Mazda talaði um að styðja nokkur rannsóknarverkefni sem eru að þróa lífrænt eldsneyti sem byggir á grænu þörungum. Í framtíðinni er fyrirhugað að hefja útgáfu þess í stórum stíl.
Háskólinn í Hiroshima og Tæknistofnunin í Tókýó vinna að því að búa til nýtt eldsneyti fyrir brunahreyfla frá þangi. Við brennslu losar eldsneyti aðeins rúmmál koltvísýrings sem áður frásogast úr andrúmsloftinu af þörungum við vöxt. Vegna þessa er eldsneytið hlutlaust hvað varðar skaðleg losun.
Til viðbótar við vinalegt umhverfi, meðal kostanna við nýja tegund eldsneytis, er tekið fram tilgerðarleysi þörunga, sem geta vaxið á svæðum sem eru ekki við hæfi fyrir aðrar tegundir landbúnaðar. Ferskt vatn er ekki þörf fyrir áveitu þeirra. Eldsneyti sem byggist á þeim er niðurbrjótanlegt og skaðlaust ef leka á.
Helsta vandamál nýja lífræns eldsneytis frá þörungum er mikill framleiðslukostnaður miðað við hefðbundið bensín og dísel. Ef hægt er að leysa það, hyggst Mazda nota nýtt eldsneyti á 95 prósent bíla árið 2030. Þetta gerir kleift að halda áfram að framleiða bíla með ICE þar til að minnsta kosti 2040.
Kynslóðir lífræns eldsneyti úr jurtaríkinu
Plöntuefni er skipt í kynslóðir.
Hráefni fyrstu kynslóð eru ræktun með hátt innihald fitu, sterkju, sykur. Grænmetisfita er unnin í lífdísil og sterkju og sykri er breytt í etanól. Í ljósi óbeinna breytinga á landnotkun, gera slík hráefni oft meiri skaða á loftslaginu en þau sem hægt er að forðast með því að brenna ekki jarðefnaeldsneyti. Að auki hefur afturköllun þess af markaðnum bein áhrif á verð á mat. Næstum öll nútíma lífræn eldsneyti til flutninga er framleidd úr fyrstu kynslóð hráefna, notkun annarrar kynslóðar hráefna er á fyrstu stigum viðskipta og í rannsóknarferlinu.
Ófæða leifar af ræktuðum plöntum, grasi og viði er kallað önnur kynslóð hráefni. Það er miklu ódýrara að fá það en af fyrstu kynslóð ræktunarinnar. Slík hráefni innihalda sellulósa og lignín. Það er hægt að brenna það beint (eins og venjulega var gert með viði), gera gass (fá brennandi lofttegundir) og pyrolysa. Helstu gallar annarrar kynslóðar hráefna eru auðlindir landa og tiltölulega lítil ávöxtun á hverja einingasvæði.
Þriðja kynslóð hráefni - þörungar. Þeir þurfa ekki auðlindir lands, þær geta verið með stóran styrk lífmassa og háan æxlunarhraða.
Önnur kynslóð lífeldsneyti
Önnur kynslóð lífræns eldsneytis - ýmis eldsneyti fengin með ýmsum aðferðum við pyrolýsingu lífmassa, eða annars konar eldsneyti, auk metanóls, etanóls, lífdísils sem framleitt er úr uppruna „annarrar kynslóðar“ hráefna.
Uppsprettur hráefna fyrir annarrar kynslóðar lífræns eldsneytis eru lign-frumu-efnasambönd sem eftir eru eftir að þeir hlutar líffræðilegs hráefnis sem hentugur er til notkunar í matvælaiðnaði eru fjarlægðir. Notkun lífmassa til framleiðslu annarrar kynslóðar lífeldsneyti miðar að því að draga úr því magni lands sem notað er til landbúnaðar. Plöntur - hráefni úr annarri kynslóð eru:
- Þörungar eru einfaldar lífverur aðlagaðar til að vaxa í menguðu eða saltu vatni (þær innihalda allt að tvö hundruð sinnum meiri olíu en uppsprettur fyrstu kynslóðarinnar, svo sem sojabaunir),
- Engifer (planta) - vaxa í snúningi með hveiti og annarri ræktun,
- Jatropha curcas eða Jatropha - vaxandi í þurrum jarðvegi, með olíuinnihald 27 til 40% eftir tegundum.
Fljótleg pyrolysis gerir þér kleift að breyta lífmassa í vökva sem er auðveldara og ódýrara að flytja, geyma og nota. Bifreiðaeldsneyti, eða eldsneyti fyrir virkjanir, er hægt að búa til úr vökva.
Af annarri kynslóð lífræns eldsneytis sem seld er á markaðnum eru frægustu BioOil framleidd af kanadíska fyrirtækinu Dynamotive og þýska fyrirtækinu CHOREN Industries GmbH.
Samkvæmt þýsku orkustofnuninni (Deutsche Energie-Agentur GmbH) (með núgildandi tækni) getur framleiðsla lífolíunnar pýrólýsueldsneyti staðið undir 20% af eldsneytisþörf Þýskalands. Árið 2030, með þróun tækni, getur lífmassapýrólýsing veitt 35% af þýskri eldsneytisnotkun bifreiða. Framleiðslukostnaður verður undir 0,80 evrum á lítra af eldsneyti.
Pyrolysis Network (PyNe), rannsóknastofnun sem sameinar vísindamenn frá 15 löndum Evrópu, Bandaríkjunum og Kanada, var stofnað.
Notkun fljótandi afurða af barrtrjáa viðarpýrólýsu er einnig mjög efnileg. Til dæmis er hægt að nota blöndu af 70% gúmmí terpentíni, 25% metanóli og 5% asetoni, það er, þurrum eimingarbrotum úr trjákvoðu tré, í staðinn fyrir A-80 bensín. Ennfremur, til eimingar er úrgangur frá viðarframleiðslu notaður: útibú, stubbur, gelta. Afrakstur eldsneytisbrota er allt að 100 kíló á tonn af úrgangi.
Þriðja kynslóð lífeldsneyti
Þriðja kynslóð lífeldsneyti er eldsneyti sem er unnið úr þörungum.
Bandaríska orkumálaráðuneytið frá 1978 til 1996 rannsakaði þörunga þörunga í Aquatic Species Programme. Vísindamenn hafa komist að þeirri niðurstöðu að Kalifornía, Hawaii og Nýja Mexíkó henti til iðnaðarframleiðslu þörunga í opnum tjörnum. Í 6 ár voru þörungar ræktaðir í tjörnum með flatarmál 1000 m². Tjörn New Mexico er mjög tekin í CO2. Framleiðni var meira en 50 gr. þörunga með 1 m² á dag. 200 þúsund hektarar af tjörnum geta framleitt nóg eldsneyti til ársneyslu 5% bandarískra bíla. 200 þúsund hektarar - þetta er innan við 0,1% af bandarísku landi sem hentar til að rækta þörunga. Tæknin hefur enn mörg vandamál. Til dæmis, þörungar elska háan hita, eyðimerkur loftslag hentar vel til framleiðslu þeirra, en nokkur hitastýring er nauðsynleg vegna hitamismunar á nóttunni. Seint á tíunda áratugnum komst tæknin ekki í iðnaðarframleiðslu vegna lágs olíukostnaðar.
