Текст книги "Биоэнергетика. Мир и Россия. Биогаз. Теория и практика. Монография"

В мире существует три лидера по использованию жидкого моторного биотоплива: Бразилия, США и Европейский Союз. И каждый имеет свои мотивы перевода транспорта с бензина на биодизель или биоэтанол. Бразилия использует этанол из сахарного тростника, чтобы не зависеть от импорта нефти.

В США распространяется этанол из маиса (кукурузы), для того чтобы поддержать местное сельское хозяйство, с одной стороны, а с другой – улучшить состояние окружающей среды.

Европейский Союз, внедряя новые биотопливные технологии, преследует сразу несколько целей: ликвидация зависимости от импорта нефти, предотвращение глобального потепления климата, выполнение обязательств по Киотскому Протоколу, а также развитие сельского хозяйства. В 2010 году ЕС намерен использовать биотопливо в 5,75 % автомашин. К 2020 году эта цифра должна увеличиться до 8 %. Пока доля моторного биотоплива в странах Европейского Союза – порядка 2 %.

Таблица 4-1

Прогнозы ЕС по замене биотоплива

В последнее время начали бурно обсуждать новый вид биотоплива: BtL (Bio-mass-to-Liquid). BtL производят из древесины и отходов деревообработки (промежуточный продукт: син-газ). Преимущество этого вида топлива перед биоэтанолом и биодизелем состоит в том, что, в отличие от упомянутых продуктов, при производстве BtL древесина полностью перерабатывается.

В то же самое время BtL может производиться из любого вида биомассы, к тому же, по заявлению производителей этого топлива, для перевода автомобилей на него не требуется модификация современных двигателей.

По оценке немецких ученых, если BtL займет 20 % рынка ЕС, то в Европе можно уменьшить выбросы CO₂ на 200 млн тонн. С другой стороны, в Германии, например, наиболее популярным видом биотоплива остается пока биодизель. В 2004 году немцы произвели 1,1 млн тонн биодизеля (в основном из рапса). 323 тысяч тонн было продано в самой Германии. Для сравнения, потребление обычного дизеля в этой стране составляет 30 млн тонн в год.

Топливные компании (Shell, Total, Neste) и автомобильные гиганты со всего мира (DaimlerChrysler, Volkswagen, Volvo (Ford) открывают программы по переводу автомобилей с традиционного топлива на возобновляемое.

DaimlerChrysler сейчас активно говорит о внедрении в своих автомобилях биотоплива – BtL. Ford недавно заявил о начале продажи в Швеции нового поколения Focus и Focus C-MAX 1.8 в версии FFV на биотопливе. FFV могут ездить как на биоэтаноле, так и на бензине.

General Motors уже продает в Швеции “экологичные” версии моделей Saab и Opel. Обе модели также могут работать на биоэтаноле (который содержит 15 % бензина), на бензине и на смеси этих видов топлива в любой пропорции.

До середины XIX в. человечество использовало в качестве теплоносителя для бытовых и промышленных целей (металлургия, паровые машины и др.) почти исключительно биомассу растений и продукты ее переработки (древесный уголь).

При использовании в качестве энергоносителя газа, нефти и угля возникает ряд проблем, связанных с ограниченными запасами горючих ископаемых, в особенности нефти. Помимо истощения запасов нефти важными проблемами являются перевозка на большие расстояния и хранение всех видов топлив.

В Норвегии применяются передвижные установки на лесосеках, где перерабатываются растительные отходы методом пиролиза. Производительность отдельной установки от 10 до 30 т древесного угля в сутки [4-16]. При пиролизе из 1 т отходов (щепа) получается 280 кг угля, 200 кг смолы пиролиза и около 222 кг газообразного топлива. Газообразное топливо используется для поддержания процесса пиролиза. Смола пиролиза применяется как котельное топливо или подвергается гидрооблагораживанию под давлением водорода для получения бензина и дизельного топлива. Стационарные установки пиролиза могут иметь до 40 печей и рассчитаны на переработку 300–350 тыс. т органических отходов в год [4-16].

В ряде стран (Италия, ФРГ, Аргентина и др.) созданы специальные энергетические плантации быстрорастущих пород древесины и других пород на землях, не пригодных для сельского хозяйства.

