола и NaOH (метоксида) Не пластик.Рекомендуется сверхпрочное стекло
• Воронка

Обогрев вас VWO

Если вы используете отработанное масло (WVO), возьмите один литр и нагрейте его минимум до 120 ° C, чтобы удалить всю воду. Если вода присутствует, масло будет брызгать и лопаться, когда вода будет удалена, это прекратится. Будьте осторожны — это может быть довольно жестокий процесс. Затем дать остыть

Если вы используете новое растительное масло, оно не должно содержать воды, поэтому просто нагрейте его до 55 ° C, когда будете готовы.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТОКСИДА

ВНИМАНИЕ! Приготовление метоксида опасно.Метоксид очень токсичен. По этой причине перед использованием следует тщательно продумать безопасность конструкции оборудования и рабочего пространства, а во время работы следует надевать защитную одежду и респиратор. Следует создавать ровно столько, сколько предназначено для немедленного использования. ВАС ПРЕДУПРЕЖДАЛИ

Возьмите 250 мл метанола и добавьте 4 г (около половины чайной ложки) NaOH.

Если вы используете отработанное растительное масло (WVO), просто используйте 6-7 г NaOH (около 1 чайной ложки без горки).

Метанол и NaOH смешиваются с трудом.Начните с метанола при температуре тела (не в тепле). ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, что по мере смешивания двух химикатов температура будет повышаться. Без паники… это нормально. Вам нужно будет убедиться, что весь NaOH растворен в метаноле, это может занять более десяти минут.

После растворения ** ВСЕГО ** NaOH вам может потребоваться долить свежий метанол, так как процесс может вызвать некоторое испарение

ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИОДИЗЕЛЯ…

Когда температура масла упадет до 60 ° C или ниже, с помощью воронки налейте литр масла в сухой пластиковый контейнер.Возьмите метанол / NaOH (метоксид) и добавьте в масло. Убедитесь, что емкость плотно закрыта, затем энергично встряхните в течение примерно 15 секунд.

Дайте вашему биодизелю «застыть». Вы заметите, что примерно через 10 минут глицерин или «мыло» осядет из вашей смеси. Для полного отделения биодизеля потребуется день или два. Вы увидите два определенных слоя — биодизель и глицерин. Обычно слой глицерина примерно такой же или немного больше, чем количество используемого метанола.

Теперь выньте биодизель из емкости, оставив глицерин, и вы готовы к промывке…

Грязный и промытый биодизель

ПРОМЫВКА БИОДИЗЕЛЯ

Хотя глицерин или «мыло» и вода отделились от вашего биодизельного топлива, его все равно необходимо промыть. Пожалуйста, не сильно встряхивайте немытый биодизель, так как он образует эмульсию, для полного разделения которой могут потребоваться дни или даже недели.Мягкий подход — вот что нужно.

Мойка:

Налейте 1 литр биодизеля в чистую и сухую бутыль из пластика.
Осторожно влейте 500 мл воды (температура тела).
Заменить крышку бутылки.
Теперь ОСТОРОЖНО поверните на конец бутылки примерно на 30 секунд.
Через 30 секунд поставьте баллон в вертикальное положение. Только
Если вы проявили БЕЗОПАСНОСТЬ, вода и биодизель немедленно отделятся.
Вы заметите, что вода непрозрачная.
Снимите крышку и, используя большой палец в качестве пробки, переверните бутылку вверх дном и слейте воду, используя большой палец в качестве клапана.
Вы закончили стирку.

Вторая стирка:

Налейте еще 500 мл воды и повторите первую стирку, за исключением , НЕМНОГО вращайте в течение примерно 1 минуты.
Слить, как при стирке.
Вы закончили стирку 2.

Три мытья:

Снова налейте еще 500 мл воды и встряхивайте бутылку GENTLY GENTLY в течение минуты или около того.
При разделении воды и биодизеля слейте воду так же, как и раньше.

Мыть четыре:

Еще 500 мл воды и еще немного перемешивания примерно на 1 мин.
После разделения воды и биодизеля. Слейте, как указано выше.

Пятая промывка:

Теперь вы можете довольно сильно трястись.

Если стирка прошла успешно, вода должна быть почти чистой. Имейте в виду, что при последующих стирках вы должны быть в состоянии сильно встряхнуть его, хотя для отделения потребуется значительно больше времени, потому что вода образует крошечные пузырьки в биодизеле, которым нужно время, чтобы осесть.