Til viðbótar við að rækta þörunga í opnum tjörnum er tækni til að rækta þörunga í litlum lífvirkum staðsett nálægt virkjunum. Úrgangshiti hitauppstreymisvirkjunar getur numið allt að 77% af hitaþörfinni sem nauðsynleg er til að vaxa þörunga. Þessi tækni þarf ekki heitt eyðimerkur loftslag.
Tegundir lífræns eldsneytis
Lífeldsneyti er skipt í fast, fljótandi og loftkennt. Fast efni er hefðbundinn eldiviður (oft í formi trévinnsluúrgangs) og eldsneytispillur (þrýsta á litlar leifar trévinnslu).
Fljótandi eldsneyti eru alkóhól (metanól, etanól, bútanól), esterar, lífdísel og lífmassa.
Lofttegundir eldsneyti - ýmsar gasblöndur með kolmónoxíði, metani, vetni sem fæst með hitauppstreymi hráefna í nærveru súrefnis (lofttegund), án súrefnis (fjöðrunar) eða með gerjun undir áhrifum baktería.
Traust lífeldsneyti
Eldiviður er elsta eldsneyti sem mannkynið notar. Eins og er, í heiminum til framleiðslu á eldiviði eða lífmassa, eru orkuskógar ræktaðir, sem samanstendur af ört vaxandi tegundum (poplar, tröllatré osfrv.). Í Rússlandi er tré og lífmassa aðallega trjákvoða, sem hentar ekki í gæðum til framleiðslu timbur.
Eldsneyti kyrni og kubba - pressaðar afurðir úr viðarúrgangi (sagi, viðarflögum, gelta, fínum og ófullnægjandi viði, skógarefnaleifum við skógarhögg), hálm, landbúnaðarúrgangur (hýði af sólblómaolíu, hnotskurn, áburð, kjúklingapall) og önnur lífmassa. Tréeldsneyti korn eru kölluð kögglar, þau eru í formi sívalningskúlna eða kúlulaga kyrna með þvermál 8-23 mm og lengd 10-30 mm. Sem stendur er framleiðsla eldsneytispillna og kubba í Rússlandi aðeins fjárhagslega arðbær með miklu magni.
Orkulindir af líffræðilegum uppruna (aðallega áburð osfrv.) Eru borðuð, þurrkaðir og brenndir í eldstæði íbúðarhúsa og ofna varmaorkuvers, sem framleiðir ódýr rafmagn.
Úrgangur af líffræðilegum uppruna - ómeðhöndlað eða með lágmarks undirbúningi fyrir brennslu: sag, viðarflögur, gelta, hýði, hýði, strá osfrv.
Tréflís - framleitt með því að saxa fínn viður eða höggva leifar við uppskeru beint á skurðsvæðið eða viðarvinnsluúrgang í framleiðslu með því að nota farsíma flísar eða með því að nota kyrrstöðu flísar (tætari). Í Evrópu er viðarflís aðallega brennd við stórar hitauppstreymisvirkjanir með afkastagetu upp á einn til nokkra tugi megavatta.
Oft líka: eldsneyti mó, fastur úrgangur sveitarfélaga osfrv.
Lífrænan etanól
Heimsframleiðsla á lífetanóli árið 2015 nam 98,3 milljörðum lítra, þar af 30 í Brasilíu og 56,1 í Bandaríkjunum. Etanól í Brasilíu er aðallega framleitt úr sykurreyr og í Bandaríkjunum úr korni.
Í janúar 2007, í skilaboðum til þings, lagði George W. Bush tillögu um 20 fyrir 10. Í áætluninni var lagt til að draga úr bensínneyslu um 20% á 10 árum sem myndi draga úr olíunotkun um 10%. 15% af bensíni átti að skipta um lífrænt eldsneyti. 19. desember 2007, George W. Bush, forseti Bandaríkjanna, undirritaði lög um sjálfstæði og öryggi Bandaríkjanna í orkumálum (EISA frá 2007) sem kröfðust þess að framleiða 36 milljarða lítra af etanóli á ári árið 2022. Á sama tíma átti að framleiða 16 milljarða lítra af etanóli úr sellulósa - ekki matarhráefni. Framkvæmd laganna hefur staðið frammi fyrir mörgum erfiðleikum og töfum, markmiðin sem þar eru sett fram hafa ítrekað verið endurskoðuð niður.
Etanól er minna „orkuþétt“ orkugjafi en bensín, mílufjöldi bíla sem keyra á E85 (blanda af 85% etanóli og 15% bensíni, bókstafurinn "E" frá enska etanólinu), á hvert rúmmál eldsneytis er um það bil 75% af kílómetragjaldi venjulegra bíla. Hefðbundnir bílar geta ekki unnið á E85, þó að innbrennsluvélar virki frábærlega E10 (sumar heimildir halda því fram að þú getir jafnvel notað E15). Á "alvöru" etanólið getur aðeins virkað svokallað. „Flex-Fuel“ vélar („flex-eldsneyti“ vélar). Þessir bílar geta einnig unnið á venjulegu bensíni (enn er krafist smá viðbótar af etanóli) eða á handahófskennda blöndu af báðum. Brasilía er leiðandi í framleiðslu og notkun á lífetanóli með sykurreyr sem eldsneyti. Bensínstöðvar í Brasilíu bjóða upp á val E20 (eða E25) undir því yfirskini að venjulegt bensín, eða „acool“, etanól-azeotrope (96% C)2H5OH og 4% vatn, hærri etanólstyrkur er ekki hægt að fá með hefðbundinni eimingu). Með því að notfæra sér þá staðreynd að etanól er ódýrara en bensín þynna samviskulaus eldsneytislyf E20 með azeotrope, svo að styrkur þess geti leynt orðið 40%. Að umbreyta hefðbundinni vél í flex-eldsneyti er mögulegt en ekki fjárhagslega mögulegt.
Bandarísk sellulósa etanólframleiðsla
Árið 2010 sendi Umhverfisstofnun Bandaríkjanna (EPA) frá gögnum um framleiðslu á 100 milljónum lítra af sellulósa etanóli í Bandaríkjunum, byggð á yfirlýsingum frá tveimur fyrirtækjum. Svið eldsneyti og Cello orka. Bæði fyrirtækin hættu rekstri sama ár án þess að hefja eldsneytisframleiðslu.
Í apríl 2012, fyrirtækið Blá sykur framleiddi fyrstu 20 þúsund lítra, en eftir það hætti hún þessari starfsemi.
Fyrirtæki INEOS Bio árið 2012, tilkynnti það að ráðist yrði í „fyrstu atvinnuhúsið til framleiðslu á etanóli úr sellulósa með afkastagetu upp á 8 milljónir lítra á ári,“ en EPA skráði enga raunverulega framleiðslu á henni.
Árið 2013 fann EPA núllframleiðslu etanólframleiðslu í Bandaríkjunum.
Árið 2014 tilkynntu fjögur fyrirtæki upphaf framboðs:
- Kornvinnslufyrirtæki Quad County - júlí 2014, 2 milljónir lítra á ári,
- POET - september 2014, 25 milljónir lítra á ári,
- Abengoa - október 2014, 25 milljónir lítra á ári,
- Dupont - Október 2015, 30 milljónir lítra á ári.
