أنواع الوقود الحيوي: مقارنة خصائص الوقود الصلب والسائل والغازي

البديل لموارد الطاقة التقليدية هو أنواع مختلفة من الوقود الحيوي، الذي يستخدم في إنتاجه المواد الخام النباتية أو الحيوانية والنفايات الصناعية ونتائج النشاط الحيوي للكائنات الحية.

نحن نقدم فهم مزايا وعيوب استخدام هذا الوقود، ومعرفة ميزات الإنتاج والخصائص الوظيفية، وكذلك تقييم فعالية استخدام أنواع مختلفة من الوقود البيولوجي. ستساعدك المعلومات المقدمة على التنقل في اختيار المصادر البديلة لموارد الطاقة.

ما هو الوقود الحيوي

الاتجاه الأكثر واعدة في قطاع الطاقة هو التقنيات التي تنطوي على استخدام الموارد المتجددة، والتي تشمل الوقود البيولوجي.

الحطب هو نوع تقليدي من الوقود الحيوي
النوع الأكثر شيوعًا من الوقود البيولوجي هو الحطب العادي. ويستخدمها 38% من سكان العالم للتدفئة والطهي

كمادة خام لإنتاجها، يمكنك أن تأخذ الكتلة الحيوية من أصل نباتي / حيواني، بما في ذلك النفايات الصناعية أو النفايات الحيوانية.

تتم معالجة هذه المواد بطرق كيميائية حرارية أو بيولوجية، وفي الحالة الأخيرة، يتم الحصول على الوقود باستخدام أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة.

ديناميات إنتاج الوقود الحيوي
حصة استخدام الوقود البيولوجي في تزايد مستمر، مما يساهم في الحفاظ على الموارد الهيدروكربونية الأحفورية (+)

لدى العديد من البلدان برامج خاصة لزيادة حصة الوقود الحيوي في استهلاك الطاقة على المستوى الوطني والإقليمي. لدى عدد من الدول أيضًا معايير إلزامية لاستخدام مصدر الطاقة هذا.

مزايا وعيوب الوقود الحيوي

الوقود البيولوجي له جوانب إيجابية وسلبية. يرجع الاهتمام باستخدام هذا النوع من المواد الخام إلى مزاياه التي لا شك فيها.

وتشمل هذه:

  • تكلفة الميزانية. على الرغم من أن أسعار الوقود الحيوي في الوقت الحالي هي تقريبًا نفس تكلفة البنزين، إلا أن المواد البيولوجية تعتبر نوعًا أكثر ربحية من الوقود لأنها تنتج انبعاثات أقل عند حرقها. الوقود الحيوي مناسب للاستخدام في ظروف مختلفة، ويمكن تكييفه مع محركات ذات تصميمات مختلفة. وهناك ميزة أخرى تتمثل في تحسين تشغيل المحرك، الذي يظل نظيفًا لفترة أطول بسبب الكمية الصغيرة من السخام وغازات العادم.
  • إمكانية التنقل. ويختلف الوقود البيولوجي عن مصادر الطاقة البديلة الأخرى في قابليته للنقل. تشتمل منشآت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح عادة على بطاريات ثقيلة، لذلك يتم استخدامها في أغلب الأحيان بشكل دائم، في حين يمكن نقل الوقود الحيوي من منطقة إلى أخرى دون الكثير من المتاعب.
  • مصدر الطاقة المتجددة. على الرغم من أن الباحثين يعتقدون أن احتياطيات النفط الخام الموجودة ستستمر لعدة مئات من السنين على الأقل، إلا أن الاحتياطيات الأحفورية لا تزال محدودة. ويعد الوقود الحيوي، المصنوع من النفايات النباتية والحيوانية، من الموارد المتجددة التي لا تواجه خطر الانقراض في المستقبل المنظور.
  • حماية الغلاف الجوي للأرض. العيب الرئيسي للهيدروكربونات التقليدية هو النسبة العالية من ثاني أكسيد الكربون2والتي تتحرر عند حرقها. يخلق هذا الغاز ظاهرة الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي لكوكبنا، مما يخلق الظروف الملائمة لظاهرة الاحتباس الحراري. عند حرق المواد البيولوجية، تنخفض كمية ثاني أكسيد الكربون إلى 65%. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المحاصيل المستخدمة في إنتاج الوقود الحيوي تستهلك أول أكسيد الكربون، مما يقلل من حصته في الهواء.
  • الأمن الاقتصادي. يتم توزيع الاحتياطيات الهيدروكربونية بشكل غير متساو، لذلك تضطر بعض الدول إلى شراء النفط أو الغاز الطبيعي، وإنفاق مبالغ كبيرة من المال على الاستحواذ والنقل والتخزين. يمكن إنتاج أنواع مختلفة من الوقود البيولوجي في أي بلد تقريبًا. وبما أن إنتاجها ومعالجتها سيتطلبان إنشاء مؤسسات جديدة، وبالتالي فرص عمل، فإن ذلك سيفيد الاقتصاد الوطني وسيكون له تأثير إيجابي على رفاهية الناس.

