Cum se valorifică biocombustibilii

NECESITATE CAPIUNE Thinkstock

Biocombustibili - cuvântul pare magic. Îmi aduce în minte păsări cântătoare, cerul albastru clar și fericirea globală. Cumva, putem transforma plantele și alte materiale organice în ceva care să ne alimenteze mașinile și să salvăm planeta în același timp.

Dar nu este deloc magie. În acest articol vom discuta despre ce sunt biocombustibilii, ce nu sunt și cum sunt valorificați biomasă (adică material organic din plante și animale). Vom vorbi, de asemenea, despre promisiunile și compromisurile principalelor tipuri de biocombustibili.

În primul rând, ce sunt biocombustibilii? Potrivit Departamentului de Energie al SUA (DOE), acestea sunt combustibili solizi, gazoși sau lichizi regenerabili dezvoltați din plante și material organic care pot fi prelucrați pentru a produce combustibil pentru a alimenta mașinile și SUV-urile noastre, pentru a ne încălzi spațiile de locuit sau pentru a opera mașini. Regenerabile în acest sens înseamnă că obținem resurse pentru a produce combustibilul din ceva pe care îl putem reîncărca cu ușurință într-o perioadă de timp rezonabil de scurtă - ca și plantele. Deși petrolul și gazul natural provin și de la plante, acestea nu sunt reînnoibile, deoarece ar fi nevoie de milioane de ani pentru a reîmprospăta aprovizionarea cu combustibili fosili.

Timp de zeci de ani, proprietarii de case au avut opțiunea de a utiliza combustibilul solid, cum ar fi peleții de lemn sau de porumb - deși în ultima vreme, a devenit o modalitate mai populară de a ajuta la compensarea balanțelor sălbatice ale prețurilor la combustibilul. În scopuri de transport, de departe cei mai comuni biocombustibili utilizați astăzi sunt etanol (o formă de alcool produsă din amidon sau zahăr) și biodiesel (un combustibil pe bază de ulei, grăsimi sau grăsimi).

Urmărirea producției de biocombustibili nu este încă o știință exactă datorită numeroaselor metode utilizate pentru producerea acesteia, dar datele privind producția și consumul general de biodiesel și etanol sunt fiabile. După ce a scăzut puțin la mijlocul anilor ’90, producția de etanol în Statele Unite este la un nivel constant. Producția de biodiesel în Statele Unite a crescut de la 2 milioane de galoane în 2002 la 700 de milioane de galoși în 2008, potrivit Consiliului Național de Biodiesel, o asociație comercială industrială americană.

Sigur, combustibilii alternativi pot fi foarte utili, dar cum pot converti biomasa în ceva utilizabil?

Etanolul, uneori cunoscut sub denumirea de alcool din cereale, este obținut prin fermentarea materialelor vegetale. În mod tradițional, aceasta a însemnat fermentarea părții consumabile a culturilor, în special din porumb sau trestie de zahăr.

Un mare dezavantaj al acestui fapt este că se bazează pe aprovizionarea cu hrană a oamenilor și a animalelor. Noi cercetări se concentrează în loc să folosească biomasa celulozică, care constă din părțile nealimentare ale plantelor precum tulpinile de porumb]. Procedeul presupune transformarea materialului vegetal în glucoză, care poate fi apoi fermentată ca orice alt zahăr, producând etanol. Lignin, un produs secundar al procesului, este ars pentru a furniza energie pentru a ajuta la finalizarea procesului.

Deși poate fi utilizat ca combustibil în forma sa pură, biodieselul este de obicei combinat cu benzina. Toate vehiculele pe benzină pot avea acces la îndemână gasohol, un amestec de 90% benzină și 10% etanol. Vehiculele flexibile pot utiliza, de asemenea, ceea ce se numește Combustibil E85, un amestec de 85% etanol și 15% procente de benzină.

Spre deosebire de etanol, biodieselul a decolat doar în Statele Unite din jurul anului 2005. Știința din spatele său este, de asemenea, mult mai nouă și un pic mai complexă. Majoritatea metodelor de producere de biodiesel în Statele Unite încep cu ulei de soia sau ulei vegetal folosit, deși pot fi utilizate și alte uleiuri și chiar alge.

Conform Serviciului Național de Informații Agricole Durabile, uleiul este combinat cu un alcool, de obicei metanol sau chiar etanol. Pentru a începe procesul numit, este folosit un catalizator precum hidroxidul de potasiu sau hidroxidul de sodiu (lejer) transesterificare, care produce biodiesel, cu glicerol creat ca produs secundar.

Ca și etanolul, biodieselul este de obicei combinat cu combustibil pe bază de petrol, permițând utilizarea tuturor vehiculelor diesel. Cel mai frecvent amestec se numește B20, reflectând un amestec de 20% biodiesel și 80% procente de motorină. Se pot folosi vehicule modificate B100, sau 100 la sută biodiesel, pentru a le alimenta pe drum.

