Что такое биотопливо и почему оно бывает опасным для окружающей среды?

«Дрова» для биокаминов

Естественно, что для создания соответствующего эстетического вида биокамин должен иметь внешний вид, сходный с традиционным дровяным либо угольным камином.

На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются искусственные поленья, которые в работающем электрокамине практически неотличимы от натуральных.

Для изготовления искусственных поленьев используют огнеупорную керамику, покрываемую специальными огнестойкими красками. Внешний вид представлен весьма разнообразно – от ели и сосны, до березы и ореха. Довольно оригинально выглядят поленья «под ель», которые «горят» вместе с такими же искусственными шишками.

Добавить естественности биотопливу можно при помощи эфирных масел. Достаточно сбрызнуть таким маслом искусственные поленья для того, чтобы получить практически любой аромат.

Основные достоинства экокаминов, которые делают их все более популярными, состоят в экологической чистоте и удобстве эксплуатации. При этом их внешний вид визуально неотличим от обычных дровяных каминов даже во время работы. При использовании камина на биотопливе отпадает необходимость запасаться лесом, колоть дрова, чистить дымоход и удалять золу. Все, что требуется, это пару минут для заправки, щелчок зажигалки – и комната наполняется теплом и уютом.

Подземная установка для производства биотоплива

Чтобы сэкономить пространство, лучше всего строить подземные установки. Это самый простой способ получить биогаз в домашних условиях. Для обустройства подземного биореактора вам нужно выкопать яму и залить ее стены и дно армированным бетоном.

С двух сторон в емкости делают отверстия для входной и выходной трубы. Причем выходная труба должна находиться у основания контейнера для откачки отработанной массы. Ее диаметр – 7-10 см. Входное отверстие диаметром 25-30 см лучше всего располагать в верхней части.

Биотоплевная подземная установка

Сверху установку закрывают кирпичной кладкой и устанавливают газгольдер для приемки биогаза. На выходе из емкости нужно сделать клапан для регуляции давления.

Биогазовую установку можно закопать во дворе частного дома и подвести к ней канализацию и отходы домашнего скота. Перерабатывающие реакторы могут полностью покрывать нужды семьи в электричестве и отоплении. Дополнительный плюс в получении удобрения для огорода.

Биореактор своими руками – это способ получать энергию из подножного материала и делать деньги из навоза. Он сокращает расходы фермерского хозяйства на электроэнергию и увеличивает рентабельность. Вы можете сделать его самостоятельно или заказать установку. Цена на нее зависит от объема, начинается от 7000 рублей.

Жжение древесного угля – это трудно?

Когда говорим – древесный уголь, то сразу представляем себе отдых на природе, шашлыки, барбекю. Приятный дымок, мерцающие огоньки в шашлычнице! Однако применение древесного угля не ограничивается только приготовлением мяса, он необходим в кузнечном деле, литейных работах, медицине, для фильтрации питьевой воды и даже для изготовления пороха и для домашних нужд.

Кому приходилось иметь дело с древесным углем, знают, что его покупка стоит немалых денег, и они частенько задумываются о том, как можно его получить самостоятельно в домашних или полевых условиях, собственноручно – своими, очень умелыми руками. Действительно, это возможно! Причем есть два наиболее распространенных способа – производство данного биотоплива в яме или в металлической бочке.

Способ изготовления угля в яме

Обычно жжение угля проводят в лесу, что удобнее, чем в домашних условиях, но в связи с повсеместными пожарами в лесах, о месте и времени проведения работ нужно хорошо подумать.

Выбирается место рядом с большим запасом сушняка или поваленным деревом, причем такое, чтобы не повредить окружающую растительность. Для того чтобы получить два мешка угля достаточно выкопать яму глубиной 50 см и диаметром 75-80 см с немного скошенными стенками. Это также несложно выполнить своими руками.

На уплотненном дне ямы руками разводится небольшой костер из сухой бересты и мелких веток, и когда огонь хорошо разгорится, на него укладываются заготовленные дрова небольшого размера, примерно до 30 см длиной. Если выбирать ветки диаметром около 7 см, то с распилом можно вполне справиться своими силами, без помощника. Дрова укладываются плотно и постепенно, по мере обжига каждого слоя. Хорошо обгоревшие дрова можно поправить длинной палкой.