Ваш промытый биодизель будет ОЧЕНЬ ОБЛАЧНЫМ и будет намного светлее, чем немытый биодизель a.Через день или 2 отстаивания и высыхания очистится

.

Сушка биодизеля

Вы должны удалить всю эту воду из биодизеля перед его использованием в дизельном двигателе, иначе вы рискуете повредить двигатель. Самый старый способ сушки — отстаивание.

В этом методе вода со временем оседает на дно резервуара или контейнера и может быть откачана с помощью небольшого насоса или сифона. В случае небольших партий для полного разделения воды и биодизеля может потребоваться до суток.

Со временем вода будет испаряться из биодизеля, однако, если впустить в душную или влажную среду, это может быть неприемлемым.

После того, как вся вода будет удалена, биодизель готов к использованию! Наслаждаться!

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к приведенной ниже таблице процессов.

Схема процесса биодизеля

5 фактов о производстве биодизеля в домашних условиях

Биодизель, альтернатива дизельному топливу, производимая путем переэтерификации, работает так же эффективно, как и коммерчески продаваемое дизельное топливо, и практически не требует каких-либо изменений в двигателе.Для тех, кто не знает, биодизель можно производить с использованием любого растительного масла, такого как соевое масло, хлопковое масло, масло канолы и т. Д., Или из животных жиров, таких как говяжий жир и куриный жир.

За последние пять лет из-за резкого роста цен на топливо люди начали двигаться к энергетической независимости и начали небольшие частные предприятия по производству биодизеля. По имеющимся данным, биодизель из бесполезных шин может решить проблемы с топливной безопасностью. Шины — большая проблема, так как они создают много отходов.Мы можем превратить эти отходы в полезное масло и помочь не только окружающей среде, но и экономике.

Если вы новичок в производстве биодизеля, вам следует знать несколько важных вещей:

1. Безопасность

Это не должно вызывать удивления, необходимы правила безопасности, чтобы избежать загрязнения почвы и водных ресурсов, пожаров и отравлений.

Для преобразования растительного масла в биодизельное топливо требуются метанол и щелок. Оба эти химиката чрезвычайно опасны, так как они не только горючие, но и могут вызвать неврологический ущерб в случае чрезмерного воздействия.

За последние несколько лет было зарегистрировано несколько аварий и пожаров, связанных с биодизелем. Инциденты были результатом чистого пренебрежения. Вот некоторые из мер безопасности, которые вы никогда не должны забывать:

• Не обрабатывайте дома.
• Не храните поблизости масляные тряпки, они являются основным источником самовозгорания, ведущего к огромным пожарам.
• Не используйте мешалки для краски или дрели для перемешивания биодизеля. Это может вызвать пожар.
• Не используйте блендеры для приготовления пробных партий, ингредиенты могут вступить в реакцию с резиновыми уплотнениями.

Все опасные и опасные продукты должны храниться в утвержденном металлическом пожарном шкафу, когда они не используются.

2. Экологический регламент и сбор сырья

В настоящее время некоммерческие и малые предприятия по производству биодизеля не подпадают под действие положений Департамента охраны окружающей среды (PADEP). Однако, если из-за вашего биодизельного продукта возникнут жалобы или проблемы, ваше предприятие может быть подвергнуто дискреционному правоприменению. Более того, вам понадобится одобрение, если вы хотите увеличить размер производственного подразделения.

Утилизация побочных продуктов, с другой стороны, требует одобрения PADEP и должна осуществляться в соответствии с последними рекомендациями. Эти инструкции можно получить в местном Департаменте охраны окружающей среды.

Помимо соблюдения правил и норм, наличие сырья имеет решающее значение для процесса.

Для одного галлона биодизеля требуется как минимум один галлон исходного масла. Чтобы снизить производственные затраты и предотвратить конфликт между продуктами питания и топливом, рекомендуется использовать непищевые масла в качестве основного источника для производства биодизеля .

Обычно сырье и исходное масло трудно получить, поэтому предварительное планирование является ключом к производству необходимого количества биодизеля на регулярной основе. Сбор и транспортировка сырья, включая отработанные кулинарные масла, регулируются PADEP.

3. Обязательства по срокам и требования к стоимости

Новые пользователи обычно недооценивают время, необходимое для правильного и регулярного производства биодизеля. Планируя свою биодизельную установку, убедитесь, что вы выделяете достаточно времени на обслуживание оборудования, поскольку неправильное обслуживание может привести к несчастным случаям.Сбор сырья и переработка топлива также требуют много времени.

