Жидкое биотопливо 1 страница

Торф

Торф – органическая горная порода, образовавшаяся вследствие отмирания и неполного распада болотных растений в условиях повышенного увлажнения и недостатка кислорода.

Процесс образования твердых топлив можно разделить на стадии и представить в следующем виде (рис. 7.5):

Рис. 7.5 – Стадии образования твердых топлив

Сухое вещество торфа состоит из продуктов распада, растительных остатков и минеральных включений. Растения-торфообразователи могут принадлежать к различным ярусам растительных сообществ. Все они при определенных условиях - торфообразователи. Отдельные слои торфа включают остатки нескольких торфообразователей, поэтому торф разнороден по ботаническому составу.

Группы растений атмосферного питания образуют торф верхового типа, а торфообразователи, питающиеся грунтовыми водами, - низинный торф. В зависимости от возраста и условий образования (исходный материал, климатические условия) торф имеет различную степень разложения и цвет от светло-коричневого до коричнево-черного. От этих же условий зависит его структура, кислотность (рН), влагоемкость, содержание макро и микроэлементов, энергетическая ценность и другие параметры.

При образовании торфа, растения после отмирания, как уже было отмечено выше, попадают в сильно увлажненную, бедную кислородом среду. Здесь они не разлагаются полностью, как в почве, а только частично, поэтому их остатки из года в год накапливаются.

Принцип образования торфяной залежи представлен в следующей схеме (рис.7.6):

Рис.7.6 – Принцип образования торфяной залежи

В Украине выявлено и разведано 1562 торфяных месторождения с общими запасами 1853 млн. тонн, а общая их площадь составляет 639,5 тыс. га. Около 96% торфяных ресурсов Украины относится к низменному типу, 1,8% – верховому, 1,6% – переходному и 0,6% – смешанному. Наибольшие ресурсы торфа сосредоточены в северных регионах страны (на Полесье) – Волынской, Ровенской, Сумской, Черниговской и Житомирской областях. На их территории выявлены и разведано 1056 месторождений, запасы которых составляют 1160 млн. тонн.

Различный исходный материал и обширный диапазон изменения условий торфонакопления являются причиной многообразия свойств торфа, что определяет широкий спектр его применения.

Использование торфа как топлива обусловлено его составом: большим содержанием углерода, малым содержанием серы, вредных негорючих остатков и примесей. По сути, это молодой уголь. Основными недостатками этого вида топлива являются: более низкая, чем у угля энергетическая калорийность и трудности сжигания из-за высокого содержания влаги (до 65%), но:

· низкая себестоимость производства;

· экологическая чистота сгорания (малая доля серы);

· полное горение (малый остаток золы);

· появившиеся новые технологии сжигания.

Все это делает торф перспективным местным источником полученной тепловой и электрической энергии:

· более дешевой, чем при использовании каменного угля и жидкого топлива;

· более экологически чистой.

В качестве топлива торф применяется в трех видах:

· Фрезерный (измельченный) торф в виде россыпи для сжигания во взвешенном состоянии.

· Полубрикет (кусковой) торф, малой степени прессования, производимый непосредственно на торфяной залежи.

· Торфяной брикет, высококалорийный продукт большой степени прессования на технологическом оборудовании, заменяет каменный уголь.

Прежде торф обычно применялся как бытовое топливо, но со временем началось его широкое использование в промышленности и энергетике в виде фрезерной крошки, брикетов и гранул.

Торфяные гранулы (пеллеты) применяют в качестве топлива промышленного назначения, но из-за более высокой зольности пользуются меньшим спросом, нежели древесные или растительные гранулы.