Для полного выжига в таких условиях достаточно 3-х часов. Затем угли укрываются мхом, сухими листьями или травой и засыпаются землей, которую плотно утрамбовывают. Чтобы уголь достаточно остыл, потребуется еще двое суток, после чего твердое биотопливо будет готово. По истечении этого времени с ямы снимается слой земли, уголь выгребается, просеивается и упаковывается в мешки.

Если новая закладка дров не делается, то яма засыпается таким образом, чтобы плодородный слой земли оказался на поверхности, все также укрывается листвой. Конечно такое производство угля требует некоторых материальных и физических затрат, однако это намного дешевле стоимости его покупки, да еще присутствует моральный аспект – все достигнуто своими стараниями и сделано собственными руками.

Способ изготовления угля в бочке на собственной территории

Для того, чтобы получить твердое биотопливо в домашних условиях, а именно древесный уголь, используется толстостенная металлическая бочка емкостью 200 литров. Внизу необходимо сделать штуцер для принудительного нагнетания воздуха бытовым пылесосом.

Точно так же, как и в яме, на дне бочки разводится небольшой костер, а затем постепенно добавляются небольшие чурки. Для более плотной укладки дров бочку можно периодически потряхивать. После подачи воздуха дрова будут менее дымить и хорошо охватятся пламенем. Подачу воздуха снизу нужно начинать только после наполнения бочки дровами примерно наполовину. Также периодически нужно поправлять угли шестом и не забывать о технике безопасности, работая в «горячих» условиях.

Для продолжения процесса жжения угля без доступа воздуха следует укрыть бочку крышкой и замазать все щели раствором земли с водой. Если нет «родной» крышки, то ее следует сделать из какого-либо куска железа.

Нужно учесть, что при таком методе работы в домашних, зачастую неприспособленных условиях, образуется какое-то количество брака и золы, но в разумных пределах. После окончательного остывания бочки ее переворачивают, а готовый уголь просеивают и фасуют. Вот такое производство, которое можно осилить своими руками.

С первого раза может и не получится качественный уголь, но терпение и труд – все перетрут! Главное, чтобы с соседями не поругаться из-за сильного задымления.

Преимущества и недостатки производства и использования биотоплива

Благодаря существующим на сегодняшний день технологиям из растительного сырья, получаемого с сельскохозяйственных угодий Европы, можно изготовить дизельное биотопливо для 50%, а то и 80% процентов автомобилей, работающих сейчас на нефтяном дизельном топливе.

Преимуществами такого дизтоплива будут:

• ежегодно обновляемая сырьевая база, то есть отходы от сбора урожая посевов;
• высокое цетановое число, получаемое из биологического сырья – оно составляет 58 против 52 у обычной солярки, то есть воспламеняемость биотоплива выше, чем нефтяного топлива;
• в ходе переработки биотоплива автотранспортом выделяется естественный для окружающей среды СО2,в несколько раз ниже, чем от использования солярки;
• цена;
• не загрязняется атмосфера канцерогенами и серой;
• в странах, не добывающих нефть, появляется возможность производства топлива из имеющегося сырья, что укрепляет экономическую независимость этих стран.

На современной стадии разработок биотопливо из растительного сырья имеет существенные недостатки, среди них:

• высокое потребление топлива;
• теплотворная способность ниже, чем обычного дизтоплива;
• выделение при переработке окиси азота NOх;
• способность масла вызывать коррозию резиновых частей, прокладок, фильтров, что сказывается на себестоимости эксплуатации транспорта;
• расширение сельскохозяйственных угодий, отводимых под производство растительного сырья;
• себестоимость производства биотоплива дороже, чем обычного дизеля.

Производство биотоплива в домашних условиях требует разработки и установки дополнительного оборудования для его использования. Для этого необходимо обладать достаточным базисом знаний по физике, желательно иметь и наглядное пособие.

Советы конструкторов, имеющих опыт в этом направлении, можно найти в интернете на фото и видео. Самостоятельное изготовление топливного элемента, так сказать своими руками, обойдется намного дешевле его покупки, так как массового производства биогенераторов для транспорта пока не налажено.

