6.3 Биотопливо

Биотопливо – это вид топлива, которое получают с помощью биологической либо термохимической обработки. Биотопливо производится из сырья животного или растительного происхождения, а также производственных органических отходов. Наиболее распространенными источниками добычи являются отходы древесины и растения.

Существует несколько видов биотоплива:

• жидкое;

• твердое;

• газообразное.

ЖИДКОЕ БИОТОПЛИВО

В основном данный вид топлива применяется для двигателей внутреннего сгорания. Жидкое биотопливо добывают путем переработки растительного сырья. К нему относятся: биодизель, биоэтанол, биометанол и биобутанол.

• Биодизель используется в авто двигателях как отдельно, так и вместе с дизельным топливом. Основным преимуществом данного биотоплива является его отрицательное воздействие на окружающую среду. Получают биодизель из растений и жирных масел.

• Биоэтанол является самым популярным жидким биотопливом. Основная сфера его применения – это автомобили. В последнее время, его часто используют и в домашних каминах, в качестве биотоплива. В смеси с бензином, биоэтанол способствует улучшению работы двигателя автомобиля, не перегревает его, а также увеличивает его мощность.

• Биоэтанол может применятся даже для отопления в мноквартирных домах, так как он не образует много дыма и при горении выделяет мало углекислого газа. Данный вид биотоплива производится из такого сырья как: сахарная свекла, кукуруза, сахарный тростник, путем спиртового брожения.

• Биобутанол по сравнению с биоэтанолом более предпочтителен для двигателей. Он может использоваться как отдельный вид топлива, также он отлично смешивается с бензином. На данный момент биобутанол менее популярен. Добывается из традиционных культур: пшеница, сахарная свекла, кукуруза, сахарный тростник.

ТВЕРДОЕ БИОТОПЛИВО

Твердое биотопливо используется уже очень давно. К нему относятся такие виды как: дрова, топливные брикеты, щепа, топливный торф и топливные гранулы. Для сокращения вырубки лесов, во всем мире, для его производства начали выращивать специальные энергетические леса и быстрорастущие растения.

ГАЗООБРАЗНОЕ БИОТОПЛИВО

К газообразному виду топлива относят биогаз и биоводород.

• Биогаз добывают путем брожения органических отходов. Это могут быть различные бытовые отходы, сточные воды, навоз, водоросли, помет и другие. Также для получения биогаза используются органические удобрения.

• Биоводород получают с помощью биохимической, термохической или биотехнологической обработки. В первом случае для добычи биоводорода используют специальные ферменты бактерий, которые при расщеплении содержат крахмал и целлюлозу. Термохимический способ обработки используется при помощи нагрева отходов древесины, температура которого достигает 500-800 °C. Наиболее часто биоводород используется в транспортной и энергетической сфере, при производстве топливных элементов, но широкого применения данный вид топлива пока не получил.

ПЛЮСЫ

• Мобильность по сравнению с другими альтернативными источниками энергии

В настоящее время у более «радикальных» альтернативных энерготехнологий, таких как солнечная энергетика и ветроэнергетика, есть одна большая проблема — мобильность. Поскольку солнце и ветер не имеют постоянный характер, для обеспечения больших мощностей в таких энерготехнологиях приходится использовать относительно тяжелые аккумуляторные батареи (но с совершенствованием технологий эта проблема постепенно решается). С другой стороны — биотопливо, его довольно легко транспортировать, оно обладает стабильностью и довольно большой «энергоплотностью», его можно использовать с незначительными модификациями существующих технологий и инфраструктуры.

• Снижение стоимости

В настоящее время на рынке биотопливо стоит столько же, сколько и бензин. Тем не менее, в использовании биотоплива больше преимуществ, поскольку это более чистый вид топлива, он производит меньше выбросов при сжигании. Биотопливо можно адаптировать к существующим конструкциям двигателей, которое будет хорошо использоваться в любых условиях.

• Возобновляемые источники

Бензин получают из сырой нефти, которая не относится к возобновляемым ресурсам. Биотопливо изготавливается из различного сырья, такого как навоз, отходы сельскохозяйственных культур и растений, выращенных специально для топлива.

• Сокращение выбросов парниковых газов

При сжигании ископаемое топливо производит большое количество углекислого газа, который считается парниковым газом и причиной удержания солнечного тепла на планете. Сжигание угля и нефти повышает температуру и вызывает глобальное потепление. Чтобы уменьшить воздействие парниковых газов, можно использовать биотопливо. Исследования показывают, что биотопливо снижает выбросы парниковых газов до 65 процентов. Кроме того, при выращивании культур для биотоплива они частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой.

• Экономическая безопасность для стран, не обладающих большими запасами топлива

Не каждая страна обладает большими запасами нефти. Импорт нефти оставляет существенную брешь в экономике страны. Если люди начнут склоняться в сторону использования биотоплива, то зависимость от импорта будет снижаться. Благодаря росту производства биотоплива создастся больше рабочих мест, что должно положительно отразиться на экономике страны.

МИНУСЫ

• Неуверсальность

Растительное сырье для биотоплива, вероятнее всего, будет выращиваться в определенных регионах. Это связано с рядом причин, главная из которых – это то, что некоторые культуры просто лучше растут в одних местах и хуже в других.

• Еда или топливо?

Проблема с выращиванием сельскохозяйственных культур для топлива заключается в том, что они займут землю, которую можно было бы использовать для выращивания продуктов питания. В мире с постоянно растущим населением проблема наличия земли для сельскохозяйственных целей становится все более острой.

• Ограничение на изменение землепользования

При очистке земли от местной растительности для выращивания сырья удар по экологии наносится с трех сторон.

• Разрушается среда обитания животных и микроэкосистемы.

• Для очистки территории от местной растительности требуется энергия. Так что производство получается очень энергоемким и связано с большим количеством выбросов загрязняющих веществ в процессе обработки.

• Для производства культур потребуются удобрения, которые будут загрязнять почву, а через нее водные пути и всю окружающую среду.

Изменения в землепользовании для производства биотоплива имеет значительные недостатки. Поэтому для производства биотоплива лучшим решением является использование существующей земли, но это уменьшает количество земли для продовольственных целей.

Рынок биотоплива очень бурно развивается с 2005 года он увеличился в 7 раз и аккумулировать почти 90 млрд $ в год. Страны лидеры в данной области это США- 45%, Бразилия-22 %, Германия-5 %, Аргентина -4 % и Франция-3%.