Другие трудоемкие задачи включают транспортировку и защиту химикатов, сушку на воздухе и промывку топлива водой, проверку дуэльного качества и утилизацию побочных продуктов.

Несмотря на то, что требования к затратам на галлон технологического биодизельного топлива намного ниже, чем у коммерчески продаваемого дизельного топлива, есть несколько вещей, которые необходимо принять во внимание заранее.

Необходимо провести подробный анализ затрат на вводимые ресурсы в сравнении с итоговой стоимостью произведенного топлива.В анализ также должны быть включены затраты на оплату труда.

Также необходимо учитывать инвестиции в оборудование и сооружения, транспортировку и приобретение сырья, химикаты, используемую энергию и утилизацию побочных продуктов.

4. Обработка и утилизация побочных продуктов

В процессе производства образуется значительное количество сырого глицерина. Другие переработчики, использующие воду для очистки биодизеля, производили два галлона отходов на каждый галлон биодизеля.

Обращение с таким количеством отходов может быть дорогостоящим.Он должен соответствовать правилам и нормам PADEP. Это требует не только больше времени, но и капитала.

Неочищенный побочный продукт глицерина содержит 25 процентов метанола, а также некоторые опасные отходы. Преобразование его в товарный глицерин в малых масштабах невозможно, поскольку невозможно сдержать испарение метанола.

Внесение метанола и глицерина в землю запрещено PADEP. Варианты утилизации сырого глицерина, включая метанол:

• Вывоз на свалку.
• Анаэробное пищеварение.
• Промышленное сжигание.

Для всех вышеперечисленных процессов вам необходимо получить специальное разрешение от PADEP.

5. Качество и хранение топлива

Коммерческие испытания качества топлива могут вас обмануть, поскольку одна партия может стоить от 1000 до 1500 долларов. Однако более простые методы тестирования топлива, такие как тестирование отложений, тестирование метанола, определение содержания воды, вязкости и температуры помутнения, могут помочь вам получить приблизительную оценку того, насколько хорошо или плохо топливо.Эти тесты также могут помочь вам найти, что нужно улучшить в процессе производства.

Для хранения топлива используйте подходящие, одобренные для биодизеля контейнеры, не содержащие резины. Лучше всего использовать проточные фильтры при перекачке топлива в емкости для хранения. Обычно для производства биодизеля используют 10-микронный водоблокирующий фильтр или 1-микронный фильтр.

Контейнеры, одобренные для бензина, также подходят для хранения биодизеля. Попав в контейнеры, топливо следует хранить в сухом, чистом и темном месте.

Если вы планируете хранить топливо в течение более длительного времени, рекомендуется использовать альгицидные или фунгицидные добавки, поскольку биодизель представляет собой органическую жидкость. Кроме того, в холодное время года очень важны топливные гели, поэтому добавление нефти или антигелеобразующей присадки очень важно.

Для оптимальной работы двигателя вы должны использовать его в течение шести месяцев. По возможности ограничьте время хранения до 3 месяцев в теплую и влажную погоду, поскольку на топливе могут развиться водоросли или грибок.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

Информация о Salman Zafar

Салман Зафар — генеральный директор BioEnergy Consult, а также международный консультант, советник и тренер, обладающий опытом в области управления отходами, энергии биомассы, преобразования отходов в энергию, защиты окружающей среды и сохранения ресурсов. Его географические области деятельности включают Азию, Африку и Ближний Восток.
Салман успешно выполнил широкий спектр проектов в области биогазовых технологий, энергии биомассы, преобразования отходов в энергию, рециркуляции и управления отходами.Салман принимал участие в многочисленных национальных и международных конференциях по всему миру. Он — плодовитый экологический журналист, автор более 300 статей в известных журналах, журналах и на веб-сайтах. Кроме того, он активно участвует в распространении информации о возобновляемых источниках энергии, управлении отходами и экологической устойчивости через свои блоги и порталы.
С Салманом можно связаться по электронной почте [email protected] или [email protected].

How to Make Bio Diesel Easy Steps

В течение ряда десятилетий одним из преимуществ дизельного топлива было то, что оно было дешевле, чем обычный бензин.Лишь около 10 лет назад цены на дизельное топливо превзошли цены на бензин. Одна из причин заключается в том, что цена на дизельное топливо тесно связана с ценой на мазут (единственное существенное отличие состоит в том, что дизельное топливо содержит меньше серы). На разницу в стоимости также влияет внедрение дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы в США в 2006 году, а логистические и производственные проблемы приводят к более высоким ценам на бензин, не говоря уже о федеральном налоге на дизельное топливо на шесть центов выше, чем у бензина. .