Эскиз для создания биодизельной установки в домашних условиях

Процесс основан на получении топлива из растительного масла путем химической реакции через добавление метанола и щелочного катализатора. В результате получается эфир метила и глицерин как побочный продукт.

Выходные свойства биотоплива очень зависят от входных параметров сырья. Использование биотоплива в таких промышленно развитых странах Азии, составляет более половины дизтоплива, производимого для транспорта. Используют его и в Европе.

Получение бензина из угля

В основном топливо производят из нефти. Но многие страны, не обладая запасами нефти, также производят топливо, используя в качестве сырья уголь. Примером могут служить страны Европы, производящие топливо с применением бурого угля в начале 20 столетия.

В частности, предвоенная Германия в основном таким способом добывала себе топливо. Обладая большими залежами угля (имеется в виду угольный бассейн Рур), добыча которого и производство бензина были поставлены на промышленные рельсы.

Как происходит выделение бензина из угля

Бензин добывали из угля двумя способами. Уголь и нефть имеют сходство по своему химическому составу с общей основой, углеродные соединения с водородом, только у бурого угля молекул водорода меньше. Увеличивая количество молекул водорода в угле, получают вещество, равное по химической структуре с составом нефти, что позволяет в дальнейшем уже производить и бензин. Производство бензина путем переработки бурого угля было разработано учеными из Германии в 20 годы прошлого века:

1. Гидрогенизация, или ожижение (способ Бергиуса).
2. Газификация и синтез топлива (способ Фишера-Тропша).

Что собой представляет гидрогенизация

Технология производства синтетического бензина из бурого угля способом гидрогенизации заключается в следующем:

1. Уголь мелко размельчают, смешивая с жирной и вязкой жидкостью, применяя, например, мазут или масло, получая пастообразное вещество.
2. Пастообразный уголь помещают в герметичный сосуд, добавляют катализатор и растворитель, где под высоким давлением (200 атм) и температурой (+500ºС) происходит обогащение угля, которое протекает вначале в жидкой фазе, а затем переходит в фазу пара.
3. Для получения конечного продукта полученное топливо из автоклава обрабатывают в центрифуге, удаляют кокс и дистиллируют.

Производить бензин в домашних условиях таким способом, вероятней всего, невозможно по причине технологической сложности оборудования, изготовление которого кустарным способом затруднительное и затратное.

Получение бензина путем газификации

Производство бензина способом газификации (способ Фишера-Тропша) происходит путем предварительного соединения воды и угольного сырья. В герметичном паровом сосуде с температурой +350ºС и давлением до 30 атм продувают под большим давлением водяной пар.

В результате образуется синтетический газ, который в дальнейшем используют для переработки и получения топлива. Полученный синтез-газ помещают во второй герметический сосуд, заполненный катализатором, основой которого является железо, никель или кобальт. На выходе из второго сосуда получается горючее, из которого путем крекинга производят бензин и дизель.

При производстве топлива этим способом получают такой побочный продукт как парафин и газообразные смеси, большую долю из которых составляет углекислый газ. Способ получения топлива таким методом экологически грязный и неэффективный по затратам.

Существует и термический метод обработки угля, аналогичный с процессом пиролиза, при котором сырье нагревается в сосуде извне, без наличия кислорода. Процесс распада твердого топлива и переход в газообразное состояние происходит при температуре +1200ºС, что в домашних условиях осуществить крайне сложно.

А для получения конечного продукта необходимо еще дополнительное оборудование. Положительной чертой этого метода является использование пиролизных газов для подогрева сырья и синтез бензина, что позволяет немного уменьшить себестоимость продукта.

Как сделать биотопливо самостоятельно

Своими руками топливо можно приготовить, если нет проблем с приобретением этанола. Если необходимо, чтобы пламя выглядело более эстетично и натурально, то для присадки можно применить бензин хорошего качества.

Такое биотопливо рекомендуется изготавливать непосредственно перед его применением, так как при длительном хранении смесь может расслаиваться.

Поскольку при горении биологического топлива не выделяется никаких вредных веществ, его можно использовать в котлах без подключения к вентиляционным каналам или дымоходам: достаточно будет лишь проветривать помещение.