إن تحسين التكنولوجيا وتطوير أساليب جديدة يمكن أن يعزز التأثيرات الإيجابية للوقود الحيوي. وبالتالي، فإن تطوير التقنيات التي تستخدم العوالق والطحالب سوف يقلل بشكل كبير من سعره.

وفي الوقت نفسه، في المرحلة الحالية من تطور العلوم والتكنولوجيا، يرتبط إنتاج الوقود الحيوي بعدد من الصعوبات والمضايقات. بادئ ذي بدء، هذه قيود طبيعية في زراعة النباتات.

لنمو المحاصيل المستخدمة لإنتاج الكتلة الحيوية، يجب أن تؤخذ في الاعتبار عدد من العوامل، وهي:

  • استخدام المياه. تستهلك النباتات الزراعية كمية كبيرة من المياه، وهو مورد محدود، خاصة في المناطق الجافة.
  • الغزو. غالبًا ما تكون المحاصيل المزروعة من أجل الوقود عدوانية.إنها تخنق النباتات الأصلية، مما قد يتسبب في معاناة التنوع البيولوجي والنظام البيئي في المنطقة.
  • اسمدة. تتطلب العديد من النباتات عناصر غذائية إضافية لتنمو، مما قد يؤدي إلى الإضرار بالمحاصيل الأخرى أو النظام البيئي العام.
  • مناخ. بعض المناطق المناخية (على سبيل المثال، الصحراء أو التندرا) ليست مناسبة لزراعة محاصيل الوقود الحيوي.

ترتبط الزراعة النشطة للنباتات الزراعية أيضًا باستنزاف الموارد الزراعية، وقد يؤدي عدم الامتثال لقواعد التكنولوجيا الزراعية إلى انخفاض محتوى مكونات التربة المفيدة، ونتيجة لذلك، إلى استنفادها، مما سيؤدي إلى تفاقم المشكلة. مشكلة الغذاء.

تم تعطيل النظام البيئي. يتطلب إنتاج الكتلة الحيوية عادة التوسع في المناطق الزراعية.

في كثير من الأحيان لهذا الغرض، يتم تطهير المنطقة، الأمر الذي يؤدي إلى تدمير النظام البيئي الدقيق (على سبيل المثال، الغابات)، وفاة النباتات والحيوانات.

قصب السكر
ويتم بالفعل زراعة كمية كبيرة من المحاصيل لإنتاج الوقود الحيوي. ويستخدم أكثر من 50% من بذور اللفت المنتجة في أوروبا، وأكثر من ثلث الحبوب الأمريكية، وما يقرب من نصف قصب السكر المزروع في البرازيل لإنتاج الكتلة الحيوية.

