Liên quan đến sự thay đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh, nhiều quốc gia đang bắt đầu suy nghĩ về môi trường. Trước hết, để cải thiện hệ sinh thái của hành tinh, nhiều quốc gia đã sản xuất nhiên liệu sinh học có thể thay thế nhiên liệu truyền thống.
0,1. Nhiên liệu sinh học thân thiện với môi trường
Một lý do khác để sản xuất nhiên liệu sinh học là trữ lượng dầu và than đá không phải là vô tận. Không sớm thì muộn, chúng sẽ cạn kiệt, và khi điều này xảy ra, con người về cơ bản sẽ cần nhiên liệu thay thế, có thể được sử dụng cho ô tô, nồi hơi, tuabin, v.v.
Nhiên liệu sinh học là gì?
Năng lượng ẩn trong khối thực vật thực tế là vô tận, bởi vì mặt trời của chúng ta đóng vai trò là nguồn của nó. Thực vật biết cách sử dụng năng lượng của mặt trời, chế biến nó để sinh trưởng. Đổi lại, động vật và chim nhận năng lượng bằng cách ăn sinh khối, đồng thời tạo ra các chất thải. Theo định nghĩa, nhiên liệu sinh học là nhiên liệu thu được từ các nguyên liệu thô có nguồn gốc thực vật hoặc động vật, cũng như chất thải và các ngành công nghiệp khác nhau liên quan đến quá trình xử lý sinh khối.
Các công nghệ hiện đại giúp chúng ta có thể thu được nhiên liệu sinh học ở ba dạng: rắn, lỏng và khí. Chúng ta gặp nhiên liệu rắn trong cuộc sống thường xuyên nhất ở dạng viên và các loại than đóng bánh khác nhau thu được bằng cách ép. Nhiên liệu lỏng - diesel sinh học - vẫn còn hiếm ở các nước hậu Xô Viết, điều này là do sự hiện diện của một lượng lớn hydrocacbon hóa thạch với giá cả phải chăng. Đồng thời, để có được nhiên liệu sinh học lỏng từ dầu thực vật khá tốn kém và khó khăn về mặt công nghệ.
Việc sản xuất khí sinh học dễ cháy dễ dàng và rẻ hơn nhiều, do đó nó ngày càng phổ biến hơn. Các chủ trang trại chăn nuôi gia súc và gia cầm ngày càng nghĩ đến việc mua một công trình khí sinh học, bởi vì họ có thể xử lý một lượng lớn phân và phân chuồng, hoàn toàn phù hợp cho mục đích này.
Không có ý nghĩa gì khi liệt kê ở đây tất cả các loại nguyên liệu thực vật để chế biến thành nhiên liệu, nguồn gốc và công nghệ sản xuất của nó. Chúng tôi chỉ quan tâm đến những loại nhiên liệu sinh học có thể thu được thành công tại nhà mà không cần đầu tư một khoản tiền lớn. Họ đây rồi:
- khí sinh học khai thác từ chất thải của gia súc, gia cầm;
- đóng bánh từ các chất thải thực vật khác nhau;
- than củi.
Tất nhiên, nếu bạn cố gắng rất nhiều, bạn có thể tự chế tạo viên nén, dầu diesel sinh thái, và thậm chí cả xăng sinh thái. Mọi người làm những việc đó như một sở thích, dành nhiều năm trong cuộc đời của họ và thường là rất nhiều tiền cho nó. Đối với nhiều người dùng, những công nghệ phức tạp như vậy không thể tiếp cận được và do đó chúng tôi sẽ không xem xét chúng.