Энергетическая ценность торфяных пеллет зависит от соответствующих характеристик исходного торфяного сырья. Она может существенно различаться от месторождения к месторождению, а также в зависимости от степени разложения торфа. Низшая теплотворная способность торфяных гранул 10% влажности, скорее всего, попадет в интервал от 15 до 21 МДж/кг. Зольность торфяных гранул также зависит от зольности исходного торфа. Чаще всего, массовая доля золы в торфяных пеллетах и брикетах составляет 2-8 %. Насыпная плотность торфяных гранул (пеллет) - 650-750 кг/м³

Мусор

Global Change Biology опубликовало результаты новых исследование, в котором говорится о том, чтополучение биотоплива путем переработки мусора может сократить потери углерода до 80%.

Сейчас достигнуто много успехов в области создания биотоплива из разного вида сырья. Однако многие из них имеют отрицательное воздействие на климат. Мусора у нас в изобилии к счастью или к сожалению. Биотопливо второго поколения, которое извлекается из целлюлозы обработанных бытовых отходов, может убить двух зайцев сразу: избавится от мусора и получить биотопливо.

Согласно результатам исследования доцента Хью Тан из Национального университета Сингапура, топливо из биомассы обработанных отходов, такие как бумага и картон, является перспективным решением чистой энергии”.

Данные ООН, полученные в результате исследования соотношения выброса мусора и потребности в энергии 173 стран, показали, что 82.93 млрд. литров целлюлозного этанола могут быть получены из имеющихся свалок. Если технология получения биотоплива из мусора будет усовершенствоваться, то это безусловно увеличит цифры полученные в исследовании и сделает целлюлозный этанол важным компонентом в получении нами возобновляемых источников энергии.

Например, на острове Уайт у южного побережья Англии построен завод, превращающий обычный бытовой мусор в топливо для печей - цилиндрики толщиной два и длиной четыре сантиметра. За год завод способен переработать до 60 000 тонн мусора, превратив их в 20 000 тонн топлива. Поступающий мусор просеивается, из него извлекаются негорючие материалы - камни, металлы, стекло. Остаток подсушивается, измельчается и прессуется в цилиндрические брикетики, напоминающие мелко нарубленный хворост.

Человек уже давно осознал, что мировые запасы нефти не смогут вечно обслуживать его энергетические потребности и рано или поздно иссякнут. Этот факт заставлет общество задуматься о разработке альтернативного топлива, которое ни в чём не должно уступать привычному бензину, но новое топливо, в отличие от уходящей в историю нефти, должно быть практически неиссякаемым.

В связи с изложенными фактами приемлемым вариантом решения проблемы многим исследователям представляется применение жидкого биотоплива, производство которого, несмотря на доминирование нефтяных продуктов, активно развивается на протяжении всего двадцатого века, а отдельные попытки создания приходятся на ещё более ранний срок.

В данном подразделе представлена информация о видах жидкого биотоплива (этанол, биометанол, бутанол, биодизель),способах его производства, возможных последствиях для окружающей среды в случае массового потребления этого продукта.

Этанол

Этанол по праву можно считать самым древним продуктом биоэнергетики. Он появился около четырёх тысяч лет назад и местом его рождения стали древние государства с высоким уровнем цивилизации – Древний Египет и Вавилон. В то же время история этанола – это, прежде всего, история производства алкогольных напитков. И только небольшая часть этанола использовалась в промышленном секторе.

Но несколько десятков лет назад ситуация существенно изменилась. Сегодня не меньше пятидесяти процентов выпускаемого в мире этанола используется в качестве добавки к топливу для двигателей внутреннего сгорания. А производство алкоголя обеспечивает лишь пятнадцать процентов.

При этом постоянно увеличивается количество этанола, производимого при помощи биотехнологий.

Так, в 1998 году было произведено около 31 миллиарда литров этого вещества, и только семь процентов этой продукции – результат химического синтеза, а девяносто три процента образовались благодаря дрожжевой ферментации.

В качестве сырья использовались сахар (60 процентов) и зерно (33 процента). О постоянном увеличении потребления этанола свидетельствуют цифры. За последние тридцать лет объёмы производства топливного этанола возросло с двух до двадцати миллиардов литров.