تنشأ مشاكل مع زراعة الزراعات الأحادية. للحصول على إنتاجية أكبر من الكتلة الحيوية، غالبًا ما يقوم المنتجون بزراعة الأراضي بنباتات معينة. هذه الممارسة ليست جيدة جدًا بالنسبة للأراضي الزراعية، لأن الزراعة الأحادية تؤدي إلى تغيرات بيئية.

الحقول التي يشغلها نوع واحد من النباتات عادة ما تكون موبوءة بأنواع خاصة من الآفات.إن محاولة مكافحتها بالمبيدات الحشرية والمبيدات الحشرية لا تؤدي إلا إلى تطور المقاومة لهذه العوامل.

لتجنب المشاكل الموضحة أعلاه، ينصح العلماء بعدم إهمال التنوع البيولوجي للمحاصيل من خلال الجمع بين عدة نباتات في الحقول، وكذلك استخدام الأصناف المحلية من النباتات.

أجيال من الوقود البديل

عادة ما يتم تقسيم المجموعة الواسعة من المواد الخام النباتية المستخدمة في الكتلة الحيوية إلى عدة أجيال.

الجيل الاول. تشمل هذه الفئة المحاصيل الزراعية التي تحتوي على نسبة عالية من النشا والسكريات والدهون. هذه نباتات شائعة مثل الذرة وبنجر السكر وبذور اللفت وفول الصويا.

ولأن زراعة هذه المحاصيل تضر بالمناخ، كما أن إزالتها من الأسواق تؤثر على أسعار المواد الغذائية، يحاول العلماء استبدالها بأنواع أخرى من الكتلة الحيوية.

مواد أولية من الجيل الأول
يتم حاليًا إنتاج جميع أنواع الوقود السائل الحديث تقريبًا (الديزل الحيوي والإيثانول) من النباتات الزراعية التي تنتمي إلى الجيل الأول من المواد الخام.

الجيل الثاني. تشمل مجموعة الكتلة الحيوية الخشب والعشب والنفايات الزراعية (القشور والقشور). إن إنتاج الوقود الحيوي من هذه المواد الخام أمر مكلف، ولكنه يسمح بحل مشكلة إعادة تدوير المخلفات غير الغذائية مع الإنتاج المتزامن للمواد القابلة للاحتراق.

من سمات المحاصيل المدرجة في هذا الصنف وجود اللجنين والسليلوز فيها. بفضلهم، يمكن حرق الكتلة الحيوية وتغويزها، وكذلك إخضاعها للتحلل الحراري لإنتاج الوقود السائل.

ويعتبر العيب الرئيسي للكتلة الحيوية من الجيل الثاني هو عدم كفاية العائد لكل وحدة مساحة، ولهذا السبب يجب تخصيص موارد كبيرة من الأراضي لمثل هذه المحاصيل.

الجيل الثالث. المادة الخام لإنتاج الوقود الحيوي هي الطحالب، التي تزرع على نطاق صناعي، على سبيل المثال، في الخزانات المفتوحة.

الوقود الحيوي الطحالب
يعتبر الخيار الأكثر واعدة هو الوقود الحيوي الذي يتم الحصول عليه من الطحالب وحيدة الخلية. تكتسب هذه النباتات وزنًا بسرعة، ولا تحتاج إلى أرض خصبة لزراعتها.

هذه الممارسة واعدة جدًا، لكن هذه التقنيات قيد التطوير حاليًا. يجري العلماء أيضًا أبحاثًا لإنشاء تقنيات تتيح الحصول على الوقود الحيوي من الجيل الرابع وحتى الخامس.

ثلاثة أنواع من الوقود الحيوي

اعتمادًا على حالة التجميع التي توجد بها المادة، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الوقود الحيوي:

  1. صلب: الحطب والجفت والمخلفات الحيوانية والزراعية.
  2. سائل: وقود الديزل الحيوي، ثنائي ميثيل الأثير، الإيثانول الحيوي، البيوتانول الحيوي.
  3. الغازي: الغاز الحيوي والميثان والهيدروجين الحيوي.

