Voiko biopolttoaineiden tuotanto pelastaa planeetan

Tällä hetkellä ihmiskunnalla ei ole erityistä puutetta hiilivetyistä valmistetusta polttoaineesta. Samalla se saa kuitenkin toisen ongelman - sen polttamisen kasvihuoneilmiön. Lisäksi näitä resursseja ei voida pitää tyhjentämättöminä, joten sinun on valmistauduttava vaihtoehtoihin. Siksi monissa paikoissa he pyrkivät luomaan biopolttoaineiden tuotannon puujätteestä, biokaasusta sekä biodieselistä ja bioetanolista.

Miksi me tarvitsemme sitä

Tutkijat olivat yhtä mieltä siitä, että ilmaston lämpenemisen syy on hiilidioksidin pitoisuuden lisääntyminen ilmakehässä fossiilisten polttoaineiden aktiivisen käytön ansiosta. Miljoonia vuosia luonto on puhdistanut planeetan ja puhdistanut sen CO: sta₂, sitovat hiiltä, ​​piilottaen sen planeetan suolistossa.

Ihmiskunta pystyi kuitenkin pääsemään luonnonvaroihin ja alkoi käyttää niitä aktiivisesti. Tässä tilanteessa on syntynyt kysymys, joka on ratkaistava - onko mahdollista tehdä ilman näitä resursseja, jos ei, miten minimoida tällaisen toiminnan negatiiviset seuraukset.

Mitä tarjotaan

Yksi keino lopettaa ekologian tuhoaminen on korvata fossiiliset energialähteet biopolttoaineella. Se on saatu eläin-, kasviperäisistä raaka-aineista, orgaanisista teollisuusjätteistä sekä niiden jätetuotteista.

Katsotaanpa sen etua hiilivetyjen suhteen. Itse asiassa ajatus on hyvin yksinkertainen ja liittyy käsittelemättömän hiilen vapautumiseen ilmakehään.

Neuvoja: kun siirrytään biopolttoaineisiin, meidän ei tarvitse pumpata öljyä, kaasua ja kivihiiltä luonnonvarastoista.

Energia tulee hiilestä, joka on jo planeetan ilmapiirissä. Ilmakehän hiilidioksidia sitovien kasvien fotosynteesimenetelmä auttaa, ja sen jälkeen, kun se on muunnettu biopolttoaineeksi ja hankittu siitä energiaa, se palaa ilmakehään uudelleen. Siksi meidän pitäisi olla ihanteellinen aineen kierto, käytännössä poistamalla ihmisen toiminnan kielteiset seuraukset.

Paperilla kaikki näyttää varsin vakuuttavasti ja täydellisesti, mutta biopolttoaineita ei voida pitää ratkaisuna kaikkiin ongelmiin. Sen vastaanottamisessa ja käytössä on useita vaikeuksia. Vaikka sen raaka-aine on kaikki eläin- tai kasviperäiset orgaaniset aineet, mutta kaikentyyppiset biopolttoaineet eivät anna samaa vaikutusta. (Katso myös artikkeli Biopolttoaineet takoissa: ominaisuudet.)

Biopolttoaineiden raaka-aineiden kolme sukupolvea

Jokaisella lähteellä on sen edut ja haitat. Esimerkiksi joillakin on suurempi vaikutus ja ne muodostavat jonkin verran etua pitkällä aikavälillä, mutta biopolttoaineiden hinta on edelleen liian korkea. Toiset päinvastoin eivät vaadi suuria menoja, mutta ne eivät myöskään tuo konkreettisia etuja.

Ympäristöystävällisten biopolttoaineiden tärkeimmät ongelmat:

• taloudelliset (korkeat tuotantokustannukset);
• teknologinen (hyödyllisen tuotteen alhainen saanto ja ei vielä löytynyt täydellinen tapa käsitellä raaka-aineita);
• hedelmällisen maan puute, jossa voidaan kasvattaa elintarvikekasveja.

Valmistajat erottavat kolme biopolttoaineiden sukupolvea:

Mitä ovat biopolttoaineet tänään?

Yllä keskustelimme ympäristöystävällisten polttoaineiden tuotannossa käytettävistä raaka-aineiden kolmesta sukupolvesta, mutta nykyisin suurin osa tämän tuotantokierron yrityksistä pitää parempana ensimmäistä, vaikka sitä pidetään jo ”vanhentuneena”.