Оборудование и сырье

Создавать топливные брикеты своими руками можно из различных видов отходов жизнедеятельности человека. В принципе можно использовать любые вещества, которые смогут нормально гореть. Какие бытовые отходы могут стать полноценным сырьем:

• Прежде всего древесина, опилки и стружка, древесная пыль, листья и ветки деревьев. Порода дерева не играет первостепенную роль, но лучше, чтобы опилки были березовые, дубовые, из ольхи или осины.
• Солома, оставшаяся после сбора урожая пшеницы или кукурузы.
• Картон и бумага. Топливные брикеты из бумаги своими руками сделать куда проще, чем из древесины, вот только бумажный вариант прогорать будет быстрее.
• Хорошим, но редким сырьем могут стать остатки и шелуха семечек, скорлупа орехов.

Состав брикетов может быть разный, а отсюда различные клеевые возможности смеси. В зависимости от применяемого сырья в некоторые брикеты добавляется глина, способствующая связыванию элементов, обычно в пропорции 10 к 1.

Древесные опилки могут стать лучшим сырьем

Чтобы создавать самодельные топливные брикеты понадобиться специальное оборудование. Можно заказать сразу целую линию для домашнего производства, обратившись в конкретную фирму, а можно собрать оборудование по частям, ведь технология изготовления топливных брикетов в сущности проста.

Вся технология основана на трех этапах производства:

1. Первый этап предполагает начальную подготовку сырья. Имеющиеся отходы следует раздробить, размельчить до необходимой консистенции, чтобы состав смеси был однородным.
2. Второй этап предусматривает доведение смеси до готового состояния методом сушки. На сушильном станке сырье избавляется от влаги.
3. Третий этап предполагает изготовление продукции, здесь происходит прессование топливных брикетов на специальном станке под высоким давлением и температурой.

Шнековый пресс для работы с сырьем

Соответственно для каждого этапа вам потребуется подобрать станок, подходящий под ваше сырье: дробилку, сушилку и пресс.

Еще одно отличие домашнего производства заключается в том, что в принципе можно исключить сушилку из линии. Сушить сырье и брикеты можно естественным путем под солнцем. Кстати, если сырьем выступают готовые древесные опилки или шелуха семечек, то и дробилка может вам не понадобиться.

Особо умелые мастера сами изготавливают пресс, исходя из своих потребностей и возможностей. В наше время доступ к информации не ограничен, поэтому чертежи устройства любого типа можно найти в свободном доступе в сети. Собрав по чертежам свой пресс, вы сможете сделать уникальный брикетированный товар, который отлично будет гореть в топках печей.

Как изготовить пресс-машину могут подсказать знакомые, уже имеющие дело с подобной техникой кустарного или заводского производства. Можно выбрать шнековый, гидравлический или ударно-механический вариант.

Станок для производства брикетов топлива

Для установки оборудования вам потребуется приличное помещение. В нем придется разместить все станки, сырье и получившиеся изделия. Желательно обеспечить комфортные условия для сушки, чтобы влажность брикетов была минимальной, поэтому позаботьтесь о вентиляции. Для подключения станков потребуется электричество, ну а так как мы изготавливаем топливо, не стоит забывать и о мерах пожарной безопасности.

Реактор для большого хозяйства

Простая схема биореактора подходит для небольших хозяйств с 1-2 животными. Если вы владеете фермой, лучше всего установить промышленный реактор, который справится с большими объемами топлива. Лучше всего привлечь специальные фирмы, занимающиеся разработкой проекта и установкой системы.

Мембранный биореактор

Промышленные комплексы состоят из:

• Емкости промежуточного хранения;
• Установки-смесителя;
• Биореактора;
• Небольшой ТЭЦ, которая дает энергию для отопления зданий и теплиц, а также электричество;
• Емкости для ферментированного навоза, используемого как удобрение.

Наиболее эффективный вариант – постройка одного комплекса для нескольких соседних хозяйств. Чем больше биоматериала перерабатывается, тем больше энергии получается в результате.

Перед тем как получить биогаз, промышленные установки нужно согласовать с санэпидемстанцией, пожарной и газовой инспекцией. Они документально оформляются, существуют специальные нормы по расположению всех элементов.

Получение древесного угля

Древесные угли представляют интерес для домовладельцев как топливо, используемое в домашних мангалах и барбекю. Не секрет, что покупать подобный уголь в магазине достаточно дорого, в то время как дома его можно выжечь бесплатно, только затратив свое время. Кстати говоря, сжигать его в твердотопливных котлах или печах бессмысленно, гораздо проще заложить в топку обычные дрова.