В последнее время в качестве сырья для этанола активно применяется кукуруза. Производство этого продукта особенно развито в таких странах как Бразилия и США. Здесь действуют специальные программы, направленные на поддержку отрасли. Кстати, в скором времени аналогичная программа начнёт действовать и в Европейском Союзе.

Благодаря внедрению этанола Бразилия смогла сэкономить около 35 миллиардов долларов, которые нужно было бы потратить на покупку нефтепродуктов. Эта страна уже в состоянии производить около шести с половиной миллиардов литров этанола, что составляет тринадцать процентов от общего количества необходимого стране топлива.

При этом создаются специальные топливные смеси, в которых бензин смешан с этанолом в пропорции 74 на 26 процентов. Содержание этанола в дизельном топливе на данный момент гораздо ниже – три процента.

Использовать такие сочетания очень удобно. Главное преимущество – не нужно ничего менять, новый вариант топлива прекрасно подходит для всех существующих двигателей.

Способы производства биоэтанола.

Существует много способов производста биоэтанола. Достаточно давно применяется способ спиртового брожения органических веществ, в составе которых присутствуют углероды. Это виноград, различные плоды и т.д. Брожение происходит вследствие действия ферментов дрожжей и бактерий. Аналогичные процессы происходят с кукурузой, крахмалом, картофелем, рисом. Результатом химической реакции становится раствор, который содержит около пятнадцати процентов этанола.

Добиться иного, более выгодного процентного соотношения невозможно, поскольку дрожжи погибают в растворах большей концентрации. После этого этанол очищается и дистиллируется.

При производстве этанола в промышленных условиях предусмотрены определённые стадии. Наиболее важными является подготовка сырья, включающая его измельчение, ферментация, брагоректификация.

Биоэтанол является промежуточным продуктом жизнедеятельности специально подобранных колоний микроорганизмов, разлагающих полимерные структуры биомассы до полисахаров, а затем перерабатывающих их в этанол. Совокупность протекающих реакций чрезвычайно сложна, но в рамках данного курса достаточно ограничиться укрупненным стадийным анализом. При таком подходе весь процесс производства представляется достаточно простым и доступным для наглядного термодинамического анализа. Основные процессы получения этанола протекают в воде, где присутствуют в сильно разбавленном состоянии предварительно хорошо измельченные и обработанные взвеси сырья и вводимые извне культуры микроорганизмов. Температура поддерживается на уровне 20-38 С, в зависимости от вида бактерий. Главная трудность всей технологии - необходимость удовлетворять противоречивым требованиям эффективности процесса и жизнедеятельности микроорганизмов:

- для роста массы активных микроорганизмов необходим кислород;

-в среде кислорода микроорганизмы переключаются на другой жизненный цикл с полной переработкой полисахаров и конечным выходом СО и воды.

Именно из-за этого противоречия технология производства биоэтанола вынуждена создавать отдельные предприятия по выращиванию специализированных штаммов микроорганизмов, на которых поддерживаются условия, совершенно отличные от условий основного производства. Затраты, связанные с этим побочным процессом, составляют почти половину от общих затрат на производство биоэтанола, и их сокращение рассматривается как основной резерв снижения стоимости биоэтанола.

Технология производства биоэтанола

Биоэтанол получают в результате спиртового брожения (ферментации частей растительного сахара и крахмала) с последующей ректификацией или гидролизным методом.

Рис.7.7 - Технология производства биоэтанола

Процесс получения биологического спирта достаточно сложен, так как ему предшествует большое число технологических операций, связанных с выделением отдельных компонентов из зерна: крахмала, глютена, зародыша и клетчатки, в водной среде. Технологическая цепочка во многом схожа с процессом производства пищевого спирта. При этом в случае биологического топлива все чаще используют технологию мокрого помола зерна.