Samkvæmt EPA fyrir árið 2015 voru í raun framleiddar 2,2 milljónir lítra, það er 3,6% af yfirlýstum fyrirtækjunum fjórum sem nefnd eru hér að ofan.
Abengoa árið 2015 lýst yfir gjaldþroti.
Lögin um sjálfstæði og öryggi orku, sem samþykkt voru árið 2007 af Bandaríkjaþingi, hvöttu til framleiðslu 3 milljarða lítra í Bandaríkjunum árið 2015. Þannig nam raunveruleg framleiðsla aðeins 0,073% af því markmiði sem þing lýsti yfir, þrátt fyrir verulegar fjárfestingar og stuðning ríkisins.
Gagnrýnendur benda á að misheppnaðar tilraunir til að auglýsa framleiðslu á sellulósa etanóli í Bandaríkjunum hófust fyrir meira en öld síðan og eru endurteknar um það bil á 20 til 30 ára fresti og dæmi eru um að framleiðslan hafi farið yfir eina milljón lítra á ári. Svo til dæmis, aftur árið 1910, fyrirtækið Venjulegt áfengi fékk áfengi úr trévinnsluúrgangi hjá tveimur fyrirtækjum með afkastagetu upp á 5.000 og 7 þúsund lítra á dag. Þeir unnu í nokkur ár.
Lífmetanól
Iðnaðarræktun og líftæknileg umbreyting plöntusvæða sjávar hafa ekki enn náð stigi markaðssetningar, en eru talin eitt af þeim efnilegustu svæðum í framleiðslu á lífeldsneyti.
Í byrjun níunda áratugarins þróuðu fjöldi Evrópuríkja sameiginlega verkefni sem miðaði að því að búa til iðnaðarkerfi sem nota eyðimerkurhéruð. Framkvæmd þessa verkefnis var hindruð af alþjóðlegri lækkun olíuverðs.
Frumframleiðsla lífmassa er möguleg með því að rækta plöntusvif í gervilón sem myndast við sjávarströndina.
Aukaaðferðir eru metan gerjun lífmassa og síðan hydroxýlering metans til að framleiða metanól.
Hugsanlegur ávinningur af því að nota smásjá þörunga er sem hér segir:
- mikil framleiðsla plöntu svifs (allt að 100 t / ha á ári),
- hvorki frjósöm jarðvegur né ferskt vatn er notað í framleiðslu,
- ferlið keppir ekki við landbúnaðarframleiðslu,
- orkunýtni ferlisins nær 14 á stigi metanframleiðslu og 7 á stigi metanólframleiðslu.
Frá sjónarhóli orkuframleiðslu getur þetta líffærakerfi haft verulegan efnahagslegan kost í samanburði við aðrar aðferðir við umbreytingu sólarorku.
Lífbútanól
Bútanól-C4H10O er bútýlalkóhól. Litlaus vökvi með einkennandi lykt. Það er mikið notað sem efnafræðilegt hráefni í iðnaði og er ekki notað sem flutningseldsneyti í atvinnuskyni. Í Bandaríkjunum eru 1,39 milljarðar lítra af bútanóli framleiddur árlega fyrir um það bil 1,4 milljarða dala.
Bútanól byrjaði að framleiða í byrjun 20. aldar með því að nota bakteríur Clostridia acetobutylicum. Á sjötta áratugnum, vegna lækkandi olíuverðs, byrjaði það að vera framleitt úr olíuvörum.
Bútanól hefur ekki ætandi eiginleika, hægt er að senda það yfir núverandi innviði. Það getur en þarf ekki að blandast hefðbundnu eldsneyti. Orka bútanóls er nálægt orku bensínsins. Nota má bútanól í eldsneytisfrumum og sem hráefni til framleiðslu vetnis.
Sykurreyr, rófur, maís, hveiti, kassava og í framtíðinni sellulósa geta verið hráefni til framleiðslu á bútanól. Lífrænu bútanólframleiðslutæknin var þróuð af DuPont Biofuels. Associated British Foods (ABF), BP og DuPont eru að byggja upp lífbútanólverksmiðju í Bretlandi með 20 milljón lítra afkastagetu á ári úr ýmsum hráefnum.
Dímetýleter
Það er hægt að framleiða bæði úr kolum, jarðgasi og úr lífmassa.Mikið magn af dímetýleter er framleitt úr pappírsdeig og pappírsframleiðslu. Það fljótir við lágan þrýsting.
Dímetýleter er umhverfisvænt eldsneyti án brennisteinsinnihalds, innihald köfnunarefnisoxíðs í útblásturslofti er 90% minna en bensín. Notkun dímetýleter þarf ekki sérstakar síur, en það er nauðsynlegt að breyta aflgjafakerfunum (uppsetningu á gasbúnaði, leiðréttingu á myndun blöndunnar) og íkveikju vélarinnar. Án breytinga er mögulegt að nota á bíla með LPG vélar með 30% efni í eldsneyti.
Í júlí 2006 samþykkti Þjóðarþróunar- og umbótastjórnin (NDRC) (Kína) staðal til notkunar dímetýleter sem eldsneyti. Kínverska ríkisstjórnin mun styðja þróun dimetýleters sem mögulegs val á dísel. Á næstu 5 árum hyggst Kína framleiða 5-10 milljónir tonna af dímetýleter á ári.
Samgönguráðuneytið í Moskvu undirbjó drög að ályktun borgarstjórnarinnar „Um stækkun á notkun dímetýleter og aðrar aðrar tegundir vélknúinna eldsneytis.“
Bílar með vélar sem keyra á dimetýleter eru þróaðir af KAMAZ, Volvo, Nissan og kínverska fyrirtækinu SAIC Motor.
Lífdísill
Lífdísill er eldsneyti sem byggist á fitu úr dýraríkinu, plöntu- og örveruuppruna, svo og afurðum sem eru esterification þeirra. Til að fá lífdísil eru jurta- eða dýrafita notuð. Hráefni geta verið repju, sojabaun, lófa, kókosolía eða önnur hráolía, auk úrgangs frá matvælaiðnaðinum. Verið er að þróa tækni til framleiðslu á lífdísil úr þörungum.
Lífrænt bensín
Rússneskir vísindamenn frá sameiginlegu stofnuninni fyrir hátt hitastig (OIVT) frá rússnesku vísindaakademíunni og Moskvu háskólanum í Moskvu hafa þróað og með góðum árangri prófað verksmiðju til að umbreyta lífmassa örþörunga í lífbensín. Eldsneyti sem myndaðist í bland við hefðbundið bensín var prófað í tveggja högga brunahreyfli. Nýja þróunin gerir þér kleift að vinna strax úr öllum lífmassa þörunga án þess að þurrka það. Fyrri tilraunir til að fá lífrænt bensín frá þörungum stóðu fyrir þurrkunarstiginu, sem var betri í orkunotkuninni en orkunýtni eldsneytisins sem myndast. Nú er þetta vandamál leyst. Hratt vaxandi örþörungar vinna miklu afkastameiri orku sólarljóss og koltvísýrings í lífmassa og súrefni en venjulegar landverksmiðjur, svo að fá lífeldsneyti frá þeim er mjög lofandi.