كل نوع من المواد له خصائصه الخاصة، والتي سيتم مناقشتها أدناه.

النوع رقم 1: صعب

تشمل الأنواع الصلبة الأكثر شيوعًا للوقود البيولوجي الخشب والجفت والنفايات الحيوانية.

الخشب (الحطب، الرقائق، نشارة الخشب)

أحد الأنواع القديمة من الوقود الحيوي هو الحطب المعروف، والذي استخدم منذ فترة طويلة لتدفئة المنازل وطهي الطعام. حتى الآن، يتم استخدامها بنشاط في بلدان مختلفة لتوليد الحرارة/الكهرباء، على وجه الخصوص، تعمل محطة طاقة حرارية كبيرة في النمسا بقدرة 66 ميجاوات على الخشب.

وفي الوقت نفسه، هذه المواد الخام لها عيوب. قيمة الطاقة للحطب منخفضة نسبيًا: عند حرقها، يستقر جزء من المادة على شكل سناج، ولهذا السبب يجب تنظيف المواقد والمواقد بانتظام.بالإضافة إلى ذلك، يستغرق تجديد احتياطيات الخشب بعض الوقت - لن تنمو الأشجار الجديدة إلا بعد 15-20 سنة.

تعتبر الكريات (الحبيبات) بديلاً ممتازًا للحطب التقليدي، حيث يتم استخدام الأخشاب ذات الجودة المنخفضة لإنتاجها: اللحاء، ورقائق الخشب، نشارة الخشب المضغوط، عاهرة.

الكريات من ظلال مختلفة
الكريات التي يتم الحصول عليها من الخشب والجفت والنفايات المختلفة لها ألوان مختلفة. تُستخدم الألوان الفاتحة لإشعال المواقد والمواقد، بينما تُستخدم الألوان الداكنة ذات المحتوى العالي من اللحاء في غلايات الوقود الصلب

لإنتاج كريات الوقود، يتم طحن المواد الخام إلى غبار، ثم يتم تجفيفها وضغطها في درجات حرارة عالية. بفضل اللجنين الموجود في الخشب، يتم تشكيل كتلة لزجة، والتي يتم تشكيل أسطوانات صغيرة بطول 5-70 ملم وقطر 6-10 ملم.

قوالب الوقود
البديل الحديث للحطب التقليدي هو قوالب الوقود ذات الأربعة أو الستة أو المثمنة. تتميز هذه المادة الصديقة للبيئة بنقل الحرارة العالي

يمكنك إعداد إنتاج الكريات بنفسك عن طريق التصنيع اضغط للحصول على قوالب الوقود.

ومن بين أنواع الوقود الحيوي الشائعة رقائق الخشب، والتي غالبًا ما تكون بمثابة مصدر للطاقة في محطات الطاقة الحرارية الأوروبية. يتم إنتاج هذه المواد الخام في مواقع قطع الأشجار أو على خطوط إنتاج خاصة مجهزة بآلات التقطيع.

المستنقعات ووقود الغابات الخث

وهو نوع شائع من الوقود الحيوي الذي تم استخدامه للأغراض المنزلية والصناعية لعدة قرون. الخث هو طبقة من الطحالب التي لم تتحلل بشكل كامل في ظروف المستنقعات، ويتم استخراجها في العديد من البلدان حول العالم: روسيا وبيلاروسيا وكندا والسويد وإندونيسيا وغيرها.

استخراج الخث في المستنقعات
يعتبر الخث، الذي يحتوي على 50-60% من الكربون، مادة شائعة لحمل الغاز. ويمكن استخدام هذه المادة الخام القيمة ليس فقط كوقود، ولكن أيضًا كسماد أو عازل للحرارة.

لتسهيل عملية الإنتاج، تتم معالجة الكتلة الحيوية عادة في موقع الاستخراج. تتكون العملية من تنظيف (غربلة) المواد الخام من الشوائب الدخيلة، يليها التجفيف والتشكيل في قوالب أو حبيبات.