Сначала зерно очищается и замачивается. Затем направляется на мокрое дробление для последующей сепарации зародыша и отделения клетчатки. Оставшийся после сепарации раствор, содержащий растворенный крахмал и глютен, направляется на вторую стадию сепарации. На данном этапе происходит выделение глютена из оставшегося раствора с образованием влажного глютена и крахмала. Полученный влажный крахмал, посредством разных технологических операций, преобразуется в следующие продукты: сухой крахмал, этанол, концентрированную фруктозу.

В отличие от пищевого спирта, биоэтанол почти не содержит воды (его концентрация – 99,8%) и производится укороченной дистилляцией (две ректификационные колонны вместо пяти). Основными составляющими биологического спирта являются метан и сивушные масла, что делает его непригодным для питья.

Особенностью производственного процесса является получение так называемого "ко-продукта". В случае сухого помола зерна – сухая дробина с растворимыми веществами (DDGS – Distillers Dried Grains with Solubles) и СО₂; в случае мокрого помола – глютен (пшеничная клейковина, если сырье – пшеница), СО₂ и корма для животных.

Как правило, оставшиеся после ферментации продукты (оболочки зерна, дрожжи, протеин (глютен) зерна) находят широкое применение в качестве корма для скота и служат дополнительным источником прибыли для биотопливных производителей.

Углекислый газ, образующийся в больших количествах в ходе технологических операций, довольно сложно продать из-за его низкой стоимости, поэтому обычно крупные биоэтанольные компании конструируют в непосредственной близости от основного производства комплексы по переработке СО₂.

Современные технологи позволяют использовать практически любое с ахаро- и крахмало- содержащее сырье: сахарный тростник, сахарную свеклу, картофель, кукурузу, пшеницу, ячмень, рожь и т.д.

Таблица 7.2. Объем производства биоэтанола из различных сельскохозяйственных культур

сырье	объем производства биоэтанола с площади 1 га, м^3
сахарная свекла	2,5-3,0
сахарный тростник	3,5-5,0
кукуруза	2,5
пшеница	0,5-2,0
картофель	1,2-2,7
сахарное сорго	3,0-5,0

Специалисты отмечают, что клубневые культуры, с учетом показателей урожайности и стоимости сырья на литр биоэтанола, могут также использоваться для производства биологического топлива наряду с зерновыми. Однако сам процесс их производства довольно трудоемок и экономически не столь привлекателен. Картофель, по мнению специалистов, целесообразно использовать лишь в качестве дополнительного сырья.

Самыми распространенными сырьевыми источниками являются сахарный тростник и зерно, причем в 90% зерна приходится на кукурузу.

Топливо с участием биоэтанола.

Еу (этанол украинский) – это украинское моторное топливо, созданное по наивысшими мировыми технологиями и более, чем на 80% состоит из этилового спирта, произведенного в Украине. Это топливо имеет мировой аналог Е85, имея при этом существенные преимущества. Миссия топлива Еу заключается в появлении в Украине собственного, абсолютно экологического и беспрецедентно дешевого вида топлива, которое сделает государство энергетически независимым, воздух чистым, а граждан, фермеров, и сельское хозяйство – обеспеченнее и свободными перевозить свои товары туда, где их купят за справедливую цену.

Топливо Еу – бесцветное прозрачное вещество, которое являет собой смесь этилового спирта, легких фракций бензинов, другие углеводороды, эфиры и простые эстеры, стабилизаторы, специальные химические вещества разнообразного назначения, которые влияют на химические процессы при использовании топлива, а также уникальные компоненты, разработанные нашими научно-исследовательскими институтами, которые превращают такую сложную и разнообращную смесь веществ в высококачественное и стабильное топливо. Топливо производится по уникальной в мире технологии и имеет гарантию качества производителя.

Марки топлива:

Еу-85 (зимнее): смесь с повышенным количеством легких фракций бензинов, эфиров и других веществ, для надежного запуск холодного двигателя в зимний период при низких температурах.

