Im Zusammenhang mit den Klimaveränderungen auf dem Planeten beginnen viele Länder, über die Umwelt nachzudenken. Um die Ökologie des Planeten zu verbessern, stellen viele Länder Biokraftstoffe her, die die traditionellen ersetzen können.
0,1. Umweltfreundliche Biokraftstoffe
Ein weiterer Grund für die Herstellung von Biokraftstoffen ist, dass die Reserven an Öl und Kohle nicht endlos sind. Früher oder später werden sie erschöpft sein, und wenn dies geschieht, werden die Menschen dringend alternative Brennstoffe benötigen, die von Autos, Kesseln, Turbinen usw. verwendet werden können.
Was sind Biokraftstoffe?
Die in der Pflanzenmasse verborgene Energie ist praktisch unerschöpflich, weil unsere Sonne als Quelle dient. Pflanzen wissen, wie sie die Energie der Sonne nutzen und für ihr Wachstum verarbeiten können. Tiere und Vögel wiederum erhalten Energie, indem sie sich von Biomasse ernähren und gleichzeitig Abfallprodukte produzieren. Biokraftstoff ist per Definition ein Kraftstoff, der aus Rohstoffen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sowie aus Abfällen und verschiedenen Industrien gewonnen wird, die mit der Verarbeitung von Biomasse verbunden sind.
Moderne Technologien ermöglichen die Gewinnung von Biokraftstoffen in drei Arten: fest, flüssig und gasförmig. Wir begegnen festen Brennstoffen im Leben am häufigsten in Form von Pellets und verschiedenen Briketts, die durch Pressen erhalten werden. Flüssiger Brennstoff - Biodiesel - ist in den postsowjetischen Ländern nach wie vor eine Seltenheit. Dies ist auf das Vorhandensein einer großen Menge fossiler Kohlenwasserstoffe zu einem erschwinglichen Preis zurückzuführen. Gleichzeitig ist es ziemlich teuer und technologisch schwierig, flüssigen Biokraftstoff aus Pflanzenöl zu gewinnen.
Die Herstellung von brennbarem Biogas ist viel einfacher und billiger, wodurch es immer beliebter wird. Besitzer von Vieh- und Geflügelfarmen denken zunehmend über den Kauf einer Biogasanlage nach, weil ihnen eine große Menge an Kot und Gülle zur Verfügung steht, die für diesen Zweck perfekt geeignet sind.
Es macht keinen Sinn, hier alle Arten von pflanzlichen Rohstoffen für die Verarbeitung zu Kraftstoff, seine Quellen und Produktionstechnologie aufzulisten. Wir sind nur an solchen Arten von Biokraftstoffen interessiert, die zu Hause erfolgreich bezogen werden können, ohne große Geldsummen zu investieren. Hier sind sie:
- Biogas aus Abfallprodukten von Haustieren und Geflügel;
- Briketts aus verschiedenen pflanzlichen Abfällen;
- Holzkohle.
Wenn Sie sich sehr anstrengen, können Sie natürlich Ihre eigenen Pellets, Öko-Diesel und sogar Öko-Benzin herstellen. Menschen machen solche Dinge wie ein Hobby, verbringen Jahre ihres Lebens und oft viel Geld dafür. Für eine Vielzahl von Anwendern sind solche komplexen Technologien nicht zugänglich, weshalb wir sie nicht berücksichtigen werden.
Biomethan-Produktionsschema
Biomasse wird auch zur Erzeugung eines anderen Fahrzeuggases verwendet - Wasserstoff. Es wird durch Erhitzen von Rohstoffen auf hohe Temperaturen ohne Sauerstoff freigesetzt, oder wiederum werden Bakterien zur Arbeit gerufen. Alles wird verwendet - von Holz bis zu Algen. Dieses Gas ist jedoch für normale Verbraucher noch nicht besonders relevant. Sie wollen es künftig als Brennstoff in Brennstoffzellen einsetzen, die (nach den optimistischsten Prognosen des Daimler-Konzerns) frühestens in fünf bis sieben Jahren in der Serienproduktion erscheinen werden. Und nach dem gleichen Betrag - einkommensgerechte Zahlen auf dem Preisschild.
Biogasproduktion zu Hause
Brennbares Gas aus Gülle und anderen ähnlichen Rohstoffen besteht hauptsächlich aus demselben Methan, das wir jeden Tag in unserer Küche verwenden. Der Methananteil im Biogas liegt je nach Rohstoffqualität und Effizienz des technologischen Prozesses zwischen 50 und 70%. Die restlichen chemischen Verbindungen im Gas sind nicht brennbar, sie sind Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Letzterem ist es zu verdanken, dass der gesamte Prozess von einem bekannten Geruch begleitet wird.
Gasförmiger Biokraftstoff ist eine brennbare Substanz, die durch die chemische Reaktion der Fermentation organischer Abfälle ohne Sauerstoff freigesetzt wird. Daher ist das Hauptelement der technologischen Ausrüstung ein geschlossener zylindrischer Behälter (Reaktor) mit großer Kapazität, vorzugsweise mindestens 1 m3.