Плантации ивы в Швеции на заболоченных землях дают 25 т древесины с 1 га в год. Сбор древесины осуществляется через 2 года специальными комбайнами в зимнее время года, когда заболоченная земля замерзает. С 1 млн. га получается 15 млн. т древесины в виде сухого древесного топлива, что эквивалентно 20 % энергии, необходимой для этой страны [16].

В рамках Западно-Европейской программы развития возобновляемых энергоресурсов в Италии пущен крупный биоэнергетический комплекс, рассчитанный на ежегодную переработку 300 тыс. т быстрорастущей биомассы и органических отходов. Помимо газа и тяжелых остатков будет получено 20 тыс. т жидкого топлива. В Германии имеются большие плантации рапса, из которого получают смазочные масла и дизельное топливо.

В Латинской Америке, США и Франции из биомассы (отходов сахарного тростника, кукурузы и др.) получают этанол, используя обычно процессы брожения. В Бразилии получается более 10 млн. т этанола, который применяют как основное топливо для автомобилей (96 %-ный этанол) или в смеси с бензином – топливо “Газохол” (22 % этанола с 78 % бензина). В США из кукурузы получают более 3 млн. т этанола, который применяют в качестве добавки к бензину (5—10 %) для повышения октанового числа и улучшения процессов сгорания.

Для использования в моторных топливах предложены производные метанола и этанола, которые не координируют аппаратуру, безвредны, хорошо смешиваются и имеют высокие антидетонационные свойства [4-16]:

В настоящее время в качестве добавки для повышения октанового числа используют метилтрет-бутиловый эфир.

Разработан новый процесс синтеза нормальных парафинов и изопарафинов, а также олефинов из нового типа исходного сырья – растительной биомассы. Биомасса превращается газификацией воздухом в генераторный газ, содержащий оксид углерода и водород. В газе содержится около 50 % азота, поэтому синтез из такого газа компонентов моторных топлив состава С₅ – С₂₂ является принципиально новым. Ранее во всех технологических процессах (Фишера – Тропша, Сасол, Мобил) применяли концентрированный газ, состоящий только из СО и Н₂.

Парафиновые углеводороды неразветвленного строения являются хорошими компонентами дизельных топлив. Для производства высокоцетановых моторных топлив [4-16] желательно смешение фракций синтетических парафинов с цетановым числом 77–90, полученных по методу Фишера – Тропша с дизельными фракциями нефти или продуктов гидрогенизации угля, которые имеют цетановое число 40–50.

Продукты синтеза, полученные посредством газификации биомассы, могут заменить нефтехимическое сырье.

Жидкие олефиновые углеводороды, которые получаются при синтезе, могут найти применение, помимо топливного назначения, для производства синтетических моющих средств. Из фракции углеводородов С₂-С₂₂, полученной биомассы, в процессе пиролиза на ванадиевом катализаторе могут быть получены этилен, пропилен и бутилены [4-16]. При каталитическом пиролизе образует до 40–50 % этилена и 6065 % суммы газообразных олефинов на исходное сырье. Проверка этого процесса в опытно-промышленных условиях [4-16] показала что в зависимости от применяемого сырья этилен образуется с выходом от до 40 % и олефины 60–65 %. При термическом пиролизе выход этилена обычно не превышает 25–26 %.

Таким образом, в результате переработки растительного сырья могут бы получены жидкие углеводороды – компоненты моторных топлив и олефины, частности этилен для процессов нефтехимического синтеза.

Цель настоящего исследования – разработка процесса получения компонентов жидких топлив (бензина, дизельного топлива) из продуктов газификации растительной биомассы С_хН_уО_г при 900-1500 °C. При этом образуется газ, содержащий оксид углерода, водород, диоксид углерода и азот:

C_xH_yO_z + O₂ + N₂ = CO, H₂, CO₂, H₂O, N₂

Состав продуктов газификации зависит от исходного сырья (древесная щеп солома, отходы технических культур и др.). Обычно состав газа находится пределах, %: СО 15–25, Н₂ 12–15, СО₂ 7-12, N₂-50. Может присутствовать небольшое количество других примесей, например СН₄.

Характерной особенностью газов газификации биомассы воздухом является большое содержание азота – 45–55 %. Ранее полагали, что азот будет препятствовать синтезу жидких углеводородов из СО и Н₂.

