Jak využít biopaliva

  • Cameron Merritt
  • 0
  • 2362
  • 229
POTŘEBY POTŘEBY Thinkstock

Biopaliva - slovo se zdá magické. Připomíná to zpěv ptáků, jasné modré nebe a globální štěstí. Nějak můžeme přeměnit rostliny a další organický materiál v něco, co pohání naše auta a současně zachrání planetu.

Ale vůbec to není kouzlo. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co jsou biopaliva, co nejsou a jak jsou využívány biomasa (tj. organický materiál z rostlin a zvířat). Budeme hovořit také o slibech a kompromisech hlavních typů biopaliv.

Za prvé, co jsou to biopaliva? Podle amerického ministerstva energetiky (DOE) se jedná o obnovitelná pevná, plynná nebo kapalná paliva vyvinutá z rostlin a organických materiálů, které lze zpracovat na vyrobená paliva, která pohání naše auta a SUV, ohřívají naše obytné prostory nebo obsluhují stroje. Obnovitelný v tomto smyslu znamená, že získáváme prostředky na výrobu paliva z něčeho, co můžeme snadno doplnit v přiměřeně krátkém časovém období - jako rostliny. I když ropa a zemní plyn pocházejí také z rostlin, nejsou obnovitelné, protože to by trvalo miliony let, než by se naše zásoby těchto fosilních paliv obnovily..

Po celá desetiletí měli majitelé domů možnost používat tuhá paliva, jako jsou dřevěné nebo kukuřičné pelety - i když v poslední době se stalo populárnějším způsobem, jak kompenzovat divoké výkyvy v cenách topného oleje. Z dopravních důvodů jsou dnes nejběžnější biopaliva ethanol (forma alkoholu vyrobeného ze škrobu nebo cukru) a bionafta (palivo na bázi oleje, tuků nebo tuků).

Sledování výroby biopaliv není dosud přesná věda kvůli mnoha metodám používaným k jeho výrobě, ale údaje o celkové produkci a spotřebě bionafty a ethanolu jsou spolehlivé. Po mírném poklesu v polovině 90. let je produkce ethanolu ve Spojených státech stále nejvyšší. Výroba bionafty ve Spojených státech prudce stoupla z 2 milionů galonů v roce 2002 na 700 milionů galonů v roce 2008, podle National Biodiesel Board, americké asociace průmyslového obchodu.

Jistě, alternativní paliva mohou být velmi užitečná, ale jak vlastně přeměňují biomasu na něco použitelného?

Ethanol, někdy známý jako obilný alkohol, se vyrábí fermentací rostlinných materiálů. Tradičně to znamená fermentaci konzumní části plodin, zejména z kukuřice nebo cukrové třtiny.

Velkou nevýhodou je, že zasahuje do potravy lidí a hospodářských zvířat. Nový výzkum se místo toho zaměřuje na použití celulózová biomasa, který se skládá z nepotravinových částí rostlin, jako jsou stonky kukuřice]. Tento proces zahrnuje přeměnu rostlinného materiálu na glukózu, která pak může být fermentována jako jakýkoli jiný cukr a produkuje ethanol. Lignin, vedlejší produkt procesu, je spálen, aby poskytl energii, která pomůže dokončit proces.

Zatímco to může být používáno jako palivo v jeho čisté formě, bionafta je obvykle kombinována s benzínem. Všechna vozidla poháněná benzínem mohou být snadno dostupná gasohol, směs 90 procent benzínu a 10 procent ethanolu. Vozidla s flexibilním palivem mohou také používat to, co se říká E85 palivo, směs 85 procent ethanolu a 15 procent benzinu.

Na rozdíl od etanolu se ve Spojených státech bionafta vzlétla až kolem roku 2005. Věda za ním je také mnohem novější a trochu složitější. Většina metod výroby bionafty v USA začíná sójovým olejem nebo použitým rostlinným olejem, i když lze použít i jiné oleje a dokonce i řasy..

Podle Národní udržitelné zemědělské informační služby je olej kombinován s alkoholem, obvykle methanolem nebo dokonce ethanolem. Katalyzátor, jako je hydroxid draselný nebo hydroxid sodný (louh), se používá k zahájení procesu nazývaného transesterifikace, který produkuje bionaftu, s glycerolem vytvořeným jako vedlejší produkt.

Stejně jako ethanol se bionafta obvykle kombinuje s palivem na bázi ropy, což umožňuje použití ve všech naftových vozidlech. Nejběžnější mix se nazývá B20, odráží směs 20 procent bionafty a 80 procent ropné nafty. Modifikovaná vozidla mohou používat B100, nebo 100 procent bionafty, která je pohání po silnici.

Ethanol a bionafta jsou dvě paliva, která získávají hodně slávy, ale obrázek biopaliv má mnohem víc. V další části prozkoumáme některé další možnosti biopaliv.