Еу-95 (летнее): смесь с небольшим количеством легких фракций бензинов, эфиров и других веществ, для надежного запуска холодного двигателя в теплый период года.

Еу-99 (профессиональное): смесь со сверхнизким количеством легких фракций бензинов, эфиров и других веществ, для тех, кто ценит абсолютную экологичность и самую низкую цену. Запуск двигателя на Еу-99 возможен на любом теплом двигателе, на холодных двигателях при температурах от +30С или при любых температурах, в том числе зимних, при использовании технологий подогрева (детально описанных в разделе "Как ездить") или запуска холодного двигателя спреями "холодный старт", как самого простого и удобного способа.

Преимущества:

1. Экономия значительных средств за счет цены топлива, произведенного в Украине и из восстанавливаемого биологически чистого сырья.

2. Экономия значительных средств за счет расходов на моторное масло, поскольку при сгорании топлива отсутствует сера, луга, сажа и другие продукты нефтегорения, которые окисляют моторное масло и ведут к его почернению и потере полезных свойств.

3. Экономия средств на свечах воспаления, поскольку при сгорании Еу на них не образовывается нагар.

4. Возможность регистрации перехода автомобиля на альтернативное топливо Еу и оплата 50% ежегодного транспортного сбора.

5. Экологичность топлива. Воздух города и окружающая природная среда остаются чистыми, даже если топливо попадет в почву или водоем.

6. Увеличение срока службы двигателя,в связи с тем, что:

- моторное масло не будет окисляться и терять свои свойства;

- этанол имеет меньшую теплотворную способность, потому камера сгорания цилиндров, выпускные клапаны цилиндров и другие части ДВС работают в менее неблагоприятных условиях. Риск прогорания выпускных клапанов, как это происходит при горении пропан-бутана или метана, отсутствует;

- двигатель не перегревается во время сильной жары или городских пробок (снижение температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя достигает 15-20С);

- этанол имеет меньшую скорость горения, давление при воспалении в цилиндрах растет медленнее, чем при горении бензинов, что уменьшает мнгновенную нагрузку на пошни и другие силовые елементы двигателя.

7. Октановое число топлива достигает 113 единиц, что делает его пригодным на двигателях всех степеней сжатие топливной смеси, которое работает на бензинах всех марок: 76, 80,92,95,98. Кроме того, для профессионалов доступна возможность повысить степень сжатия до 11,5-12,5 единиц и получить повышение мощности двигателя, КПД, крутящий момент и еще большую экономичность. Высокое октановое число также имеет еще два преимущества:

- улучшенную стабильность холостой работы двигателя, увеличенный крутящий момент двигателя на низких оборотах, повышенную полноту сгорания смеси и экономичность за счет более раннего воспламенения топливной смеси;

- абсолютное отсутствие детонации топливной смеси при максимальных нагрузках работы двигателя.

8. Этанол не образует сажу, нагара и дыма при любых режима работы двигателя, в том числе при симльном переобогащении смеси.

9. Переход с бензина на этанол увеличивает мощность на 5% и более высокие результаты для двигателей из турбонадувом, поскольку при правильном сгорании этанола с воздухом, смесь производит больше энергии за счет большего количества топлива, которое может быть сожжено (этанол, как известно, сгорает эффективнее бензина) и кроме того, этанол сильнее охлаждает камеру сгорания, что увеличивает количество кислорода в камере.

10. Этанольное топливо является безопаснее: имеет высшую температуру кипения, испарения, и значительно низшую подверженность взрыву при серьезных ДТП.

Недостатки:

1. Как уже было сказано выше, теплотворнаяспособность топлива ниже, чем бензинов. Но кроме преимуществ это имеет и недостаток: в зимнее время двигатель будет прогреваться медленнее на 20-30% времени, или 3-4 мин против 1-3 мин.