Каталитическую газификацию биомассы древесной пульпы проводят с помощью водяного пара с подводом тепла извне в трубчатых печах на никелевых катализаторах. В этом случае из 1 т биомассы получается 150–160 кг водород диоксид углерода отделяется. В процессе пиролиза расходуется 103,0 кД тепла на 1 молекулу водорода, а при сжигании 1 молекулы выделяете 285 кДж.

В промышленности для процесса Фишера – Тропша синтез-газ получают каталитической конверсией метана с водяным паром при высоких температурах.

Газификация биомассы с водяным паром несколько сложней, чем газификация с применением воздуха, так как газогенераторы такого типа не разработаны.

Рассмотрим синтез углеводородов из генераторных газов газификации воздухе растительного сырья. Газификация воздухом (при неполном сгорании) – известный технологический процесс переработки твердого органического сырья – биомассы, торфа, бурого угля.

Газы газификации воздухом в зависимости от исходного сырья [4-16] имеют следующий состав, об.%:

Газогенераторные установки, где в качестве топлива применяли биомассу – древесину, отходы хлопка, кукурузы и др., а также уголь, ранее широко использовались. В 40-х и 50-х годах имелось более 200 тыс. различных стационарных и передвижных машин [4-16] и были сэкономлены миллионы тонн нефти. В 1980–1990 гг. газогенераторную технику использовали только в Канаде и США на лесозаготовках.

В Западной Европе в 1980–1990 гг. при уничтожении городского мусора применяли процессы газификации, получая генераторный газ, содержащий СО – 22, Н₂ 12–15, N₂ 45–50. Установки такого типа фирмы “Фест-Альпине” (Австрия) экологически чистые, а газ может применяться для получения жидкого топлива.

В России разработан новый метод получения экологически чистых жидких моторных топлив из растительной биомассы. Топлива не содержат серу, а выделяющийся при их горении диоксид углерода вновь участвует в образовании растений. Топлива получаются из газов газификации биомассы воздухом при невысоком давлении и температуре.

В качестве аналогов газа газификации в настоящей работе использовали смесь газов следующих составов (об.%): СО – 30, Н₂ – 15, CO₂ – 5, N₂ – 50; СО – 15, Н₂ – 20, CO₂ – 15, N₂ – 50; СО – 28, Н₂ – 15, СО₂ -7, N₂ – 45.

Опыты проводили при давлениях 0,1 и 1 МПа и температурах от 180 до 230 °C. Применяли промышленный Co-содержащий катализатор и катализатор, который готовили смешением основного карбоната кобальта с носителем. Все катализаторы восстанавливали в потоке водорода при 450 °C. Опыты проводили при объемной скорости (о. с.) от 50 до 200 ч^-1.

Для проведения большей части опытов был выбран Co-катализатор, активный в процессе синтеза углеводородов из водяного газа (СО-Н₂) по Фишеру – Тропшу.

При увеличении давления с 0,1 до 1,0 МПа в присутствии Со – содержащего катализатора выход жидких углеводородов (>С5) в отдельных опытах достигал 52 г/м³ (без избыточного давления не превышал 31 г/м³). Если отнести этот выход к 1 кг использованных для газификации отходов древесины, то при 20 %-ной влажности выход газа составляет 2,6–3 м³/кг. Если принять выход 2,6 м³/кг, то из 1 т отходов можно получить от 80 до 135 кг жидкого топлив. С учетом возможных потерь можно принять, что 1 г жидкого топлива будет получаться из 8—10 т сырья. На этих примерах показано, что из газов газификации растительного сырья воздухом можно получить компоненты жидкого топлива, бензиновые и дизельные фракции, хотя в газах синтеза содержится до 50 % азота.

Выход жидких углеводородов из 1 м³ газа (состав, об.%: СО 33, CO₂ 33, Н₂ 33) достигает 114–117 г/м³, общий – 160 г/м³. Общий выход (с учетом газообразных продуктов) достигает 170–190 г/м³, аналогично процессу Фишера – Тропша из СО-Н₂. Однако газ каталитической газификации биомассы с водяным паром содержит до 20–30 % CO₂, который, вероятно, также частично входит в реакцию.