Harkitse lisää:

1. Maissi - tärkein viljely biopolttoaineiden valmistukseen Yhdysvalloissa. Sen tuottama etanoli näyttää olevan vakaa polttoaine. Maissin käyttö biopolttoaineiden luomiseksi vähentää kuitenkin elintarvikkeiden määrää, jossa sitä käytetään.

Tällaisen polttoaineen kannattajilta on ehdotuksia käyttää sivutuotetta karjan rehun jäljelle viljan käsittelyn jälkeen. Mutta tätä silmällä pitäen maissia pidetään nykyään väliaikaisena ratkaisuna, koska biopolttoaineiden tuotannossa on riittävästi muita kasveja, jotka ylittävät sen. Yksi niistä on sokeriruoko. Mutta tällä hetkellä teknologia- ja taloudellisista syistä maissia hallitsee teollisuus.

1. Canola ja soija ovat runsaasti kasviöljyjä. Nykyään niitä käytetään laajalti biodieselin valmistukseen sekä suihkukoneiden moottoreissa käytettävää biopolttoainetta. Tällaisten raaka-aineiden etuna on käsittelyn helppous, negatiivinen on täsmälleen sama kuin maissin tapauksessa. Sekä rypsi- että soijapavut ovat elintarvikekasveja, joten tällöin syntyy ongelma, että on parempi ruokkia ravitsemuksellisista puutteista kärsiviä ihmisiä eri maissa tai käyttää niitä lentokoneisiin, koska niiden tuotantoresurssit ovat rajalliset. Siksi soijapapu, kuten maissi, on vain välituote, jota on toistaiseksi hyväksyttävä, koska todellista vaihtoehtoa ei ole.

1. Toisen maissin katsotaan olevan sokeriruoko biopolttoaineiden maailmanlaajuisessa tuotannossa, Vaikka on mahdollista, että kannat voivat muuttua kymmenen vuoden kuluessa. Kasvin arvokkain osa on varsi, ja soijapavussa ja maississa siemeniä käsitellään pääasiassa. Siksi laitos tuottaa enemmän biopolttoaineiden saantoa sen käytön ansiosta. Sokeriruo'on tuotanto rajoittuu vain luonnollisiin syihin, koska se kasvaa vain trooppisissa ilmastoissa. Niissä maissa, joissa se on runsaasti, teknologia on kehitetty ja sitä käytetään laajalti biopolttoaineiden tuotannossa. Brasilia on yksi niistä.

1. Metaani - maakaasun pääkomponentti. Kuitenkin äskettäin sitä pidetään biopolttoaineena, koska se voidaan saada biologisten raaka-aineiden käsittelyn jälkeen mikro-organismeilla, hajottaen mistä tahansa alkuperästä peräisin olevaa biomassaa.

Vinkki: suurilla kaatopaikoilla voit saada sen ilman lisäponnistuksia, koska se on muodostettu luonnollisista syistä. Metaanin keräämiseen riittää, että putket asennetaan roskat.

Nykyisin on olemassa erilaisia ​​bioreaktoreiden malleja, jotka kierrättävät minkä tahansa tyyppisiä biologisia jätteitä. Pienviljelijät ja jopa suuret laitokset saavat metaania niiden avulla.

Vinkki: näin saatu kaasu voidaan sekoittaa maakaasuun jälkimmäisen säästämiseksi.

Tekniset vaikeudet haittaavat laajamittaista käyttöä biopolttoaineena käytettävänä metaanina, koska se vaatii autojen moottoreiden uudelleenasennusta ja sopivien huoltoasemien rakentamista. Julkisessa liikenteessä tällaiset vaikeudet on kuitenkin helppo ratkaista.

Mitä biopolttoaineita voidaan tehdä tulevaisuudessa?

Valitettavasti ihmiskunta ei käsittele elintarvikekasveja hyvästä elämästä. Tutkijat toivovat yhä, että pian voit täysin päästä eroon soijasta tai maissista valmistetuista biopolttoaineista.

kasvit

Erityisesti - vaatimaton camelina, joka tunnetaan maamme Euroopan osassa, ja myrkyllinen jatropha-kasvi Keski-Amerikasta. Näillä kasveilla on suuri osa öljypitoisuudesta siemenissä, ja ne ovat vaatimattomia olosuhteisiin nähden.