Metan
Metan er tilbúið eftir hreinsun frá alls kyns óhreinindum svonefnds tilbúins jarðgass úr kolefni sem inniheldur fast eldsneyti eins og kol eða tré. Þetta útverma ferli á sér stað við hitastigið 300 til 450 ° C og þrýstingur 1-5 bar í viðurvist hvata. Í heiminum eru nú þegar nokkrar plöntur fyrir framleiðslu á metani úr viðarúrgangi.
Gagnrýni
Gagnrýnendur þróun lífræns eldsneytisiðnaðar segja að vaxandi eftirspurn eftir lífrænu eldsneyti neyti bændur til að draga úr svæðinu undir matarrækt og dreifa þeim í hag eldsneyti. Til dæmis, við framleiðslu á etanóli úr fóðurkorni, er bard notað til að framleiða fóður fyrir búfé og alifugla. Við framleiðslu á lífdísil úr sojabaunum eða repju er kaka notuð til framleiðslu á fóðri. Það er að framleiðsla lífeldsneyti skapar annan áfanga í vinnslu landbúnaðarhráefna.
- Samkvæmt hagfræðingum við háskólann í Minnesota, vegna lífeldsneytisuppsveiflu, mun hungraða fólki á jörðinni fjölga í 1,2 milljarða árið 2025.
- Matvæla- og landbúnaðarstofnun Sameinuðu þjóðanna (FAO) segir í skýrslu sinni frá 2005 að aukning á eldsneytisnotkun geti hjálpað til við að auka fjölbreytni í landbúnaði og skógrækt og bæta matvælaöryggi og stuðla að efnahagslegri þróun. Lífræn eldsneytisframleiðsla mun skapa ný störf í þróunarlöndunum og draga úr ósjálfstæði þróunarlandanna af olíuinnflutningi. Að auki mun framleiðsla lífræns eldsneytis leyfa þátttöku ónýtts lands. Í Mósambík er til dæmis landbúnaður stundaður á 4,3 milljónum hektara af 63,5 milljónum hektara af mögulegu hentugu landi.
- Árið 2007 voru 110 eimingarstöðvar starfandi í Bandaríkjunum til að framleiða etanól og 73 í viðbót voru í smíðum. Í lok árs 2008 náði framleiðslugeta bandarísks etanóls 11,4 milljörðum lítra á ári. Í ávarpi sínu til þjóðarinnar árið 2008 kallaði George W. Bush á að hækka framleiðslu á lífetanóli í 35 milljarða lítra á ári árið 2017.
- Í hugvekjum yfirstjórans (03/28/2007) gagnrýndi Fidel Castro Rus, forseta Bandaríkjanna, George W. Bush, sem „eftir fund með helstu bandarískum framleiðendum lýsti yfir andlausri hugmynd sinni um að framleiða eldsneyti úr mat ... Yfirmaður heimsveldisins hrósaði því að Bandaríkin notuðu korn sem hráefni eru þeir þegar orðnir fyrsti framleiðandi etanóls í heiminum, “skrifaði Castro. Og þá sýndi hann, byggðar á tölum og staðreyndum, að slík nálgun myndi auka vandamál matarframboðs í löndum þriðja heimsins, þar sem íbúar sveltast oft.
- Í Indónesíu og Malasíu var stór hluti regnskóga skorinn niður til að búa til lóðargróður. Sami hlutur gerðist í Borneo og Sumatra. Ástæðan var kapphlaupið um framleiðslu á lífdísel - eldsneyti sem valkostur við dísilolíu (repjuolíu er hægt að nota sem eldsneyti í hreinu formi). Lágur kostnaður og lítil orkunotkun - það sem þú þarft til að framleiða annað eldsneyti frá hálftæknilegum olífræjum.
Stærðarmöguleikar
Lífræn orka er oft talin geta verið stórfelldur kolefnishlutlaus steingervingur í jarðefnaeldsneyti. Til dæmis telur Alþjóða orkumálastofnunin lífræn orka vera mögulega uppsprettu meira en 20% frumorku árið 2050, skýrsla frá skrifstofu UNFCCC áætlar möguleika á orkuorku um 800 exajoules á ári (EJ / ár) sem er verulega umfram núverandi orkunotkun á heimsvísu. Sem stendur notar mannkynið um 12 milljarða tonna lífmassa plantna á ári (dregur úr lífmassa sem er fáanleg fyrir vistkerfi á landi um 23,8%), efnaorka þess er aðeins 230 EJ. Árið 2015 var lífeldsneyti framleitt með heildarorkuinnihald 60 EJ, sem er 10% af aðalorkuþörfinni. Núverandi landbúnaðar- og skógræktarhættir auka ekki heildar lífmassaframleiðslu á jörðinni, eingöngu dreifir henni frá náttúrulegum vistkerfum í þágu mannlegra þarfa. Að fullnægja 20-50% af orkuþörfinni vegna lífeldsneytis myndi þýða aukningu á lífmassa sem móttekin er á landbúnaðarlönd um 2-3 sinnum. Samhliða þessu þarf að útvega vaxandi íbúa mat. Á sama tíma hefur núverandi landbúnaðarframleiðsla áhrif á 75% af yfirborði jarðar laus við eyðimörk og jökla, sem leiðir til óhóflegrar þrýstings á vistkerfi og veruleg losun CO2 . Getan til að fá mikið magn af viðbótar lífmassa í framtíðinni er því mjög vandmeðfarin.
„Kolefnishlutleysi“ í líforku
Hugmyndin um „kolefnishlutleysi“ líforku er útbreidd, en samkvæmt þeim leiðir framleiðsla orku frá plöntum ekki til viðbótar CO2 út í andrúmsloftið. Þetta sjónarmið er gagnrýnt af vísindamönnum en er til staðar í opinberum skjölum Evrópusambandsins. Sérstaklega liggur það til grundvallar tilskipuninni um að auka hlut líffræðilegrar orku í 20% og lífeldsneyti í flutningum í 10% árið 2020. Hins vegar er vaxandi fjöldi vísindalegra gagna sem vekur efasemdir um þessa ritgerð. Ræktandi plöntur til framleiðslu á lífrænu eldsneyti þýðir að land verður að fjarlægja og losa sig við annan gróður sem náttúrulega gæti unnið kolefni úr andrúmsloftinu. Að auki leiða mörg stig lífræns eldsneytisframleiðslu til losunar CO.2. Óhjákvæmilega fylgja búnaður, flutningur, efnavinnsla hráefna, jarðvegstruflanir losun CO2 út í andrúmsloftið. Endanlegt jafnvægi í sumum tilvikum getur verið verra en þegar brenna jarðefnaeldsneyti. Annar valkostur fyrir líforku felur í sér að afla orku frá ýmsum landbúnaðarúrgangi, trévinnslu o.s.frv. Það þýðir að þessi úrgangur er fjarlægður úr náttúrulegu umhverfi, þar sem á náttúrulegum atburði gæti kolefnið sem er í þeim að jafnaði borist í jarðveginn við rotnun. Í staðinn er það sleppt út í andrúmsloftið þegar það er brennt.