Но всегда была альтернатива — топливо, очень напоминающее дизельное топливо, но производимое из растительных масел, отработанных кулинарных масел, животных жиров и побочного продукта бумажной промышленности, называемого талловым маслом. Биотопливо существует уже более 150 лет, и если бы не низкая стоимость производства бензина в 1920-х и 30-х годах, биотопливо, вероятно, не было бы вытеснено в качестве основного источника автомобильного топлива в мире, и мы бы все еще использую его сегодня.

Используя несколько распространенных материалов, вы можете воспроизвести биотопливо, которое заменит вашу зависимость от дизельного топлива.

ПЕРЕСТЕРИФИКАЦИЯ

Биодизель во всех его формах начинается с животного жира или растительных масел, таких как кукурузное масло, соевое масло или арахисовое масло, которые представляют собой триглицериды, состоящие из глицерина и жирных кислот. Добавление щелока (гидроксида натрия) к жиру или маслу отщепляет жирные кислоты от основной цепи молекул глицерина. Добавление в смесь метанола (метилового спирта) дает свободным жирным кислотам что-то связанное. Новая молекула, состоящая из жирных кислот и метанола, называется биодизелем.

Процесс называется переэтерификацией, и это простой процесс при использовании чистых ингредиентов, но он может усложниться, если исходные материалы загрязнены, например, если вы используете старое кулинарное масло или если в масло смешана вода. При использовании чистых ингредиентов в результате химической реакции образуется сложный эфир, называемый биодизелем, и побочный продукт, называемый глицерином. Глицерин используется в производстве мыла, так было открыто биотопливо.

ИСТОРИЯ БИОТОПЛИВА

Около 1854 г. химики Э.Даффи и Дж. Патрик интересовались изготовлением мыла из растительного масла, отгонкой глицерина и оставлением того, что они обнаружили, как летучее жидкое топливо. Так продолжалось до тех пор, пока в 1893 году не появился Рудольф Дизель, когда он построил двигатель с воспламенением от сжатия, работавший на арахисовом масле. В 1898 году он получил патент США на дизельный двигатель, который он разработал для фермеров, чтобы они могли выращивать собственное топливо в виде арахиса и арахисового масла.

Семь лет спустя, в 1900 году, Дизель (вместе с компанией Отто) продемонстрировал свой первый автомобильный двигатель на биотопливе на Всемирной выставке в Париже и получил за свои усилия крупную награду.Дизель заявил: «Использование растительных масел в качестве моторного топлива сегодня может показаться незначительным, но со временем такие масла могут стать такими же важными, как нефть и каменноугольные продукты в настоящее время».

Дизельный двигатель из-за его веса впервые был использован для стационарных применений, таких как перекачивание жидкостей, и только в 1923 году компания Daimler & Benz выпустила первый грузовик с дизельным двигателем. Десять лет спустя был выпущен первый серийный автомобиль на биотопливе Citroën Rosalie.Это также был первый когда-либо созданный легковой автомобиль с дизельным двигателем.

Джордж Чаванн из Брюссельского университета, Бельгия, получил официальный патент на переэтерификацию растительных масел в 1937 году, и это считается первым официальным производством того, что мы сегодня называем биодизелем, и знаменует начало современного производство биотоплива.

ЗА И ПРОТИВ БИОТОПЛИВА

ПРОФИ

Стоимость: Биотопливо может быть значительно дешевле, чем бензин и другие ископаемые виды топлива.Это особенно верно, поскольку мировой спрос на нефть растет, поставки нефти сокращаются, а источники биотоплива становятся доступными.

Исходный материал: Там, где нефть является ограниченным ресурсом, получаемым из земли, биотопливо можно производить из широкого спектра материалов, включая отходы сельскохозяйственных культур, навоз и другие побочные продукты.

Возобновляемость: Производство ископаемого топлива занимает очень много времени, но биотопливо гораздо легче возобновить, поскольку выращиваются новые культуры и собираются биологические материалы.

Безопасность: Биотопливо можно легко производить на месте, что снижает зависимость страны от иностранной энергии.

Экономическое стимулирование: Заводы по производству биотоплива могут нанять сотни или тысячи рабочих, создавая новые рабочие места в сельской местности.