Viele Heimwerker verwenden zu diesem Zweck gewöhnliche Plastik- oder Eisenfässer. Dies ist durchaus akzeptabel, die Reaktion wird auch in solchen Gefäßen stattfinden. Es wird nur wenig Gas freigesetzt, was zu einem unverhältnismäßigen Zeit- und Arbeitsaufwand führt. Die Mindestkapazität des Reaktors muss mindestens 600 Liter betragen.
Damit der Prozess je nach Technologie so schnell und effizient wie möglich abläuft, muss der Inhalt des Reaktors ständig auf eine Temperatur von 35-40 ° C erhitzt werden. Zu Hause ist dies nicht immer möglich und mit Energiekosten verbunden. Der Ausweg ist wie folgt: Es ist besser, den Behälter, aus dem Biokraftstoff gewonnen wird, in ein ausreichend tiefes Loch im Boden einzubauen. Idealerweise bestehen der Boden und die Wände der Grube aus Beton, und der obere hervorstehende Teil des Reaktors ist für den Winter isoliert. Wie das richtig gemacht wird, zeigt die Abbildung:
Das allgemeine Design der Anlage, die die Herstellung von Biokraftstoff aus Gülle ermöglicht, enthält die folgenden Elemente (siehe Abbildung unten):
- Reaktor - ein Gefäß aus zylindrischem Metall;
- Ladebehälter zum Befüllen des Reaktors mit einem Substrat (eine Mischung von Rohstoffen mit Wasser);
- Durchreiche;
- Außenbehälter - eine Wasserdichtung, um den erforderlichen Druck im Reaktor aufrechtzuerhalten;
- Rohr zum Entladen von Abfallmaterial;
- ein Abzweigrohr mit einem Ventil zur Biogasversorgung.
Hinweis. Um die Fermentation des Substrats zu verbessern, wird empfohlen, der Struktur eine Schnecke wie einen Baumischer hinzuzufügen. Es ist in der Mitte des Tanks installiert und ein Griff wird durch die Dichtung herausgeführt, um den Inhalt regelmäßig zu mischen.
Der technologische Prozess wird wie folgt durchgeführt. Zunächst muss der Abfall zerkleinert werden. Die Größe der Fraktion sollte 10 mm nicht überschreiten, dies gewährleistet eine gute Penetration von Bakterien, die eine Fermentation verursachen. Dann wird das Rohmaterial mit Wasser gegossen und gründlich gemischt. Die Wassermenge beträgt ungefähr 0,7 Liter pro Kilogramm Gülle. Es stellt sich ein Substrat heraus, aus dem zu Hause Biokraftstoff gewonnen wird.
Das Substrat wird durch einen Trichter in einen Behälter gefüllt, der dann hermetisch verschlossen wird. Der Inhalt sollte nach Möglichkeit gemischt werden. Nach einigen Tagen beginnt sich brennbares Gas zu entwickeln. Es muss regelmäßig abgepumpt werden, damit der Druck im Tank nicht ansteigt. Dies verlangsamt die Reaktion und drückt den Inhalt zurück in den Einfülltrichter. Ein Kompressor und eine herkömmliche Propanflasche werden verwendet, um das Gas abzulassen. Eine detaillierte Beschreibung der Installations- und Produktionstechnologie finden Sie im Video:
Dies bedeutet nicht, dass die Trennung von Biogas von verschiedenen Arten von Gülle und Mist eine einfache Angelegenheit ist. Heimwerker müssen Versuch und Irrtum durchlaufen: Entweder wird zu wenig Kraftstoff freigesetzt, dann geht die Reaktion nicht aus und so weiter. Es muss verstanden werden, dass Erfolg viel Arbeit und Geduld erfordert und die Menge an Kraftstoff wahrscheinlich nicht ausreicht, um ein Haus zu heizen. Trotzdem wird es für den Betrieb des Gaswarmwasserbereiters und des Ofens völlig ausreichen, was bereits ein großes Plus ist.Wie diese Geräte mit Biogas funktionieren, zeigt das Video:
Briketts machen
Etwas einfacher ist es, die Herstellung von Biokraftstoffen aus Sägemehl, Stroh und anderen Abfällen zu Hause einzurichten. Von den Geräten benötigen Sie nur eine speziell für diesen Zweck hergestellte manuelle Presse. Es kann fertig gekauft, von Handwerkern bestellt oder, wenn Sie über die entsprechenden Fähigkeiten verfügen, selbst hergestellt werden. Eine vorgefertigte Presse kostet viel Geld, daher ist letztere die billigste Option.
Die Herstellung von Briketts beginnt mit der Herstellung der Mischung. Als Rohstoffe werden Sägemehl, Samenschalen, Stroh und sogar eingeweichtes Altpapier verwendet. Natürlich kann ein solcher Brennstoff bereits in einem Ofen oder einem Festbrennstoffkessel wunderbar verbrennen, aber aufgrund der geringen Schüttdichte müssen Sie den Ofen zu oft beladen. Fertiger fester Biokraftstoff aus Stroh oder Sägemehl brennt viel länger.