Выжигают уголь из древесины 2 способами:

Для первого способа требуется обычная стальная бочка на 200 л и бытовой пылесос. Последний послужит для нагнетания воздуха, поэтому в нижней части бочки должен быть врезан патрубок для его подключения. На дне емкости разводят огонь, затем заполняют ее дровами до половины и включают пылесос. Затем древесины накладывают доверху, закрывают ее крышкой и замазывают глиной. Когда все прогорит и бочка остынет, производится сортировка с целью отделить древесные угли от золы.

Похожим образом древесина обжигается в яме. Последняя выкапывается 0.8 м в диаметре и не более 0.6 м в глубину. Дно ямы утрамбовывается, после чего в ней разводят костер и послойно накладывают дрова длиной до 30 см. Наполнение происходит по мере обжигания предыдущего слоя, процесс длится около 3 часов. В конце яма накрывается ветками и мхом, а сверху присыпается землей. Через 2 дня покрытие можно снимать и выбирать угли.

Пиролизный газ

Опилки – хорошее горючее для газогенераторных установок. При использовании такого оборудования происходит не прямое горение опилок, а выделение из них горючего газа, который затем и сжигается.

Это позволяет получать больше энергии на протяжении более длительного промежутка времени при том же объеме древесных отходов.

Принцип работы таких установок следующий:

• в металлическую емкость загружают опилки, но не утрамбовывают, чтобы между ними проходил воздух;
• снизу начинают задувать воздух, чтобы в установке была принудительная тяга;
• опилки разжигают и дожидаются, когда они сильно разгорятся;
• когда опилки разгорятся, перестают задувать воздух и почти полностью перекрывают естественный приток воздуха;
• установка переходит в режим пиролиза – термического разложения топлива на золу и горючие газы;
• количество воздуха, который поступает в установку, достаточно для тления части опилок, что поддерживает режим работы газогенератора.

Выходящий газ содержит:

• азот;
• водяной пар;
• углекислый газ;
• водород;
• оксид углерода (угарный газ).

Для этого потребуются электрические клапаны, которые будут отсекать неактивные котлы, а также ставить системы дозагрузки топлива.

Благодаря невысокой температуре горения топливо можно подгружать как снизу, так и сверху. В обоих случаях эффективна шнековая подача, но шнек нужен большого диаметра и с малым шагом, чтобы опилки не могли двигаться по нему под действием силы тяжести.

Россия до 24 февраля этого года и Россия после 24 февраля этого года — два принципиально разных государства

Конечно, люди, которые населяют это государство, остались прежними. Но кодекс норм, правил и традиций, по которым они живут, поменялся в мгновение ока.

Как человек, который страстно желает остаться и в своей родной профессии, и в своей родной стране, я ощущаю это в первую очередь на собственном примере.

О чем по-прежнему можно и нужно громко говорить вслух, а о чем уже «и не можно, и не нужно, и бесполезно» — размышляя на эти темы, я сверяюсь не только с официальными указаниями Роскомнадзора, но и со сводом неписаных правил — сводом, который нигде и никем еще четко не сформулирован, но при этом на инстинктивном уровне очень хорошо понимается всей нашей политической и экономической элитой (да и широкими слоями населения тоже).

Если всё обстоит таким образом — все понимают всё без слов, — то почему же я считаю выступление Путина на Совещании о мерах социально-экономической поддержки регионов таким важным, можно сказать, даже эпохальным событием?

Самодельный станок

Встречаются сведения об изготовлении в домашних условиях самодельных шнековых экструзионных установок. Но даже создатели таких эффективных станков для производства топливных брикетов отмечают, что устройства требуют качественных материалов и использования электродвигателя. Гораздо легче сделать вместо сложного станка обычный пресс.

Как сделать пресс самому

Чтобы сделать пресс для брикетов своими руками, нужно запастись некоторыми материалами и подручным средствами. Кроме основной составляющей также придется купить разные виды стального проката:

• швеллер;
• уголок размерами 100х100 мм;
• лист толщиной 3-6 мм, из которого нужно будет вырезать пуансон. Толщина заготовки определяется диаметром матрицы.