الوقود من النفايات الزراعية

في الإنتاج الزراعي، كقاعدة عامة، يتراكم عدد كبير من النفايات النباتية المختلفة: القذائف الخارجية للنباتات، وقذائف الجوز، والقش.

ويمكن أيضًا ضغط هذه المواد الخام وتحبيبها، لإنتاج كريات الوقود، التي لا تختلف خصائصها عمليًا عن الكريات المصنوعة من الكتلة الحيوية الخشبية.

الوقود الحيوي من أصل حيواني

جنبا إلى جنب مع الحطب، بدأ الناس في العصور القديمة في استخدام الوقود من أصل حيواني، أي الروث - الروث المجفف للحيوانات الأليفة. تتيح التقنيات الحديثة لتجفيف ومعالجة هذه المواد الخام الحصول على أنواع صلبة من الوقود الحيوي خالية تمامًا من الرائحة الكريهة.

الوقود من النفايات الحيوانية
لفترة طويلة، استخدم البدو السماد المجفف من الخيول والجمال والماشية كوقود. في الوقت الحالي، يتم إنتاج الوقود الحيوي من النفايات الحيوانية المنزلية على شكل قوالب أو كريات

وبما أن نفايات الماشية تتراكم حاليا على نطاق صناعي، فإن إنتاج الوقود منها يحل في نفس الوقت مشكلة التخلص منها.

النوع الثاني: سائل

ويستخدم الوقود الحيوي السائل، الآمن والصديق للبيئة، في الغالب كبديل للبنزين والمنتجات المماثلة الأخرى.تشمل الخيارات الأكثر شيوعًا الإيثانول الحيوي، والميثانول الحيوي، والبيوتانول الحيوي، والديزل الحيوي، وثنائي ميثيل الأثير.

الإيثانول الحيوي من المحاصيل النباتية

وهو وقود حيوي سائل شائع يستخدم لتزويد السيارات بالوقود. ورغم أن المادة النقية لا تستخدم كوقود، إلا أن إضافتها إلى البنزين تساعد على تحسين أداء المحرك وزيادة قوته والتحكم في تسخين المحرك وتقليل انبعاثات العادم.

محطة تعبئة الإيثانول الحيوي
لا تقدم العديد من محطات الوقود في أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية والجنوبية الوقود التقليدي فحسب، بل توفر أيضًا أنواعًا مختلفة من الوقود الحيوي، وفي المقام الأول المخاليط التي تحتوي على الإيثانول الحيوي

كان الإيثانول الحيوي موضع تقدير أيضًا من قبل محبي المدفأة. تتمتع هذه المادة بنقل جيد للحرارة، علاوة على ذلك، عندما تحترق، لا يتشكل أي سخام أو دخان، كما تقل كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة.

وبفضل هذه الميزات، يمكن أيضًا استخدام الوقود لإشعال المواقد في المباني السكنية. اقرأ المزيد عن الوقود الحيوي للمواقد في هذا المقال.

يتم إنتاج الإيثانول الحيوي من مواد خام من الجيل الأول تحتوي على النشا أو السكر. تتم معالجة الحبوب والذرة وقصب السكر والبنجر باستخدام تقنية تخمير الكحول.

البيوتانول الحيوي لتزويد السيارات بالوقود

Biobutanol هو نظير مشتق بيولوجيًا للبيوتانول. وهو سائل عديم اللون ذو رائحة مميزة، ويستخدم على نطاق واسع كمادة خام كيميائية في الصناعة، ويمكن استخدامه أيضًا كوقود للنقل.

كثافة طاقة البيوتانول قريبة من البنزين، مما يجعل من الممكن استبدال الأخير جزئيًا في خلايا الوقود. على عكس الإيثانول الحيوي، يمكن استخدام البيوتانول بشكل مستقل، دون إضافة أنواع الوقود التقليدية.

