Каталог Статей

Представляем Вашему вниманию данную статью, основной целью которой является немного приоткрыть занавес, над этой очень интересной, и актуальной темой, дабы найти варианты ответа на вопрос: «Имеет ли жидкое биотопливо в Украине будущее?».

ИТАК, ЧТО ЖЕ СКРЫВАЕТСЯ ЗА ТЕРМИНОМ «БИОТОПЛИВО»?

Биотопливо – это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, биоэтанол, биометанол, биодизель), твёрдое биотопливо (брикеты, пеллеты) и газообразное (биогаз, водород).

Так как тематика портала ENGINE-MARKET это исключительно ДВС техника, то речь в этой статье пойдет именно о жидком биотопливе (биоэтанол, биометанол, биодизель). Описание этих видов жидкого биотоплива будет происходить по следующей схеме: история появления и основополагающие открытия, сырьё для производства, технология получения,стандарты маркировки, использование в качестве моторного топлива, экологические аспекты: все «за» и «против»…

Приступим к раскрытию вышеперечисленных вопросов…

ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ЖИДКОГО БИОТОПЛИВА И ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ОТКРЫТИЯ

Быстрые темпы развития науки и техники требовали от человечества изобретения качественного топлива, которое должным образом обеспечивало бы работу новых появляющихся механизмов.

При этом, как ни странно, первоначально более перспективным казалось именно биотопливо, которое использовали многие известные изобретатели и промышленники той эпохи, и только низкие цены на нефть отодвинули его в тень.

История жидкого биотоплива берет свои истоки в девятнадцатом столетии. Одним из первых исследователей, предложивших использовать биотопливо, был Сэмюэль Мори, который в 1826 году предложил модель разработанного им двигателя, способного работать на спирте и скипидаре.

Следующий шаг в этом направлении был сделан только через полвека, в 1876 году немецким изобретателем Николасом Отто. Он создал четырёхконтактный двигатель внутреннего сгорания, который работал на биоэтаноле.

Создавались и ещё более необычные проекты. Например, в 1895 году Рудольф Дизель предложил тип дизельного мотора, основанного на использовании арахисового масла.

Биотопливо пытался использовать и знаменитый американский изобретатель Генри Форд. В 1896 году он создал автомобиль со спиртовым двигателем. Форд считал использование спирта выгодным не только с технической, но и с экономической точки зрения. Он полагал, что массовое использование спирта поможет крестьянам.

В начале двадцатого века обнаруживаются значительные запасы нефти, объёмы добычи увеличиваются, бензин дешевеет, и это определяет потерю интереса к биотопливу. Правда, эпоха забвения длилась недолго…

Вскоре спирт подешевел, поскольку его начали изготовлять из отходов сахарной промышленности. Этанол активно использовался многими странами мира во время Первой Мировой войны (1914-1918 гг.). Уже после окончания войны, в двадцатых годах, в Соединённых Штатах и многих европейских странах получают распространение смеси бензина и спирта.

В течение многих последующих лет этанол настойчиво пытался вытеснить бензин с доминирующих позиций, но почти всегда проигрывал, исчезнув с рынка, после Второй Мировой войны.

Лишь в начале восьмидесятых годов развитием биоэнергетики активно занялись в США.

Потребность в альтернативном топливе с каждым годом повышается, и в конце века (1997 год) начинается массовое производство автомобилей, изначально предназначенных для работы на бензиново-этаноловой смеси Е85.

В наши дни актуальность биотоплива признаётся всеми и с каждым годом появляется всё больше новых вариантов его получения.

Среди основных видов биотоплива для двигателей внутреннего сгорания различают такие типы: этанол, метанол и биодизель. Остановимся подробнее на каждом из этих видов…

БИОЭТАНОЛ

Биоэтанол – это обычный этанол, получаемый в процессе переработки растительного сырья для использования в качестве биотоплива. Мировое производство биоэтанола на данный момент составило 39,4 млрд. литров, из которых 45 % пришлось на Бразилию и 44,7 % – на США. Этанол в Бразилии производится преимущественно из сахарного тростника, а в США — из кукурузы.

Сырьё для производства биоэтанола

Как уже говорилось выше, в настоящее время большая часть биоэтанола производится из кукурузы (в США) и сахарного тростника (в Бразилии). Сырьём для производства биоэтанола также могут быть различные сельскохозяйственные культуры с большим содержанием крахмала или сахара, наиболее подходящие из них: маниок, картофель, сахарная свекла, батат, сорго, ячмень.

Среди перспективного сырья для производства этанола в больших количествах можно выделить целлюлозу. Производство этанола из целлюлозы на данный момент экономически не рентабельно, но здесь идут постоянные научные исследования и эксперименты. Также это могут быть различные отходы сельского и лесного хозяйства: пшеничная солома, рисовая солома, сахарного тростника, древесные опилки и т. д.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЭТАНОЛА

Брожение

Наиболее распространенный и простой способ получения этанола – это спиртовое брожение органических продуктов.

В результате брожения получается раствор, содержащий не более 15 % этанола. Такой небольшой процент связан с тем, что в более концентрированных растворах дрожжевые бактерии гибнут.

Производство спирта из биологического сырья

Современная технология получения этанола из пищевого сырья включает следующие стадии:

1.Подготовка и измельчение крахмалистого сырья;

2.Ферментация: в настоящее время ферментативное расщепление крахмала до спирта при помощи дрожжей оставлено.  Для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путем —  глюкамилаза, амилосубтилин.

3.Брагоректификация: осуществляется на разгонных колоннах (используется для уменьшения общего срока брожения).

Полную информацию по биотопливу в мире и в частности в Украине, можно найти в разделе «Статьи» на ENGINE-MARKET!