Была рассмотрена возможность создания передвижных опытных установок по переработке растительной биомассы в компоненты моторного топлива. Они включают газификацию биомассы воздухом при 900-1500 °C, очистку газа и синтез жидких углеводородов.

Для синтеза можно использовать также газ, полученный газификацией растительной биомассы паром.

Таким образом, представлен процесс получения жидких моторных топлив из растительного сырья – отходов сельского хозяйства, лесодобычи и лесопереработки, который можно осуществить на передвижных или стационарных установках.

Процесс состоит из газификации органического сырья (неполного сгорания) воздухом при 900-1500 °C, в результате чего образуется газ, содержащий СО, Н₂, СО₂, Н₂О, N₂. В результате каталитической конверсии газа при 200–250 °C и 1,0 МПа получается смесь жидких углеводородов. Азот воздуха в реакцию не вступает. При этих процессах 1 т компонентов моторного топлива получается из 8 т исходного сырья. Общий КПД синтез жидкого топлива из исходного сырья (биомассы) составляет около 40 %. Из лесосечных или сельскохозяйственных отходов с 1 кв. км на передвижных установках можно получить от 100 до 200 т жидкого топлива [4-16].

Моторные топлива [4-16], полученные из растительной биомассы, экологически чистые, так как не содержат серу, а образующийся при их сгорании диоксид углерода вновь вовлекается в образование растений и не накапливается в атмосфере. Утилизация растительных отходов и отходов пластмасс оздоровляет экологическую обстановку [4-16]. Это делает возможным получить дополнительное количество моторного топлива из отходов растительного и вторичного сырья, пластмасс.

Новое открытие позволит ученым делать топливо из CO₂ в атмосфере.

Исследователи из США нашли способ преобразования углекислого газа атмосферы в полезные промышленные продукты, например, в биологическое топливо.[4-17].

Был разработан метод получения сахара непосредственно из углекислого газа, минуя процессы выращивания растений и извлечения сахара из биомассы. Для этого использовали уникальный микроорганизм Pyrococcus furiosus, или «огненный шарик», который питается углекислым газом и живет вблизи геотермальных источников. Ученые подвергли его генной модификации и вывели штамм P. furiosus, который может поглощать и перерабатывать углекислый газ в сахар при более низких температурах. При добавлении водородного газа в микроорганизме происходит химическая реакция, в которой углекислый газ превращается в 3-гидроксипропионовую кислоту, являющуюся распространенным промышленным химикатом для изготовления пластмассы и многих других продуктов.

Используя другие генетические манипуляции P. furiosus, исследователи планируют создать еще один штамм, который будет генерировать множество других полезных промышленных продуктов, в том числе топливо, из углекислого газа.

Британские ученые планируют начать переработку выбросов от электростанций в топливо [4-17].

Ученые из университета Хериот-Уатта, Эдинбург, в настоящее время работают над фотокаталитической технологией восстановления, в которой выбросы углекислого газа от электростанций будут перерабатываться в жидкое и газообразное топливо для использования в коммунально-бытовом секторе и на транспорте. Дополнительным преимуществом этого процесса преобразования является возможность использования солнечного излучения.

Новый фотокаталитический процесс позволит получать значительно больше этанола, метанола и метана, чем это возможно с существующими сегодня аналогичными технологиями. Полученное топливо может быть направлено для централизованного теплоснабжения в многоквартирных домах, а также для использования в самолетах.

В 2009 году компания Arizona Public Service получила средства в размере 70,5 млн. долларов США для финансирования проекта преобразования выбросов углекислого газа от угольной электростанции в биотопливо с использованием водорослей.

Другой компанией, специализирующейся на создании авиационного биологического топлива, является LanzaTech. Компания использует биологические процессы для извлечения дымовых газов от металлургических, нефтеперерабатывающих заводов и предприятий других отраслей химической промышленности, и последующего преобразования их в биотопливо, пригодное для использования в авиалайнерах.

Кстати, технологии утилизации парниковых газов от энергоемких отраслей могут оказаться полезными не только для авиакомпаний, но и для развивающихся стран, которые стремятся обуздать продолжающийся рост выбросов.

Ученые MIT модифицировали клетки дрожжей для получения более эффективного биотоплива [4-17].