Sameiginlegt mat á líftíma byggð á líforku tækni veitir fjölbreyttan árangur eftir því hvort tekið er tillit til beinna og óbeinna breytinga á landnotkun, möguleikans á að fá aukaafurðir (t.d. fóður búfjár), gróðurhúsahlutverk tvínituroxíðs frá áburðarframleiðslu og öðrum þáttum. Samkvæmt Farrell o.fl. (2006) er losun lífeldsneytis frá ræktun 13% minni en hefðbundin losun bensíns. Rannsókn bandarísku umhverfisverndarstofnunarinnar sýnir að með tímabundnum „sjóndeildarhring“ í 30 ár veitir lífdísill korns samanborið við hefðbundið eldsneyti allt frá 26% til aukningar á losun um 34%, allt eftir forsendum.
Kolefnisskuldir
Notkun lífmassa í raforkuiðnaðinum skapar annað vandamál vegna kolefnishlutleysi, sem er ekki dæmigert fyrir flutninga á lífeldsneyti. Sem reglu, í þessu tilfelli erum við að tala um að brenna viði. CO2 frá brennandi viði fer það inn í andrúmsloftið beint við brennsluferlið og útdráttur þess úr andrúmsloftinu á sér stað þegar ný tré vaxa í tugi og hundruð ára. Þessi tími er venjulega kallaður „kolefnisskuldir“, fyrir evrópska skóga nær hann tvö hundruð árum. Vegna þessa er ekki hægt að tryggja „kolefnishlutleysi“ viðar sem lífeldsneyti til skamms og meðallangs tíma, en niðurstöður loftslagsbreytinga benda til þess að þörf sé á skjótum samdrætti í losun. Notkun hratt vaxandi trjáa með áburði og öðrum aðferðum við iðnaðar landbúnaðartækni leiðir til þess að skógum er skipt út fyrir plantekjur sem innihalda mun minna kolefni en náttúruleg vistkerfi. Stofnun slíkra plantekna leiðir til þess að líffræðilegur fjölbreytileiki tapast, jarðvegsrof er eytt og önnur umhverfisvandamál svipuð afleiðingum útbreiðslu einræktunar korns.
Afleiðingar vistkerfisins
Samkvæmt rannsókn sem birt var í tímaritinu Vísindiað innleiða CO losunargjöld2 frá jarðefnaeldsneyti, meðan hún hunsar losun lífræns eldsneytis, mun leiða til aukinnar eftirspurnar eftir lífmassa, sem árið 2065 mun bókstaflega breyta öllum náttúrulegum skógum sem eftir eru, engjum og flestum öðrum vistkerfum í lífrænan eldsneyti. Skógum er nú eytt fyrir lífeldsneyti. Aukin eftirspurn eftir kögglum leiðir til aukningar alþjóðaviðskipta (fyrst og fremst með birgðir til Evrópu) og ógnar skógum um allan heim. Til dæmis hyggst enski raforkuframleiðandinn Drax fá helming 4 GW afkastagetu hans frá lífeldsneyti. Þetta þýðir nauðsyn þess að flytja inn 20 milljónir tonna af viði á ári, tvöfalt meira en safnað er í Bretlandi sjálfum.
Orkunýting lífræns eldsneytis
Hæfni lífræns eldsneytis til að þjóna sem aðal orkugjafi veltur á orkunýtni þess, það er, hlutfalli móttekinnar notkunarorku og varins. Fjallað er um orkujafnvægið í etanóli í korni í Farrell o.fl. (2006). Höfundarnir draga þá ályktun að orkan, sem dregin er út úr þessari tegund eldsneytis, sé verulega meiri en orkunotkunin til framleiðslu hennar. Pimentel og Patrek halda því fram að orkunotkun sé 29% meiri en endurheimtanleg orka. Misræmið tengist aðallega mati á hlutverki aukaafurða sem samkvæmt bjartsýnnu mati er hægt að nota sem búfóður og draga úr þörfinni fyrir sojabaunaframleiðslu.
Áhrif á fæðuöryggi
Þar sem ekki er hægt að fjarlægja framleiðslu eldsneytis úr þörungum utan rannsóknarstofunnar, þrátt fyrir margra ára erfiði og verulega fjárfestingu, þurfa lífræn eldsneyti að fjarlægja ræktað land. Samkvæmt IEA fyrir árið 2007 krefst árleg framleiðsla 1 EJ af lífrænni eldsneytisorku á ári 14 milljónir hektara ræktuðu lands, þ.e.a.s. 1% af flutningseldsneyti þarfnast 1% af ræktuðu landi.
Dreifing
Metið af Worldwatch Institute Árið 2007 voru 54 milljarðar lítra af lífrænu eldsneyti framleiddir um heim allan, sem jafngildir 1,5% af alheims fljótandi eldsneytisnotkun. Etanólframleiðsla nam alls 46 milljörðum lítra. Bandaríkin og Brasilía framleiða 95% af etanóli í heiminum.
Árið 2010 jókst heimsframleiðsla fljótandi lífeldsneyti í 105 milljarða lítra, sem er 2,7% af eldsneytisnotkun á heimsvísu í flutningum á vegum. Árið 2010 voru framleiddir 86 milljarðar lítra af etanóli og 19 milljarðar lítrar af lífdísel. Hlutur Bandaríkjanna og Brasilíu í alþjóðlegri etanólframleiðslu féll niður í 90%.
Meira en þriðjungur korns í Bandaríkjunum, meira en helmingur af repjufræjum í Evrópu, og næstum helmingur sykurreyrar í Brasilíu fer í lífræn eldsneytisframleiðslu (Bureau o.fl., 2010).
Lífeldsneyti í Evrópu
Framkvæmdastjórn ESB hefur sett sér það markmið að nota aðra orkugjafa í að minnsta kosti 10% ökutækja árið 2020. Það er einnig bráðabirgðamarkmið um 5,75% fyrir árið 2010.
Í nóvember 2007 var stofnunin um endurnýjanlega eldsneyti stofnuð í Bretlandi til að hafa umsjón með tilkomu endurnýjanlegs eldsneytiskrafna. Formaður nefndarinnar var Ed Gallaher, fyrrverandi framkvæmdastjóri Umhverfisstofnunar.
Umræðan um hagkvæmni lífeldsneytis allt árið 2008 leiddi til annarrar ítarlegrar rannsóknar á vandamálinu af þóknun undir forystu Gallagher. Óbein áhrif notkunar lífeldsneytis á matvælaframleiðslu, fjölbreytni ræktunar ræktað, matvælaverð og landbúnaðarlandssvæði voru skoðuð. Skýrslan lagði til að draga úr virkni innleiðingar á lífeldsneyti í 0,5% á ári. Markmiðinu um 5 prósent ætti þannig að nást ekki fyrr en 2013/2014, þremur árum síðar en upphaflega var lagt til. Ennfremur ætti að fylgja frekari framkvæmd skyldubundin krafa um að fyrirtæki beiti nýjustu tækni sem beinist að annarri kynslóð eldsneytis.