Die Mischung besteht aus Rohstoffen, Wasser und Ton, die als Bindemittel dienen. Stroh oder Papier müssen zuerst zerkleinert und dann mit Ton im Verhältnis 10: 1 (für 10 kg Abfall 1 kg Ton) und Wasser gemischt werden. Die Wassermenge muss so gewählt werden, dass ein gleichmäßiges Mischen und die Fähigkeit der Mischung zur Bildung gewährleistet sind. Fügen Sie der Lösung nicht viel Ton hinzu. Vergessen Sie nicht, dass dieser in Form von Asche in Ihrem Kessel verbleibt.
Ein spezielles Formular wird mit der Mischung gefüllt und dann unter die Presse gelegt. Nach dem Pressen wird das fertige Brikett vorsichtig entfernt und zum Trocknen in der Sonne ausgelegt. Sie können den Druckvorgang im Video sehen:
Umweltbelastung
Überraschenderweise ist diese Art von Kraftstoff für die Natur absolut harmlos und ihre Freisetzung in die Umwelt hat keine negativen Folgen für Flora und Fauna. Gleiches gilt nicht für Öl und Erdölprodukte. Es ist bekannt, dass nur ein Liter Benzin oder Kraftstoff mindestens eine Million Liter Wasser in den Weltmeeren verschmutzt und zum Tod vieler lebender Organismen und Mikroorganismen führt. Eine der wichtigsten Eigenschaften von Biodieselkraftstoff ist seine schnelle Zerfallsperiode: Innerhalb eines Monats zerstören Mikroorganismen fast das gesamte Kraftstoffvolumen. Wenn also die Verkehrsträger Fluss und Meer auf innovative Kraftstoffe umgestellt werden, können die schädlichen Folgen von Unfällen und Diesellecks minimiert werden.
Holzkohle bekommen
Holzkohle ist für Hausbesitzer als Brennstoff für Hausgrills und Grillabende von Interesse. Es ist kein Geheimnis, dass der Kauf einer solchen Kohle in einem Geschäft ziemlich teuer ist, während Sie sie zu Hause kostenlos verbrennen können und nur Ihre Zeit verbringen. Übrigens macht es keinen Sinn, es in Festbrennstoffkesseln oder -öfen zu verbrennen. Es ist viel einfacher, gewöhnliches Brennholz in den Feuerraum zu legen.
Holzkohle wird auf zwei Arten aus Holz verbrannt:
- in Fässern;
- in der Box.
Die erste Methode erfordert ein gewöhnliches 200-Liter-Stahlfass und einen Haushaltsstaubsauger. Letzteres dient zur Luftinjektion, daher muss ein Abzweigrohr in den Boden des Zylinders geschnitten werden, um ihn zu verbinden. Am Boden des Behälters wird ein Feuer gemacht, dann wird es zur Hälfte mit Holz gefüllt und der Staubsauger eingeschaltet. Dann wird das Holz auf die Oberseite aufgetragen, mit einem Deckel bedeckt und mit Ton bedeckt. Wenn alles durchgebrannt ist und das Fass abgekühlt ist, wird sortiert, um die Holzkohle von der Asche zu trennen.
Ebenso wird Holz in einer Grube gebrannt. Letzterer hat einen Durchmesser von 0,8 m und eine Tiefe von nicht mehr als 0,6 m. Der Boden der Grube wird gestampft, woraufhin ein Feuer gemacht und Brennholz mit einer Länge von bis zu 30 cm in Schichten aufgetragen wird. Das Füllen erfolgt beim Verbrennen der vorherigen Schicht. Der Vorgang dauert etwa 3 Stunden. Am Ende ist die Grube mit Zweigen und Moos bedeckt und mit Erde bestreut. Nach 2 Tagen kann die Beschichtung entfernt und die Kohlen ausgewählt werden.
VEGETARISCHES MENÜ
Dieselkraftstoff wird auch nach nicht standardmäßigen Rezepten hergestellt. Die Rohstoffe sind Raps, Sojabohnen, verschiedene Öle und Fette.Dieser Kraftstoff ist mit dem Buchstaben B und Zahlen gekennzeichnet, die dem Anteil der Anlagenteile im Gemisch entsprechen. Die Cetanzahl des Kraftstoffs ist höher als die eines herkömmlichen Kraftstoffs: 51 gegenüber 42–45. Der Kraftstoff ist in hohem Maße biologisch abbaubar, ohne die Umwelt zu schädigen, und enthält praktisch keinen Schwefel. Zu den wesentlichen Nachteilen gehört die kurze Haltbarkeit.
Bioadditive für Dieselkraftstoff sind noch nicht so weit verbreitet wie Bioethanol. Trotzdem wird es in vielen Ländern hergestellt. Es gibt Länder, in denen der Biogehalt von 5% legalisiert ist und beim Verkauf nicht erwähnt werden muss.