Etanolul și biodieselul sunt doi combustibili care obțin o mulțime de glorie, dar există mult mai multe imagini despre biocombustibili. În secțiunea următoare, vom explora alte câteva opțiuni de biocombustibil.

Fabricarea de biodiesel din ulei vegetal folosit

Vrei să-ți ia la revedere de la benzinărie? Alătură-te legiunii în creștere de oameni care produc biodiesel acasă din ulei vegetal folosit. Veți avea nevoie de metanol, un catalizator puternic (lejeritatea funcționează) și multe măsuri de precauție. Materialele sunt disponibile. Literatura abundă în acest proces, așa că citiți-vă, cumpărați-vă proviziile, fiți atenți și pregătiți-vă să vă declarați independența de combustibil.

Biocombustibilii nu sunt limitați la mașinile și camioanele noastre. În această secțiune, vom arunca o privire asupra unor moduri noi de a intra în viața noastră.

Oamenii s-au adunat în jurul focurilor de lemn încă din zorii vremii. Lemnul este ușor de lucrat, ușor de ars și ușor de înlocuit (cu o gestionare adecvată a resurselor, oricum). Ceea ce este diferit astăzi este dezvoltarea unei game largi de pelete pentru a alimenta sobele cu lemne. Aceste sobe devin mult mai eficiente la arderea lucrurilor. Departamentul de Energie al SUA raportează că o sobă cu peleți de 42.000 Btu poate încălzi o casă de 1.300 de metri pătrați - aceste unități chiar produc mai puțin poluare și au cerințe de întreținere mai mici. În timp ce peletele din lemn din rumeguș compactat sunt cele mai frecvente, unele sobe pot utiliza, de asemenea, combustibil obținut din porumb, deșeuri de hârtie, coajă de nuci și chiar gropi de vișine uscate.

O tehnologie ceva mai puțin sărbătoare prelevă deșeuri solide ca gunoiul de grajd sau deșeurile municipale și captează gazele emise ca parte a procesului natural de descompunere anaerobă. Acest biogaz conține niveluri ridicate de metan, care pot fi utilizate ca combustibil. O informare realizată de Institutul de Studii pentru Mediu și Energie, fără scop lucrativ, în 2010, a raportat că 151 digestoare anaerobe (plante care captează biogazul din descompunere) erau în funcțiune în Statele Unite, toate care au folosit deșeurile animale ca material de bază..

În timp ce multe instalații de tratare a deșeurilor ard în mod tradițional biogazul, este din ce în ce mai recunoscut ca o altă piesă potențială din puzzle-ul energetic, deoarece ne străduim să găsim o soluție energetică mai permanentă.

Multe dintre tehnologiile în curs de dezvoltare pentru a sprijini implementarea biocombustibililor sunt în derulare, dar pot ajuta într-adevăr mediul și să ofere o soluție realistă nevoilor noastre energetice? Cum ne va ajuta? Vom arunca o privire în acest lucru în secțiunea finală.

Astăzi există o bară înaltă pentru soluții energetice: trebuie să fie mai eficiente și să salveze planeta. Biocombustibilii pot salva într-adevăr ziua? După cum v-ați putea aștepta, nu există un răspuns simplu și, în cele din urmă, ele sunt doar o singură piesă într-un puzzle energetic mult mai mare.

Mediu vorbind, utilizarea biocombustibililor nu adaugă dioxidul de carbon din atmosferă sau adăugă la încălzirea globală. Plantele absorb carbonul pe măsură ce cresc și îl eliberează atunci când sunt transformate în energie. La fel, animalele consumă plante, pe care le transformă în grăsimi și deșeuri (printre altele), astfel că carbonul din plante este din nou eliberat atunci când aceste produse sunt transformate în energie.

Carbonul a fost blocat în cărbune și în alți combustibili fosili de milioane de ani și rămâne acolo până îl scoatem din pământ pentru a arde. În timp ce carbonul din acești combustibili a umplut odată aerul, acesta nu a făcut parte din ciclul anual actual al atmosferei.

Din punct de vedere politic, utilizarea resurselor disponibile în propria țară înseamnă o dependență mai mică de resursele străine, cum ar fi petrolul. Completarea necesității acestei energii cu biocombustibili regenerabili la domiciliu ar putea merge mult până la reducerea tensiunii internaționale.

Biocombustibilii sunt, de asemenea, avantajați pentru economie, deoarece natura internă a resurselor necesare valorificării acestora se află în regiunile agricole și forestiere locale.

Până în prezent, nicio sursă unică de combustibil - biocombustibil, combustibil fosil, eolian, solar sau nuclear - nu este în măsură să ofere răspunsul la toate nevoile noastre energetice. Cu toate acestea, îmbunătățirile tehnologiei facilitează rapid exploatarea biocombustibililor și permit dezvoltarea acestora să contribuie la un viitor mai luminos.