Frá og með 1. apríl 2011 geturðu keypt nýja dísilvél á meira en 300 sænskum bensínstöðvum. Svíþjóð varð fyrsta landið í heiminum þar sem mögulegt er að eldsneyti bíla með vistvænu díseli, gerður á grundvelli sænskrar furuolíu. „Þetta er gott dæmi um það hvernig á að nota marga verðmæta hluti skóga og hvernig„ græna gullið “okkar getur veitt fleiri störf og betra loftslag“ - Landbúnaðarráðherra Eskil Erlandsson / Eskil Erlandsson.
Hinn 8. mars 2013 lauk fyrsta atvinnuflugi fyrir lífræn eldsneyti yfir Atlantshafið. Flugið var stjórnað af KLM Boeing 777-200 á leiðinni Amsterdam - New York.
Í Finnlandi veitir viðareldsneyti um 25% af orkunotkun og er aðal uppspretta þess og hlutur hans eykst stöðugt.
Stærsta varmaorkuver í heiminum er nú í byggingu í Belgíu. Bíkraftur herrasem mun vinna á viðarflögum.Rafmagnsgeta hennar verður 215 MW og hitauppstreymi hennar 100 MW 107, sem mun veita raforku til 450.000 heimila.
Lífræn eldsneyti í Rússlandi
Samkvæmt Rosstat, nam rússneskur útflutningur á álverseldsneyti (þ.mt hálmi, olíukaka, viðarflísum og viði) meira en 2,7 milljónum tonna. Rússland er eitt þriggja landa sem flytur eldsneytispillur á Evrópumarkað. Aðeins um 20% af lífrænu eldsneyti sem framleitt er er neytt í Rússlandi.
Hugsanleg lífgasframleiðsla í Rússlandi er allt að 72 milljarðar m³ á ári. Hugsanleg framleiðsla raforku úr lífgasi er 151.200 GW, hiti - 169.344 GW.
Á árunum 2012-2013 er fyrirhugað að taka meira en 50 lífgasvirkjanir í notkun í 27 svæðum í Rússlandi. Uppsett afl hverrar stöðvar verður frá 350 kW til 10 MW. Heildargeta stöðvanna mun fara yfir 120 MW. Heildarkostnaður verkefnanna verður 58,5 til 75,8 milljarðar rúblur (fer eftir matsfæribreytum). Framkvæmd þessa verkefnis er framkvæmd af GazEnergoStroy Corporation og BioGazEnergoStroy Corporation.
Yfirgefin land- og lífeldsneytisframleiðsla
Samkvæmt sameiginlegu sjónarmiði er hægt að forðast neikvæðar afleiðingar af notkun lífræns eldsneytis með því að rækta hráefni fyrir það á svokölluðum „yfirgefnum“ eða „yfirgefnu“ jörðum. Til dæmis kallar breska konunglega félagið í skýrslu sinni pólitískar ákvarðanir sem ætlað er að færa framleiðsluna „yfir í jaðarlönd með litla líffræðilega fjölbreytni eða yfirgefin lönd.“ Í rannsókn sem gerð var af Campbell o.fl. 2008 er áætlað að lífrænn hugsanleg orkunýtni yfirgefinna landa verði innan við 8% af núverandi frumorkuþörf með 385-472 milljónum hektara. Framleiðni þessara landa er viðurkennd við 4,3 tonn á hektara á ári, sem er mun lægri en fyrri áætlanir (allt að 10 tonn á hektara á ári). Dæmi um aðferðafræði til að ákvarða „yfirgefið“ ræktað land sem hentar til framleiðslu á eldsneyti er Field et al (2008) rannsókn, en samkvæmt henni eru 386 milljónir hektara af slíku landi. Allt land sem ræktun hefur verið ræktað síðan 1700 og samkvæmt gervihnattamyndum sem ekki er ræktað núna, er talið „yfirgefið“ ef engir skógar eða byggðir eru á þeim. Á sama tíma er engin tilraun gerð til að meta notkun þessara jarða af íbúum til haga, söfnunar, garðyrkju o.s.frv. Fyrir vikið er höfundur endurskoðunar á sautján rannsóknum á Goeran Berndes lífbrennsluframleiðslu, „land sem oft er talin yfirgefin eru grundvöllur íbúa landsbyggðarinnar. “ Fjöldi höfunda sem skrifa um lífræn eldsneytisframleiðslu ganga lengra með því að kynna hugtakið „vannýtt land“ og fela í sér miklar beitarrými í Rómönsku Ameríku, Afríku og Asíu í þessum flokki. Það er þegjandi gert ráð fyrir að umskipti í ákafur búskapur á þessum jörðum séu blessun núverandi íbúa þeirra og núverandi lífsstíll þeirra, þróaður með reynslu margra kynslóða forfeðra sinna, á ekki rétt á frekari tilveru. Þetta sjónarmið er gagnrýnt af verjendum hinna hefðbundnu lífshátta sem umgengni við menningarlegan fjölbreytileika mannkynsins og virðingarleysi fyrir réttindum sveitarfélaga. Þeir benda einnig á mikilvægi hefðbundinnar þekkingar og starfshátta sem gera kleift að ná fram sjálfbærum lífsstíl. Samkvæmt samtökunum International Lands Coalition eru nú 42% allra landgrófa í heiminum gerðar til framleiðslu á lífeldsneyti. Framleiðendur þess hafa tilhneigingu til að flokka hundruð milljóna hektara lands í Suður-heiminum sem „yfirgefin“ og „aðgengileg til þróunar“ og hunsa þá staðreynd að hundruð milljóna manna búa á þessum löndum og afla sér lífsafkomu sinnar. Einnig er oft ekki tekið tillit til skemmda á líffræðilegum fjölbreytileika. Handtaka er auðveldari með því að þessar jarðir eru oft í eigu sveitafélaga, en réttindi þeirra eru byggð á hefðbundnum hugmyndum og eru ekki lögformlega gerð. Ávinningur íbúa við atvinnusköpun reynist oft óverulegur vegna fjármagnsstyrks beittra framleiðslukerfa og lélegrar samþættingar byggðarlaga í þessum kerfum. Að auki er leiguverð og launastig ákvarðað af kraftajöfnuði þeirra aðila sem taka þátt í viðskiptunum og kosturinn, að jafnaði, er á hlið fjölþjóðlegrar landbúnaðarráðherra. Colchester (2011) sýnir að nauðungarvinnu er í reynd notað í framleiðslu pálmaolíu. Að auki er störfum sem lofað er sveitarfélögum sem skilyrði fyrir landflutningi oft eytt á örfáum árum (Ravanera og Gorra 2011). Almennt er ástandið á einhliða ósjálfstæði íbúa á landsbyggðinni af mikilli landbúnaðarrekstri óaðlaðandi fyrir þá. Í Brasilíu er vilji farandbænda að „vinna fyrir sig án leigusala“ viðurkenndur sem lykilatriði í eyðingu skóga í Amazonian (dos Santos o.fl. 2011).
Staðlar
1. janúar 2009 í Rússlandi GOST R 52808-2007 „Óhefðbundin tækni. Lífræn úrgangur frá orku. Skilmálar og skilgreiningar. " Pöntun nr. 424 fyrir kynningu staðalsins var samþykkt af Rostekhregulirovanie 27. desember 2007.