Массачусетский технологический институт объявил о результатах работ по генной модификации обычных дрожжей для изготовления тяжелого алкоголя – изобутанола.

Дрожжи обычно создают изобутанол в небольших количествах в клетки – в митохондрии и цитоплазме. Изменив дрожжевые микроорганизмы на клеточном уровне так, чтобы производство алкоголя происходило исключительно в митохондриях, ученые смогли увеличить количество выхода этого химического вещества аж на 260 процентов. Кроме того, они смогли добиться увеличения содержания изопентанола на 370 процентов и двуметил-бутанола на 500 процентов.

Ученые разрабатывают новый метод преобразования метана в жидкое дизельное топливо [4-17]..

Национальная лаборатория по возобновляемой энергетике (NREL) Департамента энергетики США будет способствовать разработке микробов, которые преобразуют метан, содержащийся в природном газе, в жидкое дизельное топливо. Количество природного газа, выпускаемого нефтяными скважинами во всем мире, огромно, и составляет примерно одну треть от ежегодного объема нефти, которая используется на предприятиях Соединенных Штатов. При этом каждая молекула метана, выбрасываемого в атмосферу, по причиняемому вреду окружающей среде эквивалентна 12-ти молекулам диоксида углерода.

Рис. 4–4. Клетки бактерий, перерабатывающие метан в дизельное топливо.

По мнению ученых из консорциума, образованного университетом Вашингтона, NREL и компаний Johnson Matthey и Lanza Tech, если сбрасываемый в атмосферу газ превратить в жидкость, то его можно будет транспортировать вместе с нефтью на НПЗ, где его можно будет конвертировать в дизельное топливо для грузовых и легковых автомобилей или даже топливо для реактивных двигателей. Для этого они предложили разработать микроб, который будет поглощать метан из газа. Это предложение поддержало Агентство перспективных исследований в энергетике (ARPA-E), выделив грант в размере 4,8 миллиона долларов США на проведение необходимых работ.

Как сообщается, работа ученых из университета Вашингтона сосредоточена на генетической модификации микробов. Лаборатория NREL будет отвечать за разработку более эффективных процессов брожения и извлечения липидов из микроорганизмов, а также проводить анализ экономического потенциала новой технологии. Третий партнер, компания Johnson Matthey из Великобритании, будет производить катализаторы, которые превращают липиды в метановое топливо. И, наконец, компания Lanza Tech из Иллинойса, пионер в области технологий преобразования отходов в топливо, подписала контракт на проведение лабораторного тестирования технологии и в случае его успеха на коммерциализацию и запуск в промышленное производство.

Ученые будут использовать свой опыт в области производства биотоплива и липидов из морских водорослей для разработки технологии, основанной на новом сырье – природном газе. Они начнут с микроорганизмов, которые для своего естественного роста используют метан, и которые имеют природную способность выделять из него липиды. Однако, для того, чтобы микроорганизмы смогли производить достаточно липидов, их нужно модифицировать с помощью генной инженерии. Конечный продукт деятельности микроорганизмов представляет собой промежуточное топливо, которое подлежит переработке в дизельное или реактивное топливо, или же может быть использовано в качестве источника питания для оборудования или источника тепла для обогрева зданий.

Прорыв в производстве биотоплива: выявлены ферменты для повышения сахара галактана[4-17]..

Исследователи от Министерства энергетики (DOE) недавно идентифицировали ферменты, способные существенно повысить количество сахара галактана, который присутствует в клеточных стенках растений. Галактан представляет собой один из видов галактозы, 6-углеродную сахарозу, которая легко ферментируется в этанол с использованием дрожжей. Это давно известное в научном мире вещество представляет особый интерес для исследователей, которые разрабатывают технологии производства биотоплива из «целлюлозной биомассы».

Новая городская система генерирует энергию, очищая сточные воды Парижа[4-17].

На днях парижская компания Ennesys, производитель энергетический систем, и американская компания по уборке водорослей OriginOil представили новый городской демонстрационный проект для городка Ла Дефане, что недалеко от Парижа. В этой инновационной системе используются морские водоросли, которые будут не только вырабатывать электричество, но и фильтровать сточные воды для смыва в унитазах здания или полива растений.

Растительно-микробные топливные элементы генерирует электроэнергию из живых растений [4-17].

