Какое бывает биотопливо?

Сказочная сбалансированность

Пару фраз о биомассе. Это все растения, весь животный мир суши и морей земного шара. Словом, всё, что живёт, отмирает, перегнивает — биомасса. Био — от греческого «жизнь». А коль отмирает, перегнивает, значит, из одного состояния вещество переходит в другое — получается энергия из биомассы естественным, беззатратным путём.

Понятие «биомасса» — это огромнейший список животных и растительных отходов, с древнейших времён применяемых человечеством для получения сначала тепловой, затем электрической энергии. Если сложить, к примеру испражнения домашних животных, то через некоторое время внутри поднимется высокая температура, способная даже воспламенить ворох. Древнее познание самовоспламенения навоза подтолкнуло человечество к мысли о возможности открытия огня. Величайшее достижение своего времени, источник мировой цивилизации!

Мы можем только догадываться, до каких технологических высот достигло бы человечество при использовании нетрадиционных возобновляемых источников энергии, не будь найдены полезные ископаемые — газ, уголь, нефть. Но их запасы не бесконечны. Поэтому развитые страны всё чаще приходят к мысли о серьёзном использовании именно нетрадиционных источников энергии, полученных при гниении или обработке биомассы.

Природа настолько сказочно сбалансирована, что ничего не пропадает бесследно. Перегнивая, биомасса превращается в удобрения, вырабатывает газ, производит спирт.

Вы не поверите, — бык-электрик!

Природа, действительно, настолько сбалансирована, что на смену отмирающих элементов биомассы приходят новые. Так происходит с людьми, животным и растительным миром. То есть, биомасса возобновляется без вмешательства человека. Всё происходит естественным путём. Поэтому энергия, полученная из биомассы, названа возобновляющейся.

Один из видов растительной твёрдой биомассы — дерево. Его можно просто сжигать, получая тепло, а можно получать жидкое биотопливо, а также газообразное для автомобильной промышленности. Для этих целей используются древесные отходы деревообработки, бумажных комбинатов.

Ходовым сырьём для биомассы являются водные растения, обитатели озёр, морей. Из них получают этанол. Попросту — этиловый спирт. Размашистые водочные короли наполняют этой гадостью бутылки различной конфигурации, разбавляют водой из-под крана, закрашивают пережжёным сахаром, рисуют на бутылках 3-5 звёздочек, именуют «коньяком» и успешно набивают себе карманы чистоганом. А ты травись, русский мужик.

Ещё эта продукция используется как топливо, в медицинской промышленности, здравоохранении, — как дезинфицирующее средство. Это совсем другое дело. Главное — полезное.

Наконец, о навозе крупного рогатого скота. При перегнивании из него получают биогаз — метан, который используется для получения электричества. Нетрудно посчитать, что миллионы голов скота, обитающих на земном шаре, способны предоставить электросвет для тысяч городов мира.

Гранулы, брикеты — разве я тебе не обещал

Помните шутливо-фривольную одесскую песенку 30-х годов прошлого века: «Кольца и браслеты…разве я тебе не покупал»? Но речь здесь пойдёт, действительно, о гранулах-брикетах, в виде которых производится твёрдое биотопливо улучшенного качества. Вообще, что это такое?

Это топливо из биологического материала: дерево, кора, соломка, стебли тростника, отходы хлебного урожая. Сюда входит углерод (50%), кислород (6%) и водород (44%).

На сегодняшний день существуют такие виды биотоплива:

• Древесина,
• Щепки, древесная кора,
• Опилки,
• Гранулы,
• Брикеты,
• Древесная пыль,
• Торф,
• Древесный мусор,
• Топливо на основе с/х культур.

Теперь подробнее о гранулах и брикетах, которые были обещаны в начале заметки. Этот вид считается среди производителей самым эффективным топливом из всех перечисленных. Не случайно он пользуется большой популярностью. Производят его из отходов лесопилок, мебельных фабрик путём измельчения и семикратного прессования.

Преимущества:

• уменьшенный объём,
• меньшая влажность, высокая калорийность,
• возможность длительного хранения.

Международный Конгресс и «маленькая» проблема

Российское топливное объединение проводит Международный Конгресс «Биомасса: топливо и энергия».