Staðallinn var þróaður af rannsóknarstofu endurnýjanlegra orkugjafa landfræðideildar Moskvu háskólans. MV Lomonosov og setur hugtök og skilgreiningar á grunnhugtökum á sviði lífeldsneytis með áherslu á fljótandi og loftkennt eldsneyti.
Í Evrópu, frá 1. janúar 2010, er einn staðall fyrir lífeldsneyti EN-PLUS í gildi.
Alþjóðlegt eftirlit
Athyglisverð staðreynd er sú að framkvæmdastjórn Evrópusambandsins hyggst hvetja þátttökulöndin til að flytja bifreiðar til lífeldsneytis að fjárhæð 10% af heildinni. Til að ná þessu markmiði hafa sérstök ráð og umboð verið stofnuð og starfa í Evrópu, sem hvetja bíleigendur til að útbúa vélar sínar og einnig hafa stjórn á gæðum lífræns eldsneytis sem afhent er á mörkuðum.
Til að varðveita lífjafnvægið á jörðinni, tryggja umboðin að fjöldi plantna sem eru hráefni til framleiðslu á afurðum aukist og að þeim komi ekki í stað plantna sem lífræn eldsneyti eru framleidd frá. Að auki verða fyrirtæki sem framleiða lífeldsneyti stöðugt að bæta tækni sína og einbeita sér að framleiðslu annarrar kynslóðar eldsneytis.
Eldsneyti veruleika í Rússlandi og í heiminum
Niðurstöður slíkrar virkrar vinnu voru ekki lengi að koma. Til dæmis, í byrjun annars áratugar aldarinnar voru 300 bensínstöðvar þegar starfræktar í Svíþjóð, þar sem þú getur fyllt í tank með umhverfisvænni lífdísil. Það er unnið úr olíu frægu furutrjáanna sem rækta í Svíþjóð.
Og vorið 2013 átti sér stað atburður sem varð vendipunktur í þróun flugeldsneytisframleiðslutækni. Flugvél yfir Atlantshafið sem er eldsneyti með lífeldsneyti flaug út frá Amsterdam. Þessi Boeing lenti örugglega í New York og lagði þannig grunninn að notkun umhverfisvæns og ódýrs eldsneytis.
Rússland tekur mjög áhugaverða afstöðu í þessu ferli. Við erum framleiðendur ýmiss konar lífræns eldsneytis, við skipum þriðja sætið í mati útflytjenda á eldsneyti kögglum! En inni í okkar landi neytum við minna en 20% af eldsneyti, meðan við höldum áfram að nota dýrar tegundir.
27 svæðum í Rússlandi urðu tilraunastöðvar þar sem rafgasvirkjanir voru byggðar og settar af stað. Þetta verkefni kostaði tæplega 76 milljarða rúblur, en sparnaður af rekstri stöðvanna er margfalt meiri en þessi kostnaður.
Uppljóstrunarverðlaun
Sérstaklega efnileg er tækni til vinnslu endurnýjanlegs hráefnis í lífeldsneyti og rafmagn, svo og lausnir til framleiðslu á lífrænum umbúðum. Notkun þessarar tækni gerir kleift að endurvinna þær, þ.e.a.s. endurvinnslu í nýrri lotu framleiðslu vöru (einkum hvarfefni í eldsneytisfrumum og lífplasti).
Möguleikar á notkun þessara tækni í Rússlandi eru mjög miklir. Þróun þeirra og framkvæmd þeirra mun leiða til meðallangs tíma að draga úr ósjálfstæði hagkerfis landsins af orkuauðlindum, erlendum vörum og tækni og sköpun nýrra markaða.
Áhrif
Örva þróun samgöngumála, auka umhverfisvænni þess og mæta vaxandi eldsneytisþörf.
Að draga úr alvarleika samkeppni milli tæknilegra svæða og sáð svæða í matvöru (vegna ræktunar á örþörungum í plöntusvæðum, hvirfil fljótandi fiskabúrsreaktorum, opnum geymum).
Þróun svæða með skaðleg félags-og efnahagsleg skilyrði og minnkandi ánauðar þeirra við innflutt eldsneyti.
Að fá prótein, andoxunarefni, matarlitir og aðrar gagnlegar vörur úr örþörungum.
Markaðsáætlanir
Árið 2030 mun framleiðsla lífræns eldsneytisframleiðslu á heimsvísu aukast í 150 milljónir tonna í olíujafngildi með 7–9% vaxtarhraða. Hlutur þess mun ná 4-6% af heildareldsneyti sem neytt er í flutningageiranum. Lífeldsneyti þörunga getur komið í stað meira en 70 milljarða lítra af jarðefnaeldsneyti árlega. Árið 2020 getur lífeldsneytismarkaðurinn í Rússlandi vaxið meira en 1,5 sinnum - allt að 5 milljónir tonna á ári. Líklegt hugtak fyrir hámarks birtingarmynd stefnunnar: 2025–2035.
Ökumenn og hindranir
Umhverfisstefna þróaðra ríkja til að lágmarka umfang umhverfismengunar.
Þörfin fyrir stórfelldar fjárfestingar fyrir byggingu lífdísilverksmiðja, aðlögun tækniferla.
Háð skilvirkni vaxtar örþörunga á styrk sólarljóss (þegar ræktað er í opnu vatni).
Rafmagn í lífrænum úrgangi
Aðferðum við nýtingu og vinnslu úrgangs er hægt að sameina framleiðslu á nánast umtalsverðum afurðum og jafnvel rafmagni. Með því að nota sérstök tæki - örverueldsneytisfrumur (MTE) - varð mögulegt að framleiða rafmagn úr úrgangi beint og framhjá stigum lífgasframleiðslu og vinnslu þess í rafmagni.
MTEs eru lífrænt kerfi. Árangur virkni þess fer eftir efnaskiptavirkni baktería sem brjóta niður lífræn efnasambönd (úrgang) og flytja rafeindir í rafrás sem er innbyggð í sama kerfið. Mesta skilvirkni slíkra baktería er hægt að ná með því að fella þær inn í tækniskerfi skólphreinsistöðva sem innihalda lífræn efni, en sundurliðun þeirra losar orku.
Nú þegar er til rannsóknarstofa sem gerir kleift að nota MTE til að hlaða rafhlöður. Með stigstærð og hagræðingu tæknilausna verður mögulegt að útvega litlum fyrirtækjum rafmagn. Til dæmis, hágæða MTE sem starfa á magni frá tugum til þúsundir lítra mun veita sjálfstæða afl til meðferðarstofnana.
Uppbyggingargreining
Spá um uppbyggingu heimsmarkaðarins fyrir lífeldsneyti: 2022 (%)
Rafmagn í lífrænum úrgangi
Aðferðum við nýtingu og vinnslu úrgangs er hægt að sameina framleiðslu á nánast umtalsverðum afurðum og jafnvel rafmagni. Með því að nota sérstök tæki - örverueldsneytisfrumur (MTE) - varð mögulegt að framleiða rafmagn úr úrgangi beint og framhjá stigum lífgasframleiðslu og vinnslu þess í rafmagni.
MTEs eru lífrænt kerfi. Árangur virkni þess fer eftir efnaskiptavirkni baktería sem brjóta niður lífræn efnasambönd (úrgang) og flytja rafeindir í rafrás sem er innbyggð í sama kerfið. Mesta skilvirkni slíkra baktería er hægt að ná með því að fella þær inn í tækniskerfi skólphreinsistöðva sem innihalda lífræn efni, en sundurliðun þeirra losar orku.
Nú þegar er til rannsóknarstofa sem gerir kleift að nota MTE til að hlaða rafhlöður. Með stigstærð og hagræðingu tæknilausna verður mögulegt að útvega litlum fyrirtækjum rafmagn. Til dæmis, hágæða MTE sem starfa á magni frá tugum til þúsundir lítra mun veita sjálfstæða afl til meðferðarstofnana.
Áhrif
Að bæta umhverfisvænni framleiðsluferla og skilvirkni fyrirtækja, draga úr ósjálfstæði þeirra við ytri raforku, draga úr framleiðslukostnaði og kostnað við að afla sér meðhöndlunartækni.
Að bæta ástandið á svæðum með orkuskort, auka samkeppnishæfni þeirra með notkun MTE.
Möguleikinn á sjálfstæðri framleiðslu raforku í orkufrekum tilgangi (til dæmis í litlum bæjum).
Markaðsáætlanir
70% - hlutur úrgangs sem verður unninn með líftæknilegum aðferðum mun aukast árið 2020 í Rússlandi miðað við 2012. Í Evrópusambandinu verður hlutur raforku úr lífgasi um 8%. Líklegt hugtak fyrir hámarks birtingarmynd stefnunnar: 2020–2030.
Ökumenn og hindranir
Aukning lífræns úrgangs og aukning á raforkueftirspurn.
Hæfni til að vinna lífreaktora eins og MTE á ýmsum orkugjöfum, þar með talið skólpi.
Ófullnægjandi fjárfestingarstig þarf til að samþætta MTE í tækniferli, langur endurgreiðslutími.
Þörfin til að tengja lífreaktora við úrgangsstaði.
Tiltölulega lítil skilvirkni núvirkra tilrauna iðnaðarhönnunar lífreaktora af MTE gerðinni.
Uppbyggingargreining
Rannsóknir á örveruefnafræðilegum kerfum eftir tegundum: 2012 (%)
Líffræðileg niðurbrjótanleg fjölliðaumbúðir
Algengi umbúða framleiddar úr tilbúnum fjölliðurum (töskur, filmur, ílát) leiðir til aukinnar vandamála umhverfismengunar. Það er hægt að leysa það með því að skipta yfir í umbúðir úr lífrænu niðurbrjótanlegu fjölliður sem eru fljótt endurvinnanleg og þægileg í notkun.
Í flestum þróuðum löndum sést tilhneiging í umbúðaiðnaðinum til að fjarlægja mikið og langa (allt að nokkur hundruð ár) niðurbrjótanleg tilbúið fjölliður (með endurvinnslutíma 2-3 mánuði). Árlegt magn neyslu þeirra í Vestur-Evrópu eingöngu er um 19 þúsund tonn, í Norður-Ameríku - 16 þúsund tonn. Á sama tíma, fyrir fjölda vísbendinga, eru eftirlitsefni um lífrænt fjölliða enn á eftir hefðbundnum tilbúnum.
Tækni til framleiðslu á lífrænu fjölliðuefnum sem byggð eru á fjölmjölmsýru úr plöntusykri úr kornrækt og sykurrófum gera kleift að hafa umbúðir með mikla neytendareinkenni: sveigjanlegt og varanlegt, þolir raka og árásargjarn efnasambönd, ódæmir fyrir lykt, með mikla hindrunareiginleika og um leið niðurbrot á skilvirkan hátt og fljótt . Að bæta tækni miðar að því að draga úr efnis- og orkuþéttni þeirra.
Önnur kynslóð lífeldsneyti
Flókið framleiðsla er að það þarfnast töluvert af plöntuefnum. Og til að rækta það, eru lönd nauðsynleg, sem, ef þau eru rétt sett, ætti að nota til að rækta matarplöntur. Þess vegna er ný tækni miðuð við að framleiða lífeldsneyti ekki frá allri verksmiðjunni, heldur úr úrgangi frá annarri framleiðslu. Viðarflísar, strá eftir þreskingu, hýði úr sólblómaolíu, olíuköku og ávaxtaköku og jafnvel áburð og margt fleira - þetta er það sem verður hráefnið í annarri kynslóð lífeldsneyti.
Sláandi dæmi um annarrar kynslóðar lífeldsneyti er „fráveitu“ gasið, það er lífgas sem samanstendur af koltvísýringi og metani.Svo að nota megi lífgas í bílum, er koltvísýringur fjarlægður úr honum, þar af leiðandi er hreinn lífmetan eftir. Á svipaðan hátt fæst lífetanól og lífdísill úr líffræðilegum massa.
Hvernig á að búa til lífdísil
Til að framleiða lífdísil er nauðsynlegt að draga úr seigju jurtaolíu. Til að gera þetta er glýserín tekið úr því og áfengi sett í olíuna í staðinn. Þetta ferli þarf nokkrar síur til að fjarlægja vatn og ýmis óhreinindi. Til að flýta fyrir ferlinu er hvati bætt við olíuna. Áfengi er einnig bætt við blönduna. Til að fá metýleter er metanóli bætt við olíuna og etanóli bætt við til að fá etýleter. Sýra er notuð sem hvati.
Öllum íhlutunum er blandað saman, þá tekur það tíma fyrir eyðingu. Efsta lag geymisins er lífdísill. Miðlagið er sápa. Neðsta lagið er glýserín. Öll lög fara í frekari framleiðslu. Bæði glýserín og sápa eru nauðsynleg efnasambönd í þjóðarbúskapnum. Lífdísill fer í gegnum nokkrar hreinsanir, er tæmdur, síaður.
Tölur þessarar framleiðslu eru mjög áhugaverðar: tonn af olíu sem samverkar 110 kg af áfengi og 12 kíló af hvata skilar 1.100 lítra af lífdíseli og meira en 150 kg af glýseríni. Lífdísill hefur gulbrúnan gulan lit, eins og fallega nýpressað sólblómaolía, dökkt glýserín, og þegar við 38 gráður, harðnar það. Lífsdísill í góðum gæðum ætti ekki að innihalda óhreinindi, agnir eða sviflausnir. Fyrir stöðugt gæðaeftirlit þegar líffræðileg dísel er notuð er nauðsynlegt að athuga eldsneytissíur bifreiða.
Lífrænan etanólframleiðsla
Gerjun hráefna sem eru rík af sykri er grunnurinn að framleiðslu lífetanóls. Þetta ferli er svipað og að fá áfengi eða venjulegt tungl. Kornsterkja breytist í sykur, ger er bætt við það og blandað saman við. Hreint etanól fæst með því að aðskilja gerjunafurðirnar, þetta á sér stað í sérstökum dálkum. Eftir nokkrar síur eru þær þurrkaðar, það er að segja vatn er fjarlægt.
Lífrænan etanól án vatns óhreininda er hægt að bæta við venjulegt bensín. Vistfræðilegur hreinleiki lífetanóls og lágmarksáhrif þess á umhverfið eru mikils metin í iðnaði, auk þess er verð á lífrænu eldsneyti sem myndast mjög hæfilegt.