Esimerkiksi niitä ei pelotella kuiva ja karu maa, jossa perinteiset viljelykasvit eivät kasva ollenkaan tai niiden tuotanto ei ole taloudellisesti kannattavaa. Kasvit eivät ainoastaan ​​häiritse elintarviketuotantoa, vaan myös auttavat maaperää vähitellen palauttamaan, muuttamalla sen hedelmälliseksi.

Kuitenkin toistaiseksi suurin osa niiden potentiaalista ei ole toteutunut. Samaan aikaan jotkut asiantuntijat uskovat, että tämä on päinvastoin hyvä, koska on vaikea ennustaa, miten viljelijät käyttäytyvät ja eivätkö ne aloita kasvua hedelmällisillä mailla heti, kun he ovat vakuuttuneita näiden kasvien eduista.

selluloosa

Monille meistä tämä sana muistuttaa puuta ja paperia, mutta se löytyy paitsi metsistä.

Esimerkiksi Yhdysvalloissa on mahdollista kerätä yli miljardi tonnia selluloosamateriaaleja biopolttoaineiden tuotantoon, jotka voivat olla:

• hirssi;
• paju, poppeli ja muut nopeasti kasvavat puut;
• maissi varret, jotka jäävät suureksi osaksi pellolle sadonkorjuun jälkeen.

Tähän mennessä tällaisia ​​mahdollisia raaka-aineita ei kuitenkaan voida muuttaa biopolttoaineeksi, koska laitoksilla on erityinen "mekanismi", joka suojaa niitä mikrobihyökkäyksiltä. Muuten bakteerit olisivat yksinkertaisesti tuhonneet ne. Tiedemiehet kuitenkin toivovat, että he pystyvät kehittämään tehokkaan tavan tuottaa selluloosapolttoaineita.

levät

Niiden suuri etu muihin biomassoihin verrattuna ei ole maatalousmaan viljelyyn, jota tarvitaan elintarvikekasvien viljelyyn. Fotosynteesin ansiosta Tina ja levät voivat kerätä kasviöljyjä, jotka voivat olla lähes puolet niiden painosta. Lisäksi ne lisääntyvät ja kasvavat hyvin nopeasti.

Samaan aikaan viimeinen etu on niiden suurin haitta, jonka vuoksi biopolttoaineiden tuotanto ei ole vielä kaupallisesti perustettu. Nopeutettu jalostusprosessi johtaa siihen, että levät täyttävät käytettävissä olevan tilan, sitten estävät pääsyn valoon, minkä vuoksi fotosynteesin prosessi on estetty. Tämän seurauksena useimmat heistä kuolevat.

Ei ole vielä kehitetty tehokasta teknologiaa levien kasvun hillitsemiseksi tai hallitsemiseksi. Kasviöljyn valtava sisältö sallii kuitenkin, että ne voivat olla toiseksi tärkeimpien biopolttoaineiden lähteiden luettelossa.

Eläinrasva

Nykyään ravitsemusterapeutit ovat huolissaan rasvaisen lihan lisääntyneestä kulutuksesta. Biopolttoaineiden raaka-aineena eläinrasvalla on kuitenkin suuri potentiaali.

Käytännössä on melko vaikea toteuttaa:

• vaikea järjestää keräämistä;
• rasva on arvokas teollinen raaka-aine.

Näistä syistä asiantuntijat uskovat, että biopolttoaineiden massatuotantoa ei ole syytä odottaa.

Jätepaperi

Paperinvalmistuksessa käytetään raaka-aineina paperia, sahanpurua ja jätepaperiteollisuutta. Ne voivat kuitenkin mahdollisesti tietyistä teknologisista vaikeuksista huolimatta olla biopolttoaineiden tuotannon perusta.

On olemassa väite, että vaha muuttaa paperin nestemäisiksi polttoaineiksi. Samalla paperiteollisuus on vakava kilpailija. Näiden tekijöiden lisääminen tekee paperin kierrätystä biopolttoaineiksi kalliiksi ja hankalaksi. (Katso myös artikkeli Lämmitys omakotitalossa, jossa on polttopuut: ominaisuudet.)

johtopäätös

Artikkelista tuli selväksi, että raaka-aineet biopolttoaineiden valmistamiseksi planeetalla riittää. Sen kerääminen ja kierrätys on välttämätöntä. Lopulta ihmiskunnan on luovuttava hiilivetyjen käytöstä, koska se uhkaa sen olemassaoloa. Artikkelissa oleva video auttaa sinua löytämään lisätietoja tästä aiheesta.