2. Из-за низшей теплотворности и низкой степени сжатия бензиновых двигателей, разные двигатели используют от 0% до 38% больше топлива в зависимости от степени сжатия двигателя и настроек мощности при переходе на Еу. Это не влияет на экономическую выгодность использования топлива даже на фоне природного газа, но имеют недостатком максимальное расстоянию движения автомобиля без дозаправки.

3. После использования первых 30-40 л топлива Еу на старых автомобилях, желательно заменить топливный фильр, поскольку топливо Еу смывает осадки, смолы и другую грязь, которая часто оседает на дно безнобаков и стенки топливной системы при использовании наших низкокачественных бензинов.

4. Дизельные двигатели могут работать на этом виде топлива только после установки мощного подогрева входящего воздуха с возможностью отключения для сохранения битопливности двигателя.

Биометанол и бутанол

Биометанол образуется путём промышленного культивирования и биотехнологической конверсии морского фитопланктона. Для этого создаются специальные искусственные водоёмы на морском побережье.

В результате происходит метановое брожение биомассы и далее осуществляется гидроксилирование метана с получением метанола. Сырьём являются микроскопические водоросли.

Данная технология достаточно перспективна и отличается немалыми преимуществами. Так, используемый фитопланктон довольно продуктивен. Для производства не нужно почти ничего: не эксплуатируются плодородные земли, не вырабатывается пресная вода.

В общем, экономически проект весьма выгоден и не идёт в разрез с экологическими требованиями. Что же касается бутанола, то данный вид жидких энергоносителей представляет собой бесцветную жидкость.

Уже сейчас бутанол получает широкое распространение в промышленности. История этого вещества началась в начале двадцатого века. Для создания продукта была применена бактерия Clostridia acetobutylicum.

В середине века бутанол производят и из нефти, но сейчас это не имеет смысла и бутанол вновь становится биотопливом. Вещество обладает многими важными преимуществами.

Так, бутанол не является источником возникновения коррозии. Кстати, вполне совместим с традиционными источниками энергии, его можно смешивать с бензином. Также бутанол применяют для производства водорода.

Существуют и другие способы его создания. В качестве сырья используются такие привычные культуры как сахарный тростник, свекла, кукуруза и прочие.

Производство биометанола пока не имеет промышленного масштаба, но направление является одним из наиболее перспективных в альтернативной энергоотрасли.

Биобутанол

Бутанол представляет собой спирт (бесцветная жидкость с характерным запахом сивушного масла) с четырьмя атомами углерода (C₄H₉OH). Под термином «биобутанол» понимается бутиловый спирт (бутанол), полученный из растительного сырья.

Бутанол применяют как растворитель в лакокрасочной промышленности, в производстве смол и пластификаторов, в синтезе многих органических соединений. Может применяться в качестве компонента к традиционным топливам или как самостоятельное топливо для транспортных средств.

Сырье для производства бутанола. Бутиловый спирт (бутанол) как и этиловый спирт (этанол) может быть получен:

- путем переработки сахара или крахмала с/х растительных культур (биобутанол I поколения);

- путем переработки целлюлозы растений (биобутанол II поколения);

- путем синтеза химического сырья (бутанол).

Бутанол, произведенный из биомассы, принято называть биобутанолом, хотя он имеет абсолютно те же характеристики, что и бутанол, полученный из нефти (химического сырья).

История производства бутанола. Промышленное производство бутанола началось в 1916 году. Тогда использовался метод ферментации АБЭ (ацетон, бутанол, этанол) с применением бактерии Clostridia acetobutylicum. Этот микроорганизм, который производит ацетон, впервые выделил Haim Weizmann (патент США №1 315 585). Во время I мировой войны Англия обратилась к молодому микробиологу с просьбой передать ей право на производство таким методом ацетона для последующего получения кордита (бездымного пороха). Процесс использовался вплоть до 1920-х годов для получения исключительно ацетона. Однако на каждый литр ацетона во время ферментации получалось дополнительно два литра бутанола. Кто-то однажды взял нитроклетчатку, смешал ее с бутанолом и получил быстросохнущий лак. Через три года автомобилестроение кардинально изменило весь рынок, и к 1927 году основным продуктом АБЭ процесса стал бутанол, тогда как ацетон стал побочным продуктом. Во время II мировой войны бутанол использовался в производстве синтетического каучука.