Đề án sản xuất biomethane
Sinh khối cũng được sử dụng để sản xuất một loại khí xe khác - hydro. Nó được giải phóng bằng cách đun nóng nguyên liệu đến nhiệt độ cao mà không có oxy, hoặc một lần nữa, vi khuẩn được gọi là hoạt động. Mọi thứ đều được sử dụng - từ gỗ đến tảo. Tuy nhiên, loại khí này vẫn chưa đặc biệt phù hợp với người tiêu dùng bình thường. Trong tương lai, họ muốn sử dụng nó làm nhiên liệu trong pin nhiên liệu, loại pin này sẽ xuất hiện trong sản xuất hàng loạt (theo những dự báo lạc quan nhất về mối quan tâm của Daimler) không sớm hơn từ 5 đến 7 năm nữa. Và sau cùng một số tiền - số liệu trên thẻ giá tương xứng với thu nhập.
Sản xuất khí sinh học tại nhà
Khí cháy thải ra từ phân và các nguyên liệu thô tương tự khác chủ yếu bao gồm khí mêtan mà chúng ta vẫn quen sử dụng hàng ngày trong nhà bếp của mình. Tỷ lệ mêtan trong khí sinh học dao động từ 50 - 70%, tùy thuộc vào chất lượng nguyên liệu và hiệu quả của quá trình công nghệ. Phần còn lại của các hợp chất hóa học trong khí là không cháy, chúng là cacbon đioxit và hiđro sunfua. Đó là nhờ sau đó mà toàn bộ quá trình được đi kèm với một mùi nổi tiếng.
Nhiên liệu sinh học dạng khí là một chất dễ cháy được thải ra do phản ứng hóa học của quá trình lên men chất thải hữu cơ mà không có sự hiện diện của oxy. Vì vậy, yếu tố chính của thiết bị công nghệ là một bình (lò phản ứng) hình trụ kín có dung tích lớn, tốt nhất là tối thiểu 1 m3.
Nhiều thợ thủ công tại nhà sử dụng thùng nhựa hoặc thùng sắt thông thường cho mục đích này. Điều này là khá chấp nhận được, phản ứng cũng sẽ xảy ra trong các bình như vậy. Chỉ có một ít khí sẽ được thoát ra, do đó nó không tương xứng với thời gian và sức lao động được sử dụng. Dung tích tối thiểu của lò phản ứng tối thiểu phải là 600 lít.
Để quá trình diễn ra nhanh nhất và hiệu quả nhất, theo công nghệ, các chất trong lò phản ứng phải được gia nhiệt liên tục đến nhiệt độ 35-40 ºС. Ở nhà, điều này không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được, và nó kéo theo chi phí năng lượng. Cách giải quyết như sau: tốt hơn là lắp đặt thùng chứa để lấy nhiên liệu sinh học trong một cái hố đủ sâu được làm trong lòng đất. Lý tưởng nhất là đáy và thành của hố được làm bằng bê tông, và phần nhô ra phía trên của lò phản ứng được cách nhiệt cho mùa đông. Cách thực hiện điều này một cách chính xác được thể hiện trong hình:
Thiết kế chung của việc lắp đặt, cho phép sản xuất nhiên liệu sinh học từ phân, bao gồm các yếu tố sau (xem sơ đồ bên dưới):
- lò phản ứng - một bình làm bằng kim loại hình trụ;
- phễu nạp để làm đầy bể phản ứng với chất nền (hỗn hợp nguyên liệu thô với nước);
- dịch vụ nở rộ;
- thùng chứa bên ngoài - một đệm nước để duy trì áp suất cần thiết trong lò phản ứng;
- ống dỡ phế liệu;
- một ống nhánh có van cấp khí sinh học.
Ghi chú. Để cải thiện quá trình lên men của chất nền, bạn nên thêm máy khoan vào cấu trúc, giống như máy trộn xây dựng. Nó được lắp đặt ở trung tâm của bể, và một tay cầm được đưa ra qua con dấu để trộn định kỳ các chất bên trong.