Более низкие выбросы углерода: При сжигании биотоплива выделяется значительно меньше углерода, что делает его более безопасной альтернативой борьбе с загрязнением воздуха.

Минусы

Энергетическая отдача: Биотопливо имеет более низкую выработку энергии, чем традиционные виды топлива, и поэтому требует большего потребления для получения того же уровня энергии.

Производственные выбросы углерода: Хотя углеродный след может быть более чистым для сжигания, процесс производства топлива — оборудования, необходимого для выращивания сельскохозяйственных культур и растений для производства топлива — имеет большие выбросы углерода.

Высокая стоимость: Для переработки биотоплива с целью повышения эффективности выработки энергии и строительства необходимых производственных предприятий для увеличения количества биотоплива потребуются большие начальные инвестиции.

Цены на продукты питания: Поскольку потребность в производстве биотоплива увеличивает потребность в продовольственных культурах, таких как кукуруза, это также может привести к повышению цен на кукурузу.

Нехватка продовольствия: Есть опасения, что использование ценных пахотных земель для выращивания топливных культур может привести к нехватке продовольствия.

Использование воды: Для правильного орошения биотопливных культур, а также для производства топлива требуется огромное количество воды, что может привести к перегрузке местных и региональных водных ресурсов.

БИОТОПЛИВНЫЕ СМЕСИ

Биодизель можно использовать как чистое топливо или смешивать с нефтью в любом процентном соотношении. Названный по процентному содержанию биодизеля, присутствующего в смеси, например, B20 представляет собой смесь 20 процентов биодизеля по объему и 80 процентов обычного дизельного топлива.Он продемонстрировал значительные экологические преимущества при минимальном увеличении затрат для потребителей.

Однако вот главное, что нужно помнить: коммерческий биодизель можно без изменений использовать в любом современном дизельном двигателе, если температура окружающей среды выше 50 градусов по Фаренгейту. Ниже этого биодизель начинает застывать и может засорить ваши топливные фильтры. Зимой ограничьте потребление в машине до B20 или B5 зимой, а летом вы можете безопасно использовать любую смесь биотоплива.

Обратите внимание, что биодизель — это не то же самое, что работа двигателя только на растительном масле или отработанном масле для жарки картофеля. Это требует существенных изменений в вашем двигателе и системах впрыска топлива.

БИОТОПЛИВО ДЛЯ СДЕЛКИ

Знание об альтернативных видах топлива, о том, как их производить и как их использовать, может оказаться полезным приемом, если вы когда-нибудь окажетесь в ситуации, когда дизельного топлива мало (для вашего грузовика, автомобиля или даже генератора). Биодизель, производимый либо из животных жиров, либо из масел на растительной основе, является одним из наиболее простых в производстве альтернативных видов топлива из-за простоты процесса и доступности основных ингредиентов.

Прежде чем приступить к производству огромных партий биодизеля, думая, что вы собираетесь его использовать и стать следующим Рокфеллером, вам следует сделать небольшую партию, чтобы убедиться, что вы знаете, что делаете в первую очередь. По этому рецепту биодизеля будет получено около одного литра топлива.

СОБИРАЙТЕ ПОСТАВКИ

Материалы для преобразования растительного масла в биотопливо просты и относительно недороги в приобретении.

Расходные материалы, которые вам понадобятся для этого набора, минимальны, и у вас, вероятно, уже есть некоторые из них, лежащие в вашем доме.Безопасность должна быть одной из ваших главных забот при производстве биодизеля. Вы используете химические вещества, такие как щелочь, которые очень едкие, они могут обжечься и ослепить вас. Только по этой причине (не говоря уже о том, что мы будем использовать топочный мазут), следует использовать средства защиты глаз и защитную одежду, такую ​​как резиновые перчатки и фартуки. Пары от самого процесса опасны, поэтому работайте в хорошо проветриваемом помещении (на улице).

Один литр растительного масла

200 мл метилового спирта

6 г гидроксида натрия (щелочь)

Стеклянный мерный стакан

Одно- и двухлитровые бутылки

Соусник и источник тепла (плита)

Термометр

Воронка

Стеклянная банка 1 литр

Весы кухонные (цифровые)

Растительное масло можно просто купить в магазине.В будущем, если вы планируете производить биодизель в более крупных масштабах, вы можете получить отработанное масло в фаст-фуде или ресторане, известном своей жареной пищей, и тщательно его профильтровать перед использованием. Метиловый спирт является активным ингредиентом антифриза, и его можно недорого найти в любом магазине автозапчастей. Щелок является активным ингредиентом очистителей для сточных вод для тяжелых условий эксплуатации (он может быть обозначен как гидроксид натрия или NaOH) и может быть приобретен в магазинах бытовой техники и моющих средств. Вы можете купить 100-процентный очиститель для сточных вод с щелоком, и он будет работать нормально.

