Экотопливо в современной жизни

Всем известно, что большинство широко используемых современных источников энергии, таких как нефть, природный газ и уголь, к сожалению, относятся к категории не возобновляемых. Иными словами они рано или поздно закончатся. По этой причине наиболее развитые державы мира со второй половины 20 века активно разрабатывают экотопливо – возобновляемый вид чистой энергии.

Экологичный гель для разжигания костров.

Какие виды экологического топлива уже используются

Вопрос получения экологичной энергии не так прост, как может показаться на первый взгляд. В обществе постоянно идут споры о том, что именно вмещает в себя этот термин. Ведь по большому счету, все, что дает матушка природа можно формально считать экологичным.

На данный момент условно принято разделять все материалы на продукты, которые уже существуют и остальные современные материалы, которые рождены в результате работы ученых.

Важно: ежедневно во всем мире появляются сотни тысяч тон разного рода промышленных и бытовых отходов.
Вопрос их утилизации и в результате этого получения энергии также относится к данной теме.

На данный момент тема альтернативных источников больше развита в сфере обогрева зданий. К примеру, эко отопление дома из заоблачной мечты уже давно переместилась в реальность.

В более серьезных масштабах некоторые из этих же материалов используются для работы теплоэлектростанций.

Сейчас можно выделить следующие широко используемые продукты.

Отопление дровами.

• Начнем с классики. Сколько существует наша цивилизация, столько она использует для обогрева дрова. Конечно, альтернатив древесине придумано множество, но на дворе уже 21 столетие, а дрова в некоторых районах планеты по-прежнему актуальны. Бесспорным плюсом является возможность возобновления данного ресурса. И потом, каждый здоровый человек способен наколоть дрова своими руками.
• Следующий вариант это щепа, она относится к самым доступным отходам деревообрабатывающей промышленности. В местах богатых лесом щепа широко используется как основной продукт для твердотопливных котлов в частных домах. Цена ее сравнительно мала, но щепа обладает повышенной гигроскопичностью и в результате этого КПД у данного продукта довольно низкий.
• Пеллеты также являются древесными отходами, но их производство относится к технологичным. По сути это спрессованные и высушенные опилки. Внешне они выглядят как небольшие цилиндры диаметром до 10 мм. Влажность пеллет не превышает 12%, поэтому КПД данный материал имеет достаточно высокий и широко используется не только в бытовых котлах для систем отопления, но и на теплоэлектростанциях.

Как делают пеллеты.

• В рамках этой темы нельзя не вспомнить о таком широко используемом вторичном виде сырья как брикеты. Экоотопление брикетами насчитывает уже более 100 лет. Изначально они делались из торфа и являлись едва ли не основным источником тепла в болотистой местности. Когда человечество начало широко использовать каменный уголь брикеты начали делать из угольной пыли. Сейчас к этому списку добавились древесные брикеты.

Разновидность брикетов.

Современное биотопливо

В современном мире множество стран ведет активные разработки в этом направлении. Вектор исследований здесь сконцентрирован на получении достойной альтернативы природному газу и нефтепродуктам. Конечно, говорить о полной замене существующих энергоносителей еще рано, но некоторые фавориты уже наметились.

Важно: инструкция по созданию современных видов экологичного топлива базируется на высокотехнологичных научных разработках, поэтому говорить о создании такого продукта в кустарных условиях своими руками пока еще рано.

Фото щепы для отопления.

Биоэтанол

Биоэтанол рождается в результате переработки растений с высоким содержанием сахара и крахмала. По сути это одна из разновидностей технического спирта, только по характеристикам биоэтанол постарались максимально приблизить к бензину. Сейчас на нашей планете в промышленных масштабах он производится в Америке и Бразилии. В Европе Швеция пытается разрабатывать это направление, но пока очень слабо.

Приверженцы биоэтанола указывают на то, что вредных выбросов в результате его использования очень мало, плюс октановое число такого топлива выше, чем у бензина. Оппоненты же возражают, говоря, что технология не совершенна и при производстве выделяется большое количество углекислого газа, что полностью нивелирует его экологическую чистоту. Также, не смотря на октановое число, расход топлива выше, чем у бензина.

Американцы делают продукт из кукурузы, Бразильцы из сахарного тростника. Этим культурам нужны огромные площади и если их занять, места для выращивания пищевых сельскохозяйственных культур останется мало. Человечество пока не готово выбирать между экологичным топливом и едой.

Схема одного из путей получения биоэтанола.

Биодизель

Мало кто знает, но Рудольф Дизель создавая свой знаменитый двигатель, изначально планировал заправлять его арахисовым маслом. И уже позже он был модернизирован под солярку. Сейчас возобновляются попытки делать топливо из рапса, подсолнечники и других маслосодержащих культур.

Ситуация с биодизелем, чем-то напоминает ситуацию с биоэтанолом. При сгорании он практически не наносит вреда окружающей среде. Но вместе с этим, хранится такое топливо не более 3 месяцев, КПД у него оставляет желать лучшего.

И главное, маслосодержащие культуры сильно истощают почву и требуют применения агрессивных удобрений. Которые уничтожают плодородные поля и засоряют грунтовые воды. С чего начали, к тому и вернулись.

Получение биодизеля из рапса.

Биогаз

Биогаз известен уже давно, это побочный газ, выделяющийся в процессе гниения и переработки биологических отходов. Иногда его называют канализационным газом. По сути это смесь метана и углекислого газа. Для использования в качестве экотоплива продукт нужно еще очистить от углекислого газа, в противном случае он будет слишком вреден.

Второй вариант, который предлагают ученые, это использование чистого водорода, который находится везде вокруг нас. Но здесь выплывает другая проблема, чтобы выделить водород в чистом виде нужно затратить больше энергии, нежели впоследствии можно получить при сгорании газа.

Производство биогаза.

Современная альтернатива

Серьезным прорывом в теме экоотопления, стало создание так называемых тепловых насосов для систем отопления дома. Они работают по принципу холодильника, только не охлаждают, а нагревают. В системе используется естественное тепло земли. КПД установок достаточно высокое, плюс в эксплуатации они неприхотливы. Вся проблема в том, что монтаж таких агрегатов дело весьма затратное, в результате такое эко отопление дома доступно единицам.

Схема теплового насоса.

На видео показан один из видов альтернативной энергии.

Вывод

Хотя на данный момент достижения человечества в области экологически чистой энергии достаточно скромные, но наука не стоит на месте и заметный прогресс уже намечается. Здоровый оптимизм вселяет исторический опыт, ведь еще 100 лет назад чудом были электрическая лампочка и паровоз.

Зеленая заправка.