Это мероприятие, рассматривающее проблемы производства автомобильных и котельных биотоплив из естественного сырья, стало традиционным. Два года тому назад прошло такое же мероприятие, на котором обсуждались вопросы рационального использования возобновляемых естественных ресурсов не только для развития экономики, но и для сохранения экологической атмосферы планеты. Обсуждались такие проблемы, как производство-применение автомоторных-котельных топлив, таких как этанол, бутанол, бионефть, торфяные брикеты… Эксперты были уверены, что в России развивается инновационная экономика. Основанием для такой уверенности послужила благоприятная конъюнктура, сложившаяся на данный момент, когда кризис заставляет сворачивать производство биоэтанола и биодизеля.

Впервые участники конгресса по биоэнергетике высказали свой оптимизм по результатам развития научных исследований, практического внедрения проектов по использованию естественных источников энергии. Казалось бы, нет никаких оснований не воспользоваться этим обстоятельством и сделать настоящий рывок производства дешёвого, экологически чистого жидкого топлива. Но… Стремление правительства на этот счёт блокируется на местах.

В 2013 году впервые в России открылось централизованное финансирование по разработке проектов, по производству биоэнергии.  Однако от местных заказчиков не поступили бизнес-проекты ни в прошлом году, ни в текущем. Немалые средства снова окажутся невостребованными.

В то же самое время…

• на московских заправках дорожает бензин;
• дорогая нефть превращает производство жидкого топлива из возобновляющегося естественного сырья вполне рентабельным;
• за последние два года биотопливный бум остановился. С 2011 года заморожен рост производства биодизеля, биоэтанола во всём мире;
• тем не менее, из отходов пищевых предприятий Макдональдс Балтийских стран выпустили 135 000 литров жидкого биотоплива;
• чтобы остановить машину посреди поля, вывести из строя мотор, надо бензин разбавить сахаром. А немецкую компанию Ауди не остановил такой факт. Совместно с французами они объединились для получения синтетического топлива именно из сахара. Мотор при этом не потребует никаких изменений.
• Китай уже приступил к использованию биотоплива в гражданской авиации;
• российские автовладельцы вынуждены будут учесть дополнительные расходы на бензин. Только за прошлый год топливо подскочило на 6%, а у европейцев бензин подешевел на 3%. Такие данные предоставило РИА «Рейтинг»;
• не стоит бояться китайского древесного жука-убийцу. К подобному выводу пришли специалисты комитета лесного хозяйства России, предложив Московской области построить предприятие по переработке бракованной жуком древесины для получения жидкого биотоплива;
• один из районов республики Коми (Корткеросский) полностью перешёл на использование жидкого-твёрдого биотоплива. Выпуск его в республике субсидируется региональной властью. Это позволяет обрабатывающей отрасли стать прибыльнее;
• по оценкам экспертов, Свердловская область накапливает два миллиона тонн древесных отходов за год: опилки, щепки, горбыль, срезка, стружка, обрезы, бракованный шпон, пыль от шлифования. Оказывается, при хозяйском подходе можно даже из пыли получать огромные средства! Все это используется для производства твёрдого биотоплива, продаётся за границу. Что здесь и делают, выручая ежегодно миллионы рублей прибыли;
• в этом году биологи Сибири преподнесли лесникам приятный сюрприз: после 10-летних исследований получены средства для ускоренного роста тополей, которые являются хорошим сырьём для производства жидкого биотоплива;
• французский лётчик Рафаэль Динелли намерен  перелететь Атлантический океан, приземлиться на американском континенте на самолёте, заправленном биотопливом. Достойный соотечественник легендарного военного лётчика, писателя Антуана де Сент-Экзюпери!

Мусорная стихия

Погряз мир цивилизации в мусоре. Прямо стихийное бедствие, нарастающее с каждым годом, с головой накрывающее мелкие города, мегаполисы. Этим сообщением уже никого не удивишь. Разве что, удивить можно противоположным. К примеру, таким: «В городе Урюпинске ни одного килограмма бытовых отходов не пропадает даром. Недавно здесь построен завод по переработке твёрдого мусора, на выходе получают самую разнообразную продукцию: жидкое-твёрдое биотопливо, стекло, наполнители бетона, строительные блоки».

Решение проблемы мусорной стихии лучше всего показать на примере столицы России. Москва каждый день выдаёт на-гора, ни много ни мало, 10 тысяч тонн мусора. Лишь половину отходов удаётся переработать, остальная уходит на свалки.

