Біопаливо В Широкі Маси (Біоетанол, Биометанол, Біодизель)

Представляємо Вашій увазі дану статтю, основною метою якої є трохи підняти завісу над цією дуже цікавою і актуальною темою, щоб знайти варіанти відповіді на питання: «чи Має рідке біопаливо в Україні майбутнє?».
Отже, що ж ховається за терміном «біопаливо»?
Біопаливо – це паливо з біологічної сировини, що отримується, як правило, в результаті переробки стебел цукрової тростини або насіння ріпаку, кукурудзи, сої. Розрізняється рідке біопаливо (для двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, біоетанол, биометанол, біодизель), тверде біопаливо (брикети, пелети) і газоподібне (біогаз, водень).
Так як тематика порталу ENGINE-MARKET це виключно ДВС техніка, то мова в цій статті піде саме про рідкому біопаливо (біоетанол, биометанол, біодизель). Опис цих видів рідкого біопалива буде відбуватися за наступною схемою: історія появи і основоположні відкриття, сировина для виробництва, технологія отримання,стандарти маркування, використання в якості моторного палива, екологічні аспекти: всі «за» і «проти»…
Приступимо до розкриття вищезазначених питань…
Історія появи рідкого біопалива та основоположні відкриття
Швидкі темпи розвитку науки і техніки вимагали від людства винаходи якісного палива, яке належним чином забезпечувало б роботу нових з’являються механізмів.
При цьому, як ні дивно, спочатку більш перспективним здавалося саме біопаливо, яке використовували багато відомих винахідники і промисловці тієї епохи, і тільки низькі ціни на нафту відсунули його в тінь.
Історія рідкого біопалива бере свої витоки в дев’ятнадцятому столітті. Одним з перших дослідників, які запропонували використовувати біопаливо, був Семюель Морі, який у 1826 році запропонував модель розробленого ним двигуна, здатного працювати на спирті і скипидарі.
Наступний крок в цьому напрямку був зроблений тільки через півстоліття, у 1876 році німецьким винахідником Ніколасом Отто. Він створив чотирьохконтактний двигун внутрішнього згоряння, який працював на біоетанолі.
Створювалися і ще більш незвичайні проекти. Наприклад, в 1895 році Рудольф Дизель запропонував тип дизельного мотора, заснованого на використанні арахісового масла.
Біопаливо намагався використовувати і знаменитий американський винахідник Генрі Форд. У 1896 році він створив автомобіль зі спиртовим двигуном. Форд вважав використання спирту вигідним не тільки з технічної, але і з економічної точки зору. Він вважав, що масове використання спирту допоможе селянам.
На початку двадцятого століття виявляються значні запаси нафти, обсяги видобутку збільшуються, бензин дешевшає, і це визначає втрату інтересу до біопалива. Щоправда, епоха забуття тривала недовго…
Незабаром спирт подешевшав, оскільки його почали виготовляти з відходів цукрової промисловості. Етанол активно використовувався багатьма країнами світу під час Першої Світової війни (1914-1918 рр..). Вже після закінчення війни, в двадцятих роках, у Сполучених Штатах і багатьох європейських країнах отримують поширення суміші бензину і спирту.
Протягом багатьох наступних років етанол наполегливо намагався витіснити бензин з домінуючих позицій, але майже завжди програвав, зникнувши з ринку, після Другої Світової війни.
Лише на початку вісімдесятих років розвитком біоенергетики активно зайнялися в США.
Потреба в альтернативному паливі з кожним роком підвищується, і в кінці століття (1997 рік) починається масове виробництво автомобілів, спочатку призначених для роботи на бензиново-этаноловой суміші Е85.
В наші дні актуальність біопалива визнається усіма і з кожним роком з’являється все більше нових варіантів його отримання.
Серед основних видів біопалива для двигунів внутрішнього згоряння розрізняють такі типи: етанол, метанол і біодизель. Зупинимося докладніше на кожному з цих видів…
Біоетанол
Біоетанол – це звичайний етанол, який отримують у процесі переробки рослинної сировини для використання в якості біопалива. Світове виробництво біоетанолу на даний момент склала 39,4 млрд. літрів, з яких 45 % припало на Бразилію і 44,7 % – на США. Етанол в Бразилії проводиться переважно з цукрового очерету, а в США — з кукурудзи.
Сировина для виробництва біоетанолу
Як вже говорилося вище, в даний час велика частина біоетанолу виробляється з кукурудзи (США) і цукрового очерету (у Бразилії). Сировиною для виробництва біоетанолу також можуть бути різні сільськогосподарські культури з великим вмістом крохмалю або цукру, найбільш підходящі з них: маніок, картоплю, цукрові буряки, батат, сорго, ячмінь.
Серед перспективного сировини для виробництва етанолу у великих кількостях можна виділити целюлозу. Виробництво етанолу з целюлози на даний момент економічно не рентабельно, але тут йдуть постійні наукові дослідження та експерименти. Також це можуть бути різні відходи сільського і лісового господарства: пшенична солома, рисова солома, цукрової тростини, тирса і т. д.
Технологія отримання біоетанолу
Бродіння
Найбільш поширений і простий спосіб отримання етанолу – це спиртове бродіння органічних продуктів.
В результаті бродіння виходить розчин, що містить не більше 15 % етанолу. Такий невеликий відсоток пов’язаний з тим, що в більш концентрованих розчинах дріжджові бактерії гинуть.
Виробництво спирту з біологічної сировини
Сучасна технологія отримання етанолу з харчового сировини включає наступні стадії:
1.Підготовка та подрібнення крохмалистої сировини;
2.Ферментація: в даний час ферментативне розщеплення крохмалю до спирту за допомогою дріжджів залишено. Для цих цілей застосовуються рекомбінантні препарати альфа-амілази, отримані биоинженерным шляхом — глюкамилаза, амилосубтилин.
3.Брагоректификация: здійснюється на розгінних колонах (використовується для зменшення загального терміну бродіння).
Повну інформацію з біопалива у світі і зокрема в Україні, можна знайти у розділі «Статті» на ENGINE-MARKET!