БИОДИЗЕЛЬНЫЕ НАБОРЫ

Если вы хотите сделать собственное биодизельное топливо, рекомендуется приобрести комплект. В наборах будет все необходимое оборудование, а также подробные инструкции по дальнейшим действиям. Многие компании, которые продают комплекты биодизеля, также предлагают книги (а также книги, найденные в Интернете), которые предоставляют очень подробную информацию обо всем процессе производства вашего собственного биодизеля.

Вот два комплекта для рассмотрения:

Домашние биодизельные комплекты: Домашние биодизельные комплекты.com

Комплекты биодизеля Интернет: biodiesel-kits-online.com

Многие компании, предлагающие комплекты и аксессуары, также предлагают поддержку, чтобы ответить на любые ваши вопросы.

1. Налейте литр растительного масла в сковороду и нагрейте его на слабом огне, пока температура не достигнет 130–140 градусов по Фаренгейту. Чем выше это значение, тем выше риск расплавления пластикового контейнера для смешивания.

2. Использование термометра для конфет — хороший способ поддерживать надлежащий контроль температуры, поскольку его можно подвесить сбоку от кастрюли, чтобы он измерял жидкость, а не дно кастрюли.

3. Цифровые весы, измеряющие в граммах, и весы, способные тарировать вес, очень важны. Обнулите шкалу перед измерением гидроксида натрия (щелочи).

4. Тщательно смешайте 200 мл метилового спирта с 6 граммами гидроксида натрия (щелочь) в стеклянной банке. Это создаст смесь метоксида натрия.

5. Как только температура масла достигнет 130–140 градусов по Фаренгейту, перелейте его в двухлитровую пластиковую бутылку. В нашем случае мы использовали 1,5-литровое ситечко для подливки, потому что оно пластиковое и льется снизу.Примечание: дайте маслу немного остыть, если температура превышает 140 градусов, чтобы не расплавить пластик.

6. Добавьте смесь метилового спирта и щелока в пластиковый контейнер. Делайте это медленно, чтобы избежать разбрызгивания или проливания, и обязательно наденьте резиновые защитные перчатки на этом этапе.

7. Закройте емкость крышкой и непрерывно встряхивайте или помешивайте не менее пяти минут. Если вы используете двухлитровую бутылку, переверните ее в безопасном месте и оставьте в таком состоянии не менее двух дней.В течение этих двух дней вы заметите, что глицерин и биодизель начнут разделяться в виде видимых слоев в вашей бутылке (это происходит переэтерификация), а глицерин, примеси и мусор оседают на дно.

8. Показано разделение глицерина (внизу) и биотоплива (вверху) всего через час или около того. По прошествии двух дней слои значительно увеличатся. Откройте контейнер и слейте биотопливо, которое плавает поверх глицерина.

ПЕРЕРАБОТКА БИОДИЗЕЛЯ

Если вы использовали растительное масло с высоким содержанием примесей (например, масло для фритюрницы из ресторана), вам нужно будет дополнительно очистить и отфильтровать смесь. Простой способ сделать это — промыть водой, добавив к биодизелю воду в соотношении 1: 1. Будьте осторожны, добавляйте воду очень осторожно. Затем вы должны перевернуть закрытую бутылку вверх дном на 24 часа, так же, как вы делали это при первоначальном создании биодизеля.

По прошествии 24 часов вы заметите разделение между грязной водой снизу и более чистым биодизелем сверху.Когда он отделится, просто слегка откройте бутылку и слейте грязную воду так же, как вы выпускаете глицерин. Вы повторяете это снова и снова, пока ваш биодизель не перестанет создавать этот слой грязной воды. Затем оставьте биодизель открытым на неделю или около того, чтобы оставшаяся вода испарилась. На данный момент у вас есть партия относительно чистого биодизеля.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИОДИЗЕЛЯ

Если вы просто хотите поэкспериментировать с производством биодизеля, этого будет достаточно, чтобы ненадолго запустить ваш генератор или любой другой двигатель с воспламенением от сжатия.