Согласно оценкам, водно-болотные угодья составляют около шести процентов поверхности Земли, и новая технология создания растительно-микробных топливных элементов, разработанная в нидерландском НИИ Вагенингена, смогла бы превратить эти районы в жизнеспособные источники возобновляемой энергии. Разработчики считают, что их технология может быть использована не только для обеспечения электроэнергией отдаленных районов, но и для генерации электричества на зеленых крышах домов.

В отличие от обычных микробных элементов, которые вырабатывают биогаз путем анаэробного сбраживания или ферментации “мертвой” биомассы, растительно-микробные топливные элементы генерируют электричество, но при этом растения остаются живыми и продолжают расти. Важно отметить, что система не влияет на рост растений и не приносит вреда окружающей среде.

Система работает за счет использования органического материала, который образуется в результате фотосинтеза, но который не может быть использован растением и выводится через корни. Естественные бактерии вокруг корней расщепляют эти органические остатки, высвобождая электроны. Разместив электроды непосредственно около бактерий, исследователи из университета Вагенингена получили топливно-микробный элемент, который генерирует энергию.

В настоящее время созданный ими опытный образец растительно-микробного топливного элемента может генерировать только 0,4 Ватта электричества на квадратный метр выращиваемых растений. Однако, исследователи утверждают, что он гораздо эффективнее, чем топливные элементы на основе брожения биомассы. В будущем система сможет генерировать до 3,2 Ватта на квадратный метр – это значит, что зеленая крыша площадью 100 квадратных метров полностью обеспечит дом электроэнергией при среднем потреблении 2800 кВт*ч в год.

Технология еще нуждается в совершенствовании, но несмотря на это, растительно-микробные топливные элементы уже могут конкурировать по рентабельности и экономичности с солнечными батареями в отдаленных районах. Ученые провели первые испытания системы и открыли компанию под названием Plante, в рамках деятельности которой они планируют довести технологию до коммерциализации и выпустить первые готовые продукты уже в следующем году.

Новый процесс позволяет получить дизельное топливо напрямую из сахара[4-17].

Исследователи из института энергетических биологических наук (EBI) разработали процесс производства биотоплива из возобновляемых источников, таких как сахар и крахмал, который может быть коммерциализован всего через пять – десять лет. Несмотря на то, что получаемое топливо дороже, чем нефть, оно выделяет больше энергии на галлон, чем этанол. Более того, по словам ученых, производство биотоплива по новой технологии будет способствовать сокращению выбросов парниковых газов от транспорта.

В Канаде совершил первый полет реактивный авиалайнер на чистом биотопливе[4-17].

Сегодня все большее количество компаний-авиаперевозчиков вводят маршруты для гражданских самолетов, летающих на биотопливе. Теперь в их списке числится и канадская компания Air Kanada. Однако, в отличие от других компаний, которые используют для своих самолетов смесь из обычного и биологического топлива, AirKanada планирует запустить рейсы авиалайнеров на чистом биотопливе, изготовленном исключительно из органического сырья – семян масличных культур.

Биотопливо из водорослей: всего за одну минуту? [4-17]..

Исследователи из Мичиганского университета экспериментировали с приготовлением зеленых морских микроводорослей и обнаружили, что одна минута – это все, что потребовалось, чтобы преобразовать 65 процентов исходного материала в сырье для производства биологического топлива.

Биотопливо, электроника и продукты для здоровья – из диатомовых водорослей[4-17].

Диатомовые водоросли представляют собой крошечные морские формы жизни, которые существуют на Земле еще со времен динозавров и которые формируют основу для большей части морской пищевой цепи, однако, до настоящего времени на них никто не обращал внимания. А вот команда ученых из Университета штата Орегон считает, что они могут быть использованы для экономически рентабельного производства биологического топлива, а также для изготовления других ценных продуктов, таких как полупроводники, биомедицинская продукция и даже продукты для здорового питания.

Отходы от ликеро-водочного завода будут преобразованы в биотопливо.

Недавно ликеро-водочный завод подписал соглашение с шотландской компанией по возобновляемым источникам, которое подразумевает разработку технологии включения побочных продуктов от производства виски в топливо. Компании будут использовать два побочных продукта производства виски для выработки бутанола нового поколения, или биобутанола.