Также необходимо подготовить трубу сечением 25-30 ммдля изготовления штока пуансона, толстостенную трубу для матрицы и более крупную для корпуса. При отсутствии такого материала барабан можно создать из листа жести. Также для предстоящей работы подготавливают оцинкованную сталь — из нее создаются лотки.

Сборка станка идет согласно следующей инструкции:

1. Оборудуют основание прибора. Его создают из швеллеров с помощью сварочной установки.
2. На основе уголка изготовляется четыре стойки длиной 1,5 м. Их приваривают вертикально с одинаковым шагом.
3. Дальше из стальной трубы или листа жести создается барабан, где будет осуществляться перемешивание исходного сырья. При наличии в доме вышедшей из строя стиральной машины барабан можно достать из нее.
4. Затем конструкцию барабана приваривают к стойкам. По возможности его лучше оснастить двигателем. Если силовая установка при работе создает сильные вибрации, а скорость ее вращения слишком высокая, это можно решить с помощью редуктора.
5. Под барабаном устанавливают лоток, по которому сырье будет подаваться в матрицу.
6. В нижней части матрицы располагают фланец, к которому прикручивают съемное дно. Для него потребуется стальной лист.
7. Затем к основанию нужно приварить или прикрутить матрицу.
8. Круглый пуансон вырезается из листа стали. Вместо него можно использовать обычный диск подходящего диаметра.

Пресс брикетировочный предназначен для изготовления топливных брикетов из опилок древесины мягких и твердых пород, шелухи подсолнечника и других растительных отходов

Ручной пресс

Прессы, использующие только ручные усилия, бывают двух видов – винтовые и рычажные. В винтовых вариантах шток, сдавливающий сырьевую массу, перемещается накручиванием винта. В рычажных прессах давление создается собственными мускульными усилиями, используя длину рычага. На винтовой установке достигается большее давление и качество топливных брикетов становится лучше. Но закручивание и откручивание винта требует времени, поэтому производительность невелика. Рычажные прессы работают быстрее. Нужно только продумать способ или механизм выталкивания готового брикета из прессовочной формы. В этой же форме должны быть отверстия для выхода воды при сдавливании, поскольку при ручном производстве сырье замачивается.

Измельчители

Важным этапом в производстве брикетов является измельчение древесного сырья. Конечно, можно делать это вручную, с применением простейших резаков. Но эффективнее будет механизировать этот процесс. Подойдет роторный станок, применяемый для измельчения растительной массы при производстве удобрений в домашних условиях. Умельцы применяют для этих целей и старые стиральные машины активаторного типа. На активаторе крепятся ножи, измельчающие загруженное сырье.

Биотопливо для каминов на рынке

На сегодняшний день лидирующая позиция по производству биотоплива принадлежит Бразилии. Второе место находится за США, а третье место занимает Китай. Суммарно Китай и Индия поставляют на мировой рынок 5% всего горючего. В Европе основными странами производителями являются: Франция, Германия, Италия, Испания. В северной Америке основным производителем биотоплива являются США и Канада.

На территории постсоветского пространства производство экологически чистого горючего пока налажено плохо. Но на сегодняшний день в качестве альтернативного сырья для производства этанола рассматриваются отходы от крахмалдобывающих и сахародобывабщих предприятий (меласса, отходы картофеля, топинамбура, свеклы и т.п.).

Биотопливо – альтернативный вид горючего, который в ближайшее время, возможно, сможет заменить ископаемые виды топлива.

Заключение

Установка биокамина – лучшее решение для владельцев небольших квартир и ограниченных возможностей. Большое разнообразие моделей портативных каминов, способно удовлетворить любое желание и дает возможность без труда найти им место в любом помещении.

Небольшие портативные устройства можно устанавливать как в офисах, так и в домах. «Живой» безопасный огонь способен оживить любой интерьер, а также придаст романтичности и спокойствия вечерами.

Топливо для каминов, можно изготовит самостоятельно, или купить в магазине. Оно абсолютно безопасно и исключает вероятность отравления или угара. А в процессе работы камина воздух в помещении получит дополнительное увлажнение.

Как сделать биотопливо своими руками?

Биокамины — что это такое? Плюсы, минусы и виды