Výroba bionafty z použitého rostlinného oleje

Chcete se rozloučit s čerpací stanicí? Připojte se k rostoucí legii lidí vyrábějících bionaftu doma z použitého rostlinného oleje. Budete potřebovat methanol, silný katalyzátor (louh funguje) a spoustu bezpečnostních opatření. Spotřební materiál je snadno dostupný. Literatura je plná procesu, takže si přečtěte, kupte si zásoby, buďte opatrní a připravte se na prohlášení své nezávislosti na palivu.

Biopaliva se neomezují pouze na naše osobní a nákladní automobily. V této části se podíváme na některé nové způsoby, jak do našich životů přicházejí biopaliva.

Lidé se shromažďují kolem lesních požárů od úsvitu času. Se dřevem se snadno pracuje, snadno se vypaluje a snadno se vyměňuje (stejně tak se správným řízením zdrojů). Dnes se liší vývoj širokého sortimentu pelet pro krmení kamen na spalování dřeva. Tato kamna jsou také mnohem efektivnější při spalování věcí. Americké ministerstvo energetiky uvádí, že kamna na pelety 42 000 Btu mohou vytápět dům o rozloze 1 300 čtverečních stop - tyto jednotky dokonce produkují méně znečištění a mají nižší požadavky na údržbu. Zatímco dřevěné pelety vyrobené z kompaktních pilin jsou nejčastější, některé kamny mohou také používat palivo vyrobené z kukuřice, odpadního papíru, skořápek a dokonce i sušených třešňových jám.

Trochu méně oslavovaná technologie bere pevný odpad, jako je hnůj ze zvířat nebo komunálního odpadu, a zachycuje plyny emitované jako součást procesu přirozeného anaerobního rozkladu. Tento bioplyn obsahuje vysoké hladiny metanu, který lze použít jako palivo. Brífing neziskového Institutu pro studium životního prostředí a energetiky v roce 2010 uvedl, že ve Spojených státech bylo v provozu 151 anaerobních digestiv (rostlin, které zachycují bioplyn při rozkladu), z nichž všechny využívaly živočišný odpad jako základní materiál.

Zatímco mnoho čistíren odpadních vod tradičně spaluje bioplyn, stává se stále více uznávanou jako další potenciální kousek v energetickém puzzle, protože se snažíme najít trvalejší energetické řešení.

Mnoho technologií, které se v současné době vyvíjejí na podporu zavádění biopaliv, již běží, ale mohou skutečně pomoci životnímu prostředí a poskytnout realistické řešení našich energetických potřeb? Jak nám to pomůže? Podíváme se na to v závěrečné sekci.

Dnes existuje vysoký sloupec pro energetická řešení: Musí být efektivnější a zachránit planetu. Mohou biopaliva opravdu zachránit den? Jak byste mohli očekávat, neexistuje žádná jednoduchá odpověď a nakonec jsou pouze jedním kusem v mnohem větší energetické puzzle.

Pokud jde o životní prostředí, používání biopaliv nepřispívá k oxidu uhličitému v atmosféře ani ke globálnímu oteplování. Rostliny absorbují uhlík, když rostou, a uvolňují jej, když jsou přeměněny na energii. Podobně zvířata konzumují rostliny, které přeměňují na tuky a odpady (mimo jiné), takže uhlík z rostlin se opět uvolňuje, když se tyto produkty přeměňují na energii.

Uhlí bylo uvnitř uhlí a dalších fosilních paliv uzamčeno miliony let a zůstává tam, dokud ho nevypálíme ze země, abychom spálili. Zatímco uhlík uvnitř těchto paliv jednou naplnil vzduch, nebyl součástí aktuálního ročního cyklu atmosféry.

Z politického hlediska znamená využívání zdrojů dostupných ve vlastní zemi menší závislost na zahraničních zdrojích, jako je ropa. Naplnění části potřeby této energie obnovitelnými biopalivy doma by mohlo vést ke snížení mezinárodního napětí.

Biopaliva jsou také prospěšná pro hospodářství v tom, že domácí povaha zdrojů potřebných k jejich využití leží v místních zemědělských a lesních regionech..

K dnešnímu dni není jediný zdroj paliva - biopalivo, fosilní palivo, vítr, sluneční nebo jaderná energie - schopen poskytnout odpověď na všechny naše energetické potřeby. Zlepšení technologie však rychle usnadňuje využití biopaliv a umožňuje jejich rozvoj přispět k lepší budoucnosti.




Zatím žádné komentáře

Nejzajímavější články o tajemstvích a objevech. Spousta užitečných informací o všem
Články o vědě, prostoru, technologii, zdraví, životním prostředí, kultuře a historii. Vysvětlete tisíce témat, abyste věděli, jak všechno funguje