Quy trình công nghệ được thực hiện như sau. Đầu tiên, chất thải phải được nghiền nhỏ. Kích thước của phần nhỏ không được vượt quá 10 mm, điều này sẽ đảm bảo sự xâm nhập tốt của vi khuẩn gây lên men. Sau đó, nguyên liệu được đổ với nước và trộn kỹ. Lượng nước xấp xỉ 0,7 lít cho mỗi kg phân. Nó chỉ ra một chất nền, nhiên liệu sinh học được chiết xuất từ nó ở nhà.
Chất nền được đổ đầy vào một thùng chứa thông qua một phễu, sau đó được bịt kín. Các nội dung nên được trộn bất cứ khi nào có thể. Sau vài ngày, khí cháy bắt đầu phát triển, nó phải được bơm ra ngoài định kỳ để áp suất bên trong bình không tăng lên. Điều này sẽ làm chậm phản ứng và đẩy chất chứa trở lại phễu nạp liệu. Một máy nén và một xi lanh propan thông thường được sử dụng để hút khí. Có thể nghiên cứu mô tả chi tiết về công nghệ lắp đặt và sản xuất bằng cách xem video:
Điều này không có nghĩa là việc tách khí sinh học khỏi các loại phân và phân chuồng là một vấn đề đơn giản. Những người thợ thủ công tại nhà phải trải qua quá trình thử và sai: hoặc quá ít nhiên liệu được giải phóng, sau đó phản ứng không hoạt động, v.v. Cần phải hiểu rằng thành công sẽ đòi hỏi rất nhiều công sức và sự kiên nhẫn, và lượng nhiên liệu chưa chắc đã đủ để sưởi ấm một ngôi nhà. Tuy nhiên, nó sẽ khá đủ cho hoạt động của máy nước nóng gas và bếp, đây đã là một điểm cộng lớn.Cách các thiết bị này hoạt động trên khí sinh học được trình bày trong video:
Làm bánh
Việc thiết lập sản xuất nhiên liệu sinh học từ mùn cưa, rơm rạ và các chất thải khác tại nhà có phần dễ dàng hơn. Trong số các thiết bị, bạn chỉ cần một máy ép thủ công được chế tạo đặc biệt cho mục đích này. Nó có thể được mua làm sẵn, đặt hàng bởi thợ thủ công, hoặc, nếu bạn có kỹ năng thích hợp, bạn có thể tự làm. Một máy ép đúc sẵn tốn rất nhiều tiền, vì vậy máy ép sau là lựa chọn rẻ nhất.
Quá trình sản xuất bánh mì bắt đầu bằng việc chuẩn bị hỗn hợp. Mùn cưa, trấu hạt, rơm rạ và thậm chí cả giấy vụn đã ngâm nước được sử dụng làm nguyên liệu. Tất nhiên, nhiên liệu như vậy đã có thể cháy một cách tuyệt vời trong lò nung hoặc nồi hơi nhiên liệu rắn, nhưng do mật độ khối thấp, bạn sẽ phải nạp lò quá thường xuyên. Nhiên liệu sinh học rắn thành phẩm làm từ rơm hoặc mùn cưa sẽ cháy lâu hơn nhiều.
Hỗn hợp bao gồm nguyên liệu thô, nước và đất sét, đóng vai trò như một chất kết dính. Rơm hoặc giấy trước tiên phải được nghiền nhỏ, sau đó trộn với đất sét theo tỷ lệ 10: 1 (cứ 10 kg phế thải thì có 1 kg đất sét) và nước. Lượng nước phải được lựa chọn sao cho đảm bảo sự trộn đều và khả năng hình thành của hỗn hợp. Đừng thêm nhiều đất sét vào dung dịch, đừng quên rằng nó sẽ vẫn còn trong lò hơi của bạn ở dạng tro.
Một dạng đặc biệt được làm đầy với hỗn hợp, sau đó nó được đặt dưới máy ép. Sau khi ép, viên thành phẩm được lấy ra cẩn thận và đem ra phơi nắng cho khô. Bạn có thể xem thao tác nhấn trong video:
Tác động môi trường
Điều đáng ngạc nhiên là loại nhiên liệu này hoàn toàn vô hại đối với tự nhiên và việc thải ra môi trường không gây ra bất kỳ hậu quả tiêu cực nào đối với hệ động thực vật. Điều tương tự không thể nói về dầu và các sản phẩm dầu mỏ. Một thực tế nổi tiếng là chỉ một lít xăng hoặc nhiên liệu đã làm ô nhiễm ít nhất một triệu lít nước trong các đại dương trên thế giới và dẫn đến cái chết của nhiều sinh vật sống và vi sinh vật. Một trong những đặc tính quan trọng nhất của nhiên liệu diesel sinh học là thời gian phân hủy nhanh chóng: trong vòng một tháng, vi sinh vật sẽ phá hủy gần như toàn bộ khối lượng nhiên liệu. Do đó, nếu các phương thức vận tải đường sông và đường biển được chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu sáng tạo thì có thể giảm thiểu các hậu quả có hại do tai nạn và rò rỉ động cơ diesel.
Lấy than
Than củi được các gia chủ quan tâm như một loại nhiên liệu dùng trong các bữa tiệc nướng, tiệc nướng tại nhà. Không có gì bí mật khi mua than như vậy ở cửa hàng khá đắt, trong khi ở nhà bạn có thể đốt nó miễn phí, chỉ tốn thời gian của bạn. Nhân tiện, không có ý nghĩa gì khi đốt nó trong nồi hơi hoặc bếp đun bằng nhiên liệu rắn, việc cho củi thông thường vào hộp lửa sẽ dễ dàng hơn nhiều.
Than được đốt từ gỗ theo 2 cách:
- trong thùng;
- trong các hố.
Phương pháp đầu tiên yêu cầu một thùng thép 200 lít thông thường và một máy hút bụi gia đình. Cái sau sẽ phục vụ cho việc phun không khí, do đó, một ống nhánh phải được cắt vào đáy của thùng để kết nối nó. Một ngọn lửa được tạo ra ở dưới cùng của thùng chứa, sau đó nó được đổ đầy gỗ đến một nửa và máy hút bụi được bật. Sau đó, gỗ được áp dụng cho phía trên, đậy bằng nắp và phủ bằng đất sét. Khi mọi thứ cháy hết và thùng nguội đi, việc phân loại được thực hiện để tách than ra khỏi tro.
Tương tự như vậy, gỗ được nung trong hố. Cái sau được đào đường kính 0,8 m và sâu không quá 0,6 m. Phần đáy của hố được chèn xuống, sau đó đốt lửa và củi dài tới 30 cm được chất thành từng lớp, việc lấp đầy xảy ra khi lớp trước được đốt cháy, quá trình này kéo dài khoảng 3 giờ. Ở cuối hố được bao phủ bởi cành cây và rêu, và rắc đất lên trên. Sau 2 ngày, lớp phủ có thể được loại bỏ và chọn than.
THỰC ĐƠN VEGETARIAN
Nhiên liệu diesel cũng được pha chế theo công thức không chuẩn. Các nguyên liệu thô là hạt cải dầu, đậu nành, các loại dầu và chất béo khác nhau.Nhiên liệu như vậy được đánh dấu bằng chữ B và các số tương ứng với tỷ lệ các thành phần thực vật trong hỗn hợp. Số cetan của nhiên liệu cao hơn so với nhiên liệu thông thường: 51 so với 42–45. Nhiên liệu phân hủy tốt mà không gây hại cho môi trường và thực tế không chứa lưu huỳnh. Trong số những bất lợi đáng kể là thời hạn sử dụng ngắn.
Phụ gia sinh học cho nhiên liệu diesel vẫn chưa được sử dụng rộng rãi như cồn sinh học. Tuy nhiên, nó được sản xuất ở nhiều quốc gia. Có những quốc gia đã hợp pháp hóa hàm lượng sinh học 5% và không cần đề cập đến khi bán.