С прошлого года юго-западнее столицы начался «мусорный» бум. Раньше здесь планировали сжигать отходы, но, учитывая протесты жителей, решили его перерабатывать. Главной операцией при этом будет разделение фракций, затем их переработка. Бумагу — направо, металл — налево, стекло — туда, пластмассу — сюда. На выходе из каждого потока — вторсырьё.

Характерная деталь: владельцы заводов, принимая сотни тонн отходов, автоматически становятся их владельцами. А полученные продукты после переработки — их собственностью. Отходы стали приносить крупным бизнесменам баснословный доход. Единственное «но»: надо научить население бросать в отдельные контейнеры металл, бумагу, стекло, пищевые отходы. Всего-то! Так делает весь цивилизованный мир.

Каждый год Россия вывозит из городов 40 млн. тонн бытовых отходов. При организованной переработке можно обеспечить теплом и светом до 11 млн. городских квартир. Энергетики плазменных технологий Сибирского отделения РАН изобрели метод сжигания отходов путём высочайших температур до 1700 градусов по Цельсию. При этом любое твёрдое вещество превращается в газ без вредных выбросов в атмосферу. Затем молекулы полученного газа доводят до атомного распада, в результате получается смесь двух газов — водорода и окиси углерода. Он лишь в немногом уступает по своей калорийности природному газу, но, тем не менее, с успехом применяется как в турбинах, так и в дизель-генераторах.
Вот наглядный путь мусора до получения из него мощного источника энергии. Из дармового сырья — прекрасный источник энергии! Такая технология бесспорно выгодна. Кроме того, безопасна, не сравнишь с ядерной.

Мусорная стихия захлестнула не только земную сушу, но и мировой океан. Кое где скопились целые острова из прибитых волной пластмассовых бутылок. Вот бы построить специальный корабль-предприятие с вышеназванными плазматронами и пластик перерабатывать прямо на месте, получая различные виды современного топлива. Кстати, эту идею обсуждали сибирские учёные. Какова дальнейшая судьба дебатов — пока неизвестно.

Наш спаситель — растительный мир?

С годами ископаемой нефти становится всё меньше. А нефть и природный газ — основные источники энергии, движущие весь мир, обеспечивающие полёты, плавания кораблей, выработку электроэнергии… Выходит, что после добычи последней тонны нефти и кубометра газа всё остановится?

На смену являются верные спасители — ветроэнергетика, солнечная энергия, биотопливо. Из трёх альтернативных источников основным по стабильной надёжности будет, бесспорно, биотопливо, не зависящее от силы ветра, пасмурных или солнечных дней. Оно производится чаще всего из сырья растительного мира земли. Острая потребность заставила учёных получать из несметных гор мусора нужное биотопливо. Но основной источник — растительный мир планеты. Биотопливо получают из рапса, тростника и множества других растительных культур. Оно бывает твёрдым, жидким, газообразным.

Самый рейтинговый вид топлива из числа жидких — биоэтанол. Или этиловый спирт. Широко применяемая горючая жидкость (особенно в России), полученная не из нефти. Сырьё — чисто растительного происхождения: тростник, кукуруза, картофель.

Что любопытно: биоэтанол при выхлопе автомобиля содержит столько углекислого газа, сколько его взяло из атмосферы то растение, из которого получено биотопливо. То есть, оно считается идеально экологически чистым.

В Бразилии на биоэтаноле работает около 90 процентов всех имеющихся в стране автомобилей.
Есть ещё один источник энергии — метиловый спирт, полученный из морских водорослей. Поскольку они считаются самым быстро растущим сырьём, то за этим видом биотоплива — большое будущее.

Биобутанол (бутиловый спирт) не менее перспективен своих собратьев. Его, как и предыдущие виды топлива, изготавливают из растительного сырья, только не способом брожения, а с помощью бактерий. Он имеет энергетическую силу, близкую к нефтяному бензину.

Из заменителей дизельного топлива выделяется биодизель – горючее, полученное на основе растительных и животных жиров. Сырьем для него пригодится любая культура, содержащая масло.

И, наконец, газообразный вид источника энергии — биогаз. Кстати, это самый древнейший вид биотоплива. Его получают из отходов животного мира с использованием герметических реакторов.

Чтобы окончательно не наскучить тебе, уважаемый читатель, на сегодня давайте поставим точку в рассказе о видах биотоплива и источниках альтернативной энегетики. При вашем желании, тему можно продолжить в следующих публикациях.

В.Ильин

Биотопливо горит дольше, греет больше: