In connessione con i cambiamenti climatici che stanno avvenendo sul pianeta, molti paesi stanno iniziando a pensare all'ambiente. Innanzitutto, per migliorare l'ecologia del pianeta, molti paesi producono biocarburanti che possono sostituire quello tradizionale.
0.1. Biocarburanti ecocompatibili
Un altro motivo per la produzione di biocarburanti è che le riserve di petrolio e carbone non sono infinite. Prima o poi si esauriranno e, quando ciò accadrà, le persone avranno un bisogno vitale di combustibili alternativi, che possono essere utilizzati da automobili, caldaie, turbine e così via.
Cosa sono i biocarburanti?
L'energia nascosta nella massa vegetale è praticamente inesauribile, perché il nostro sole funge da fonte. Le piante sanno come utilizzare l'energia del sole, elaborandola per la loro crescita. A loro volta, animali e uccelli ricevono energia nutrendosi di biomassa, mentre producono prodotti di scarto. Per definizione, il biocarburante è un combustibile ottenuto da materie prime di origine vegetale o animale, nonché rifiuti e varie industrie legate alla lavorazione della biomassa.
Le moderne tecnologie consentono di ottenere biocarburanti in tre tipologie: solidi, liquidi e gassosi. Nella vita incontriamo combustibili solidi il più delle volte sotto forma di pellet e bricchette varie ottenute per pressatura. Il carburante liquido - il biodiesel - è ancora una rarità nei paesi post-sovietici, questo è dovuto alla presenza di una grande quantità di idrocarburi fossili a un prezzo accessibile. Allo stesso tempo, è piuttosto costoso e tecnologicamente difficile ottenere biocarburante liquido dall'olio vegetale.
La produzione di biogas combustibile è molto più semplice ed economica, grazie alla quale sta guadagnando sempre più popolarità. I proprietari di allevamenti di bestiame e pollame stanno pensando sempre più all'acquisto di un impianto di biogas, perché hanno a loro disposizione un'enorme quantità di escrementi e letame, che sono perfettamente adatti a questo scopo.
Non ha senso elencare qui tutti i tipi di materie prime vegetali per la trasformazione in combustibile, le sue fonti e la tecnologia di produzione. Siamo interessati solo a quei tipi di biocarburanti che possono essere ottenuti con successo a casa senza investire grosse somme di denaro. Eccoli:
- biogas estratto da prodotti di scarto di animali domestici e pollame;
- bricchetti di vari rifiuti vegetali;
- carbone.
Ovviamente, se ci provi molto, puoi creare il tuo pellet, eco-diesel e persino eco-benzina. Le persone fanno cose come un hobby, trascorrono anni della loro vita e spesso un sacco di soldi per questo. Per una vasta gamma di utenti, tecnologie così complesse sono inaccessibili e quindi non le prenderemo in considerazione.
Schema di produzione di biometano
La biomassa viene utilizzata anche per produrre un altro gas per veicoli: l'idrogeno. Viene rilasciato riscaldando la materia prima ad alte temperature senza ossigeno o, ancora, i batteri sono chiamati a lavorare. Viene utilizzato tutto, dal legno alle alghe. Tuttavia, questo gas non è ancora particolarmente rilevante per i consumatori ordinari. In futuro, vogliono utilizzarlo come combustibile nelle celle a combustibile, che appariranno nella produzione in serie (secondo le previsioni più ottimistiche della preoccupazione Daimler) non prima di cinque o sette anni. E dopo lo stesso importo - cifre sul cartellino del prezzo adeguate al reddito.
Produzione di biogas a casa
Il gas combustibile emesso da letame e altre materie prime simili è costituito principalmente dallo stesso metano che siamo abituati a utilizzare ogni giorno nella nostra cucina. La quota di metano nel biogas varia dal 50 al 70%, a seconda della qualità delle materie prime e dell'efficienza del processo tecnologico. Il resto dei composti chimici nel gas non sono combustibili, sono anidride carbonica e idrogeno solforato. È grazie a quest'ultimo che l'intero processo è accompagnato da un odore ben noto.
Il biocarburante gassoso è una sostanza combustibile rilasciata a seguito della reazione chimica di fermentazione dei rifiuti organici senza presenza di ossigeno. Pertanto, l'elemento principale dell'attrezzatura tecnologica è un recipiente cilindrico chiuso (reattore) di grande capacità, preferibilmente almeno 1 m3.
Molti artigiani domestici usano normali botti di plastica o di ferro per questo scopo. Questo è abbastanza accettabile, la reazione si verificherà anche in tali vasi. Verrà rilasciato solo un po 'di gas, di conseguenza è sproporzionato rispetto al tempo e alla manodopera impiegati. La capacità minima del reattore deve essere di almeno 600 litri.
Affinché il processo proceda nel modo più rapido ed efficiente possibile, secondo la tecnologia, il contenuto del reattore deve essere costantemente riscaldato a una temperatura di 35-40 ºС. A casa, questo non è sempre possibile e comporta costi energetici. L'uscita è la seguente: è meglio installare il contenitore da cui si ricava il biocarburante in un foro sufficientemente profondo praticato nel terreno. Idealmente, il fondo e le pareti della fossa sono in cemento e la parte sporgente superiore del reattore è isolata per l'inverno. Come questo viene fatto correttamente è mostrato nella figura:
Il progetto generale dell'impianto, che consente la produzione di biocarburante dal letame, contiene i seguenti elementi (vedi diagramma sotto):
- reattore: una nave in metallo cilindrico;
- tramoggia di carico per il riempimento del reattore con un substrato (una miscela di materie prime con acqua);
- portello di servizio;
- contenitore esterno - un sigillo d'acqua per mantenere la pressione richiesta nel reattore;
- tubo per scarico materiale di scarto;
- un tubo di derivazione con una valvola per l'alimentazione del biogas.
Nota. Per migliorare la fermentazione del substrato, si consiglia di aggiungere una coclea alla struttura, come un miscelatore da costruzione. Viene installato al centro del serbatoio e attraverso la guarnizione viene fatta uscire una maniglia per la miscelazione periodica del contenuto.
Il processo tecnologico si svolge come segue. In primo luogo, i rifiuti devono essere frantumati. La dimensione della frazione non deve superare i 10 mm, questo garantirà una buona penetrazione dei batteri che provocano la fermentazione. Quindi la materia prima viene versata con acqua e accuratamente miscelata. La quantità di acqua è di circa 0,7 litri per ogni chilogrammo di letame. Si scopre un substrato, il biocarburante viene estratto da esso a casa.
Il substrato viene riempito in un contenitore tramite una tramoggia, che viene quindi sigillata ermeticamente. I contenuti dovrebbero essere mescolati quando possibile. Dopo diversi giorni, il gas infiammabile inizia a svilupparsi, deve essere pompato periodicamente in modo che la pressione all'interno del serbatoio non aumenti. Ciò rallenterà la reazione e forzerà il contenuto di nuovo nella tramoggia di alimentazione. Un compressore e una bombola di propano convenzionale vengono utilizzati per evacuare il gas. Una descrizione dettagliata della tecnologia di installazione e produzione può essere studiata guardando il video:
Questo non vuol dire che la separazione del biogas da vari tipi di letame e letame sia una questione semplice. Gli artigiani domestici devono passare attraverso prove ed errori: o viene rilasciato troppo poco carburante, quindi la reazione non va, e così via. Deve essere chiaro che il successo richiederà molto lavoro e pazienza ed è improbabile che la quantità di carburante sia sufficiente per riscaldare una casa. Tuttavia, sarà abbastanza per il funzionamento dello scaldabagno a gas e della stufa, che è già un grande vantaggio.Come funzionano questi dispositivi sul biogas è mostrato nel video:
Fare bricchette
Impostare la produzione di biocarburanti da segatura, paglia e altri rifiuti a casa è un po 'più facile. Dell'attrezzatura, è necessaria solo una pressa manuale realizzata appositamente per questo scopo. Può essere acquistato già pronto, ordinato da artigiani o, se hai le competenze appropriate, puoi farlo da solo. Una pressa prefabbricata costa un sacco di soldi, quindi quest'ultima è l'opzione più economica.
La produzione delle bricchette inizia con la preparazione dell'impasto. Come materie prime vengono utilizzati segatura, bucce di semi, paglia e persino carta straccia inzuppata. Naturalmente, tale combustibile può già bruciare meravigliosamente in un forno o in una caldaia a combustibile solido, ma a causa della bassa densità apparente, dovrai caricare il forno troppo spesso. Il biocarburante solido finito a base di paglia o segatura brucerà molto più a lungo.
La miscela è composta da materie prime, acqua e argilla, che funge da legante. La paglia o la carta devono essere prima schiacciate, quindi mescolate con argilla in rapporto 10: 1 (per 10 kg di rifiuti 1 kg di argilla) e acqua. La quantità di acqua deve essere selezionata in modo da garantire una miscelazione uniforme e la capacità della miscela di formarsi. Non aggiungere molta argilla alla soluzione, non dimenticare che rimarrà nella tua caldaia sotto forma di cenere.
Un modulo speciale viene riempito con la miscela, quindi viene posto sotto la pressa. Dopo la pressatura, la mattonella finita viene accuratamente rimossa e stesa ad asciugare al sole. Puoi vedere l'operazione di pressatura nel video:
Impatto ambientale
Sorprendentemente, questo tipo di carburante è assolutamente innocuo per la natura e il suo rilascio nell'ambiente non provoca conseguenze negative per flora e fauna. Lo stesso non si può dire del petrolio e dei prodotti petroliferi. È risaputo che un solo litro di benzina o carburante inquina almeno un milione di litri di acqua negli oceani del mondo e porta alla morte di molti organismi viventi e microrganismi. Una delle proprietà più importanti del carburante biodiesel è il suo rapido periodo di decadimento: entro un mese, i microrganismi distruggeranno quasi l'intero volume di carburante. Pertanto, se i modi di trasporto fluviale e marittimo vengono convertiti in combustibili innovativi, le conseguenze dannose degli incidenti e delle perdite di diesel possono essere ridotte al minimo.
Procurarsi carbone
Il carbone di legna è di interesse per i proprietari di case come combustibile utilizzato nei barbecue e nei barbecue domestici. Non è un segreto che acquistare tale carbone in un negozio sia piuttosto costoso, mentre a casa puoi bruciarlo gratuitamente, spendendo solo il tuo tempo. A proposito, non ha senso bruciarlo in caldaie o stufe a combustibile solido, è molto più facile mettere la normale legna da ardere nel focolare.
Il carbone viene bruciato dal legno in 2 modi:
- in botti;
- ai box.
Il primo metodo richiede un normale barile di acciaio da 200 litri e un aspirapolvere domestico. Quest'ultimo servirà per l'iniezione di aria, quindi, un tubo di derivazione deve essere tagliato nel fondo della canna per collegarlo. Si accende un fuoco sul fondo del contenitore, quindi si riempie di legna a metà e si accende l'aspirapolvere. Quindi il legno viene applicato sulla parte superiore, coperto con un coperchio e ricoperto di argilla. Quando tutto brucia e la botte si raffredda, viene eseguita la cernita per separare il carbone dalla cenere.
Allo stesso modo, la legna viene cotta in una fossa. Quest'ultimo è scavato di 0,8 m di diametro e non più di 0,6 m di profondità. Il fondo della fossa viene pigiato, dopodiché viene acceso un fuoco e viene applicata a strati la legna da ardere lunga fino a 30 cm.Il riempimento avviene quando lo strato precedente viene bruciato, il processo dura circa 3 ore. Alla fine, la fossa è ricoperta di rami e muschio e cosparsa di terra in cima. Dopo 2 giorni, il rivestimento può essere rimosso e le braci selezionate.
MENU VEGETARIANO
Anche il gasolio viene preparato secondo ricette non standard. Le materie prime sono colza, soia, oli e grassi vari.Tale combustibile è contrassegnato con la lettera B e numeri corrispondenti alla proporzione di componenti dell'impianto nella miscela. Il numero di cetano del carburante è superiore a quello di un carburante convenzionale: 51 contro 42-45. Il carburante si decompone bene senza danneggiare l'ambiente e non contiene praticamente zolfo. Tra gli svantaggi significativi c'è la breve durata di conservazione.
I bioadditivi per il gasolio non hanno ancora ricevuto un uso così diffuso come il bioetanolo. Tuttavia, è prodotto in molti paesi. Ci sono paesi in cui il contenuto biologico del 5% è legalizzato e non ha bisogno di essere menzionato al momento della vendita.