المواد الخام لإنتاج هذه المادة الحيوية هي مجموعة واسعة من النباتات: البنجر والكسافا والقمح والذرة.

ثنائي ميثيل الأثير (C2ح6س)

وهو أيضًا وقود صديق للبيئة. عند حرقه لا توجد مركبات كبريتية في غازات العادم، كما أن محتوى مركبات النيتروجين أقل بنسبة 90% منه عند حرق البنزين.

يمكن استخدام ثنائي ميثيل الأثير بدون مرشحات خاصة، ولكن يجب إجراء تغييرات أساسية على تصميم السيارة (نظام الطاقة، اشتعال المحرك).

شاحنة تعمل على ثنائي ميثيل الأثير
يعتبر ثنائي ميثيل الأثير خيارا واعدا لوقود السيارات. يتم تطوير السيارات ذات المحركات المصممة لهذا الوقود من قبل شركات كبيرة مثل فولفو وسايك موتور وكاماز ونيسان

بدون أي تعديلات، يمكنك استخدام وقود مركب يحتوي على 30% ثنائي ميثيل إيثر في السيارات المجهزة بمحركات غاز البترول المسال.

يمكن إنتاج الوقود السائل من مواد خام مختلفة: الغاز الطبيعي، وغبار الفحم، والكتلة الحيوية، وقبل كل شيء، من بقايا إنتاج اللب والورق، والتي تتحول إلى سائل تحت ضغط منخفض.

الميثانول الحيوي من الطحالب وحيدة الخلية

هذه المادة هي نظير للميثانول العادي، والذي يستخدم على نطاق واسع لإنتاج عدد من المركبات الكيميائية (حمض الأسيتيك، والفورمالدهيد)، ويستخدم أيضًا كمضاد للتجمد ومذيب.

وقد أثيرت مسألة إنتاج هذا النوع من الوقود الحيوي لأول مرة في الثمانينات، عندما اقترحت مجموعة من العلماء إنتاج مادة سائلة من خلال التحول الكيميائي الحيوي للعوالق النباتية البحرية، والتي سيتم زراعتها في خزانات خاصة.

يحتوي الميثانول الحيوي على عدد من الفوائد المحتملة:

  • كفاءة عالية في استخدام الطاقة — 14 لإنتاج الميثان، و7 لإنتاج الميثانول؛
  • إنتاجية ممتازة للعوالق النباتية - ما يصل إلى 100 طن للهكتار الواحد سنويا؛
  • الكائنات وحيدة الخلية المتساهلة، للزراعة التي لا تحتاج إلى المياه العذبة والتربة الخصبة؛
  • الحفاظ على الموارد الزراعيةحيث تنمو العوالق النباتية في البرك أو الخلجان البحرية.

على الرغم من أن الإنتاج الصناعي للميثانول الحيوي لم يتم تأسيسه بعد، إلا أن البحث المستمر وتطوير التقنيات جارية حاليًا لتطوير إنتاج هذا النوع من الوقود البديل.

وقود الديزل الحيوي كبديل لوقود النقل

هذا هو الوقود الحيوي السائل الذي يتكون من خليط من استرات الأحماض الدهنية. المادة آمنة للإنسان والحيوان، وتتحلل بشكل شبه كامل في الأرض خلال 28 يومًا، ولها أيضًا نقطة وميض عالية نسبيًا (أقل من 100).

يعمل وقود الديزل الحيوي على تقليل نسبة انبعاثات الغازات الضارة، كما يعمل على إطالة عمر المحرك، لأنه يحتوي على مكونات تشحيم.

ويستخدم الوقود لتزويد محركات السيارات بالوقود بشكل مستقل وبالاشتراك مع الوقود التقليدي. من الضروري أن تأخذ في الاعتبار فقط العمر الافتراضي القصير للمادة البيولوجية: بعد ثلاثة أشهر، تبدأ المادة البيولوجية في التحلل مع فقدان كامل للخصائص.

