Биотопливо – это топливо из биологического сырья получаемое в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.
Рапс (лат. Brassica napus) — вид травянистых растений из семейства Капустные (Крестоцветные).
Важное масличное растение; экономическое значение рапса к концу XX века существенно выросло в связи с тем, что он начал использоваться для получения биодизеля.
Рис.1 Соцветие рапса
Относительно места происхождения рапса до сих пор нет единого мнения, но во многих странах Европы, Азии, Америки и Северной Африки рапс встречается в одичалом состоянии как сорняк. В России как масличную культуру его начали возделывать с начала XIX в.
Рапс — однолетнее растение длинного дня, холодостойкое, требовательное к влаге и плодородию почвы, хорошо произрастает в умеренной зоне. Размножается рапс семенами.
В настоящее время насчитывают 12 разновидностей рапса.
- При создании сортов пищевого направления к основным задачам следует отнести увеличение содержания масла в семенах и повышение его качества. Важное значение в селекции рапса этого направления имеет окраска семян . Предпочтительны желтосемянные сорта, поскольку они отличаются повышенным содержанием масла и белка и низким — клетчатки (используется в производстве маргарина, жидких жиров олеиновой кислоты ).
- При создании сортов технического направления необходимы сорта, содержащие в своём составе те или иные жирные кислоты. Например, технические масла (гидравлическое и смазочное) и биотопливо должны обладать высоким содержанием эруковой кислоты, а предназначенные для производства синтетических моющих средств и парфюмерной продукции — лауреновой.
- При создании сортов кормового направления необходимы сорта с высоким качеством как семян, так и зелёной массы, повышенным содержанием белка, сбалансированного по аминокислотному составу, и низким уровнем глюкозинолатов1 .
Что представляет собой биотопливо?, Первое что приходит в голову обыкновенные дрова. Твердое биотопливо.
Дрова — древнейшее топливо, используемое человечеством. В настоящее время для производства дров или биомассы выращивают энергетические леса, состоящие из быстрооборачиваемых растений.
Биодизель биотопливо на основе растительных или животных жиров ...
... этом примерно треть урожая рапса в 2004 года было использовано именно для производства биотоплива. В странах Евросоюза биодизель ... означает процентное содержание биодизеля. В2 — 2 % биодизеля, 98 % дизельного топлива. В100 — 100 % биодизеля. Применение смесей не требует ... Применяется на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с дизельным топливом. В США смесь дизельного топлива ...
Виды биотоплива
Биоэтанол
- Мировое производство биоэтанола в 2005 составило 36,3 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.
Производство этанола из тростника на сегодняшний день экономически более выгодно, чем из кукурузы. Федеральное правительство США предоставляет
Биометанол —
В числе относительно новых способов использования метанола, а соответственно и биометанола, выделяют:
- применение в качестве добавки к автомобильным бензинам;
- применение в топливных
элементах; - для метилирования
растительных масел в процессе производства биодизеля.
Основными достоинствами биометанола являются:
- низкий объем выбросов
углекислого газа;
— возможность организовать
Главные недостатки биометанола:
- низкий энергетический КПД — максимум 68%;
- бесцветное пламя, что может привести к аварийным
ситуациям; - срок окупаемости проекта — до 20 лет.
Всего в мире насчитывается примерно 90 заводов по производству метанола. Темпы роста объемов их выпуска довольно низкие и составляют всего 4% в год.
В мире насчитывается всего 5 перспективных проектов,касающихся биометанола, среди них: BioMCN (Нидерланды, Европа), Smithfield Foods (Юта, США), North Shore Energy Technologies (в перспективе, США), Norin Green (в перспективе, Япония), Atlantic Biomass (в перспективе, США).
к 2020 году
Бутиловый спирт
Россия — крупнейший производитель и экспортер бутанола.
В США ежегодно производится 1,39 млрд литров бутанола приблизительно на $1,4 млрд. Энергия бутанола близка к энергии бензина.
В 2007 году в Великобритании начались продажи биобутанола в качестве добавки к бензину.
Диметиловый эфир( C2H6O)
Применение диметилового эфира не требует специальных фильтров, но необходима переделка систем питания (установка газобалонного оборудования, корректировка
Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) (Китай), Департамент транспорта и связи Москвы
Биодизель
- С точки зрения получения энергии данная биосистема имеет существенные экономические преимущества по сравнению с другими способами преобразования солнечной энергии.
- Микроскопические водоросли являются источником биотоплива, которое можно использовать вместо привычной солярки (дизеля минерального).
Водоросли — это источник энергии и метод борьбы с глобальным потеплением. Водоросли относятся к числу наиболее во всем мире, и на 50% состоят из масел, которые используются для производства биодизельного топлива. В настоящее время насчитывается около 65000 известных видов водорослей, а сотни тысяч еще предстоит определить. Как известно, одни из видов могут быть идеальны для работы реактивного двигателя, в то время как другие — для дизельного.
- Урожайность биодизеля из масличных культур, таких как сафлор, может быть увеличена до 24 процентов с использованием нового процесса, разработанного химиками из Калифорнийского Университета в Дэвисе. Метод основан на преобразовании растительных масел и углеводов в биодизельное топливо в одном процессе, а также, используя этот метод, улучшаються эксплуатационные характеристики биодизеля, особенно в холодную погоду. Затраты при использовании такого нового процесса могут быть несколько выше, чем при обычном производстве биодизеля, но они должны быть компенсированы за счет увеличения объемов производимого биотоплива (до 24%) и улучшения его производительности.
Как говорилось раннее, сырьём для производства биотоплива могут быть различные растительные масла, в том числе и РАПСОВОЕ (основной вид сырья в Европейском Союзе).
Поговорим поподробнее о рапсе, его выращивании, применении., Технология получения дизельного биотоплива из рапсового масла
Область применения:
Транспорт, сельское хозяйство, энергетика.
Характеристики биотоплива:
представляет собой смесь метиловых эфиров высших жирных кислот (более 90% составляют эфиры олеиновой, линолевой и пальмитиновой кислот)
- вязкая жидкость светло-желтого цвета
- легко растворимо в неполярных и хлорированных органических растворителях
- мало растворимо в воде
Физико-химические показатели биотоплива:
| Цетановое число | Не менее 47 |
| Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с | 7,1 |
| Температура застывания, °С | Не выше -38 |
| Температура помутнения, °С | не выше − 5 |
| Температура вспышки в закрытом тигле, °С | не ниже 138 |
| Теплотворная способность, кДж/кг | − 39670 |
| Концентрация смол, мг на 100 см3 топлива | не более 39,5 |
| Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива | не более 5 |
| Зольность, % | не более 0,04 |
| Коэффициент фильтруемости | не более 3 |
| Плотность при 20 °С, кг/м3 | не более 880 |
| Содержание механических примесей | отсутствует |
| Содержание воды, % | отсутствует |
| Массовая доля серы, % | отсутствует |