Мобильный агрегат может производить биотопливо для военных и гуманитарных операций[4-17].

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории (ANL) Департамента энергетики США недавно создали устройство, которое они назвали Долговечный Биоэнергетический Реактор (Endurance Bioenergy Reactor, EBR). Этот агрегат может производить биотопливо прямо на месте, используя в качестве сырья отходы от кухонь и туалетов.

Свежий взгляд на производство биотоплива: из навоза[4-17].

В своем стремлении разработать технологию по выработке менее дорогого и более эффективного биотоплива, ученые всего мира исследуют самые различные потенциальные источники, начиная от растений, таких как кукурузные стебли и просо, и заканчивая морскими водорослями. Но недавно исследователи из университета Висконсина-Мэдисона объявили, что они, возможно, нашли самый подходящий ингредиент для производства топливного этанола – коровий навоз с мясомолочных ферм.

В Бразилии строится завод по производству биотоплива из водорослей по австрийской технологии[4-17].

Рис. 4–5. Водоросли для производства биотоплива.

В штате Пернамбуку на северо-востоке Бразилии вскоре будет запущена первая в мире промышленная установка по производству биотоплива из водорослей. Этот проект стал результатом сотрудничества между компанией See Algae Technology (SAT), австрийским разработчиком оборудования для промышленного производства водорослей, и компанией JB, которая является одним из ведущих в Бразилии производителей этанола. Завод будет производить биомассу из природных и генетически модифицированных штаммов водорослей.

Новый завод по производству биодизеля построен на Кубе [4-17].

Рис. 4–6. Плоды кустарника семейства «Ятрофа».

Как объявили на днях СМИ, на Кубе запущен новый завод по производству биодизельного топлива – первый в своем роде, который превращает семена кустарника из семейства ятрофа в экологически чистый источник энергии, он был объявлен в понедельник.

НАСА предлагает новый способ производства биотоплива: пресноводные водоросли в морской воде [4-17].

Новая концепция производства биологического топлива, которая представляет собой посадку в океане пресноводных водорослей, заключенных в больших гибких пластиковых трубах, на первый взгляд может показаться немного бредовой идеей. Однако, в действительности проект OMEGA, предложенный НАСА, более чем жизнеспособный и устойчивый.

Рис. 4–7 Система «Омега» для производства жидкого топлива.

Исследователи создали жидкое топливо, используя солнечную энергию[4-17].

Несмотря на все возрастающую популярность электрических транспортных средств, они все еще имеют много недостатков. И один из них – это длительное время зарядки литиево-ионных аккумуляторов, которыми оснащается большинство электромобилей, по сравнению со временем заправки жидким топливом бензобаков обычных машин, работающих на ДВС. Но недавно исследователи из Школы инженерных и прикладных наук Герни Самуэли от Калифорнийского университета разработали процесс, в котором жидкое топливо производится с использованием солнечной энергии.

В Норвегии будут получать топливо для автобусов и биоудобрение из пищевых отходов [4-17].

Начиная со следующего года, в Осло, столице Норвегии, начнет работу завод по переработке банановой кожуры, кофейной гущи и других пищевых отходов в «зеленое» топливо для городских автобусов. Кроме того, новая биогазовая установка будет поставлять фермерским хозяйствам биоудобрения, богатые питательными веществами.

Согласно сообщениям, завод сможет перерабатывать 50 000 тонн пищевых отходов в год, преобразовывая его в экологически чистое топливо для 135 муниципальных автобусов, а также в биоудобрение в объеме, достаточном для примерно 100 средних фермерских хозяйств. Процессы производства биогаза были разработаны в рамках долгосрочного исследовательского проекта при финансовой поддержке Исследовательского совета Норвегии.

Станут ли водоросли биотопливом будущего? [4-17].

Рис. 4–8 Плантации водорослей в кюветах.

Одним из направлений поиска более экологически чистых и безопасных альтернатив ископаемому топливу является разработка технологий производства биоэтанола. Этот продукт получается в основном из растительного сырья путем переработки сельскохозяйственных культур, под которые в последние годы отводится все больше ценных сельхозугодий. Экономисты и экологи утверждают, что если такая тенденция сохранится и дальше, то мир может столкнуться с нехваткой продуктов питания.