بالنسبة للديزل الحيوي، تم اعتماد معيار خاص EN14214 في دول الاتحاد الأوروبي. وفي عدد من البلدان، يسري معيار EN590 أيضًا، مما يسمح بإضافة 5% من وقود الديزل الحيوي إلى أنواع الوقود الأخرى.

النوع رقم 3: غازي

تشمل الأنواع الرئيسية للوقود البيولوجي الغازي الغاز الحيوي والهيدروجين الحيوي.

الغاز الحيوي كبديل للغاز الطبيعي

يعد الغاز الحيوي نظيرًا كاملاً تقريبًا للغاز الطبيعي: فهو يحتوي على 13-50٪ من ثاني أكسيد الكربون2, 49-87% ميثان بالإضافة إلى شوائب H2 و ح2س.وإذا تمت تنقية هذه المادة من ثاني أكسيد الكربون، فيمكن الحصول على الميثان الحيوي.

يتم إنتاج الوقود الحيوي الغازي من الكتلة الحيوية عن طريق تخمير الهيدروجين أو الميثان. وينتج هذا الأخير عن ثلاثة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة: أولاً، تتعرض المادة الخام للبكتيريا المحللة، والتي يتم استبدالها بعد ذلك بالميكروبات المكونة للحمض والميثان.

مصنع إنتاج الغاز الحيوي
يمكن إنتاج الغاز الحيوي باستخدام الأجهزة الصناعية والحرفية. طريقة الإنتاج الأكثر شيوعًا هي الهضم الهوائي في أجهزة الهضم.

يمكن استخدام مجموعة متنوعة من المواد كمواد خام: السيلاج، والسماد، والطحالب، ومياه الصرف الصحي، والقمامة، وبقايا البراز، والنفايات المنزلية. يتم جلب مادة البداية إلى حالة متجانسة، وبعد ذلك يتم وضعها في المفاعل باستخدام محمل.

هناك، يتم الحفاظ على درجة حرارة مريحة +35-38 درجة مئوية، وهي ضرورية لعملية تخمير الميثان.

يتم خلط المواد الخام باستمرار، في حين يتم تفريغ المنتج الغازي الناتج في حامل الغاز (وحدة التخزين)، حيث يدخل إلى المولد الكهربائي.

مزيد من المعلومات حول الحصول على الغاز الحيوي من السماد وإنشاء مصنع للغاز الحيوي مكتوب في المقالات:

  1. كيفية صنع الوقود الحيوي بيديك من السماد في المنزل
  2. مصنع للغاز الحيوي افعله بنفسك لمنزل خاص: توصيات للجهاز ومثال لترتيب منتج محلي الصنع

الهيدروجين الحيوي تم الحصول عليه بالطريقة الكيميائية

يتم الحصول على نوع من الوقود الحيوي الغازي، وهو نظير للهيدروجين التقليدي، من الكتلة الحيوية باستخدام طرق كيميائية حيوية أو كيميائية حرارية.

في الطريقة الكيميائية الحرارية، يتم تسخين المواد الخام المحضرة (على سبيل المثال، نفايات الخشب) إلى درجة حرارة تتراوح بين 500-800 درجة مئوية بدون الأكسجين، مما يؤدي إلى إطلاق غازات H2، أول أكسيد الكربون، CH4.

إنتاج الهيدروجين الحيوي من الطحالب
إحدى الطرق الواعدة لإنتاج الهيدروجين الحيوي هي التحلل الحيوي. وفي هذه الحالة يتم إنتاج الغاز باستخدام الطحالب التي توضع في مياه البحر والصرف الصحي

باستخدام الطريقة البيوكيميائية، يتم الاحتفاظ بالمواد الخام في ظروف مريحة عند ضغط عادي ودرجة حرارة تبلغ حوالي 30 درجة مئوية.