Таким образом, в первой половине ХХ века биобутанол производился из кукурузы или патоки путем ферментации с помощью бактерий Clostridium acetobutylicum. В результате получался ацетон, бутанол и этанол (отсюда процесс носит название АБЭ). Побочными продуктами ферментации АБЭ являются водород, изопропанол, уксусная, молочная, пропионовая и масляная кислоты, а также диоксид углерода и липиды. Необходимость разделения основных продуктов ферментации и удаления побочных – влияет, в частности, на увеличение себестоимости каждого литра бутанола.

С 1954 года цена нефти стала ниже цены сахара – в связи с тем, что США лишились дешевых поставок сахара с Кубы. В результате на фоне постоянного роста спроса на бутанол ферментационное производство начало сокращаться. В настоящее время бутанол производят из нефти наиболее эффективными методами – гидролизом галогеналканов или гидролизом и гидратацией алкенов.

Сегодня бутанол используется, прежде всего, в качестве промышленного растворителя. Мировой рынок этого продукта оценивается в 350 млн. галлонов в год, из которых 220 млн. галлонов в год приходится на долю США.

Бутанол в качестве моторного топлива. Бутанол может заменять бензин в качестве топлива даже в большей степени, чем этанол, благодаря своим физическим свойствам, экономичности, безопасности, а также из-за того, что его использование не требует переделок двигателя автомобиля.

Основной причиной, по которой до недавнего времени никто не знал о бутаноле как об альтернативном топливе, является то, что производство этого продукта никогда не считалось экономически целесообразным. Как было сказано выше, этот продукт используется в основном как промышленный растворитель, цена которого превышает примерно в три раза цену газа. Традиционный процесс ферментации дает с бушеля зерна (35 фунтов сахара) только 1,3 галлона бутанола, 0,7 галлона ацетона, 0,33 галлона этанола и 0,62 фунта водорода. Такое производство бутанола не может конкурировать с технологией производства этанола, которая дает 2,85 галлона продукта на бушель. Прогресс в области биотехнологий позволил превратить кукурузу и другую биомассу в достаточно экономичный источник биобутанола, однако старт промышленного производства увязывается с решением ряда проблем.

По сравнению с этанолом, бутанол может быть смешан в более высоких пропорциях с бензином и использоваться в существующих автомобилях без модификации системы формирования воздушно-топливной смеси.

Бутанол выделяет чистой энергии на рабочий цикл больше, чем этанол или метанол, и примерно на 10% больше, чем бензин.

В связи с получением новых высокоэкономичных технологий производства биобутанола, в настоящее время получаемый из зерна бутанол привлекает все большее внимание специалистов для применения его в качестве топлива. И не исключено, что в ближайшие 10-15 лет этанол утратит пальму первенства.

Успех обусловливается рядом преимуществ бутанола перед этанолом, среди них:

1. Бутанол содержит на 25% больше энергии, чем этанол: 110 тыс. BTU на галлон бутанола против 84 тыс. BTU на галлон этанола. Бензин же содержит около 115 тыс. BTU на галлон.

2. Бутанол безопаснее в использовании, поскольку в шесть раз меньше испаряется, чем этанол и в 13,5 раз менее летуч, чем бензин. Упругость паров бутанола по Рейду составляет 0,33 фунта/кв. дюйм, у бензина это 4,5 фунта/кв. дюйм, у этанола – 2,0 фунта/ кв. дюйм. Это делает бутанол более безопасным при использовании в качестве оксигената и не требует особых изменений пропорций смеси при использовании зимой и летом. Сейчас он используется в качестве оксигената в штатах Аризона, Калифорния и др.

Дата добавления: 2014-11-08