يتم إدخال الكائنات الحية الدقيقة الخاصة Enterobacter cloacae وRodobacter speriodes في الكتلة الحيوية، والتي تحلل المنتج الأصلي، وتطلق الهيدروجين. لتسريع الإنتاج باستخدام السكريات، يمكن إضافة الإنزيمات.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

في الفيديو أدناه، يمكنك مشاهدة عملية صنع نوع شائع من الوقود الحيوي - قوالب الخشب:

تختلف أنواع الوقود البيولوجي ليس فقط في حالة تجميعها، ولكن أيضًا في خصائصها. عند اختيار هذه المواد، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار الاستخدام المقصود والفعالية والخصائص الوظيفية والتكلفة.

هل لديك خبرة في استخدام الوقود البديل؟ أو تريد طرح أسئلة حول الوقود الحيوي؟ يرجى التعليق على المنشور والمشاركة في المناقشات. توجد كتلة التعليقات أدناه.

تعليقات الزوار
  1. آنا

    أنا أحب الوقود الحيوي الذي تتم من خلاله معالجة النفايات الناتجة عن الأعمال الخشبية وغيرها من الصناعات - نشارة الخشب والخشب دون المستوى المطلوب. وهذا نهج جيد لإنقاذ موارد الكوكب. تعد الطحالب أيضًا خيارًا، فهي لا تحتاج إلى أي شيء خاص وتنمو بسرعة.

    لكن الزراعة في الحقول تبدو غير بيئية، حيث يتم إهدار الكثير من المياه العذبة، ولكن يتم إنتاج القليل من المنتجات المفيدة.

  2. فاليري رودين

    لا أستطيع أن أفهم لماذا لا يزال الإيثانول الحيوي لا يُباع على نطاق واسع في روسيا، فهو نوع وقود صديق للبيئة تمامًا، ويمكن العثور على المواد الخام اللازمة له دون صعوبة كبيرة. قوالب الخشب هي أيضا بديل جيد. من يستطيع الإجابة بوضوح: هل مجلس الدوما الخاص بنا لا يتعمد إقرار قانون الوقود البيئي أم أن لوبي غازبروم متورط هنا، كما أظن...

    • خبير
      أمير جوماروف
      خبير

      مرحبًا. نحن ننتج تقويمًا بكميات كبيرة، ومن قال أنه لا يفعل ذلك. أما بالنسبة للحجم فإن معدل نمو الطاقة الحيوية آخذ في الازدياد ومن المخطط زيادة الحجم خاصة أنها مورد متجدد ولكن للأسف لا تتوقع أن يكون ذلك مفيدًا لأحد، على الأرجح سعر هذا الوقود سيكون أعلى عدة مرات، نظرا لميزات استخدامه الفوري.

      وفي غضون ذلك، يحاولون في الغالب تنفيذ ذلك في الزراعة بشكل مستقل. ومع ذلك، وفقا لإحصائيات إحدى الشركات المصنعة لمنشآت الطاقة الحيوية، فإن 10 آلاف مزرعة مهتمة بمنتجها، وتستخدمه 3 مزارع فقط. لماذا، لأن الاسترداد الاقتصادي للمعدات غير مبرر.

    • أليكس

      على الأرجح أن لوبي غازبروم لا علاقة له بالأمر. ما هي الدول التي تطور هذا الإيثانول الحيوي؟ 90% من الإنتاج العالمي يأتي من البرازيل بقصب السكر والولايات المتحدة الأمريكية بالذرة. من ماذا سنصنعه؟

      • خبير
        أمير جوماروف
        خبير

        أليكس، لدينا نطاق واسع من قطع الأشجار. حتى حقيقة أن النفايات لن تتعفن في الغابة، على قطع الأراضي، ستكون مفيدة. ويتم معالجة الخشب وتحويله إلى كحول وغاز حيوي ليس أسوأ من الذرة.

اضف تعليق

التدفئة

تنفس

كهرباء