Tselluloossed biokütused

Tselluloossed biokütused

Taastatavast toorainest pärinevaid biokütuseid on erinevat tüüpi. Täna räägime sellest tselluloossed biokütused. Seda tüüpi kütus pärineb kiiresti kasvavatest põllumajandusjääkidest, puidust ja heintaimedest, mida saab muuta erinevateks biokütusteks, sealhulgas reaktiivkütusteks.

Selles artiklis kirjeldame, millised on tselluloossed biokütused ja millised omadused neil on.

Mis on tselluloossed biokütused

Tselluloos

Tänapäeva ühiskonna jaoks peaks olema selge, et peame naftast välja tulema. Sõltuvus sellest fossiilkütusest kujutab endast talumatuid riske riigi, majanduse või keskkonna julgeolekule. Praegune majandusmudel ei peata nende kasutamist fossiilkütused. Uute taastuvate energiaallikate leidmiseks on vaja leida uus agent, mis suudaks liikuda kogu maailma sõidukipargis, kuna see on peamine kasvuhoonegaaside atmosfääri sattumise allikas.

Biokütuseid saate praktiliselt destilleerida kõigest, mis on või on kunagi olnud taimne. Esimese põlvkonna esindajad pärinevad söödavast biomassist, peamiselt maisist ja sojaubadest, suhkruroost ja peedist. Need on potentsiaalsete biokütuste metsas käepärasemad viljad, kuna ülekaalus on vajalik nende väljavõtmiseks vajalik tehnika.

Seda peab ütlema Need biokütused pole aja jooksul vastupidav lahendus. Olemasolev haritav maa on vajalik ja 10% kõigist kõige arenenumate riikide vedelkütuse vajadustest saaks toota ainult biokütuseid. Suuremat saaki nõudes muutub loomasööt kallimaks ja mõnede toitude hindadeks, kuigi mitte nii palju või kui ajakirjanduses oleksite paar aastat tagasi uskunud. Kui esimese põlvkonna biokütustes sisalduvad heitkogused on arvestatud, pole see keskkonnale nii kasulik kui sooviksime.

Kasvuhoonegaaside heitkoguste bilanss

Suhkruroog

Seda puudust atmosfääri sattunud kasvuhoonegaaside tasakaalus imendumise ja tekkimise vahel saab leevendada tselluloosmaterjalidest saadud teise põlvkonna biokütuste kasutamisega. Need tselluloosmaterjalid on: puidujäägid nagu saepuru ja ehitusjäägid, põllumajanduslikud nagu maisivarred ja nisukõrred. Leiame ka energiakultuure ehk kiire kasvuga taimi, milles on materjali gaasis või mis on spetsiaalselt biokütuste tootmiseks külvatud.

Nende energiakultuuride peamine eelis on see, et nad maksavad tootmise ajal vähe. Ainult rikkalik ja ei mõjuta toidu tootmist, mis on eluliselt tähtis arvestada. Enamikku energiakultuure saab kasvatada marginaalsel maal, mida ei kasutata põlluharimiseks. Mõned neist lühikese vaheldumisega taastuvatest pajukultuuridest võivad kasvades mulla saastest puhastada.

Tsellulooskütuste tootmine

Biokütuse materjal

Kütuse tootmiseks saab jätkusuutlikult koguda tohutuid koguseid biomassi. On mõningaid uuringuid, mis kinnitavad, et vähemalt Ameerika Ühendriikides saab aastas toota vähemalt 1.200 miljardit tonni kuiva tselluloosi biomassi, vähendamata inimtoiduks, kariloomadeks ja ekspordiks kättesaadavat biomassi. Sellega aastas võiks saada rohkem kui 400.000 XNUMX miljonit liitrit biokütust. See summa vastab poolele praegusest bensiini ja diislikütuse aastasest tarbimisest Ameerika Ühendriikides.

Selle genereeritud biomassi saab muuta mis tahes tüüpi biokütuseks: etanool, tavaline bensiin, diisel ja isegi reaktiivkütus. Maisiterade kääritamine on palju lihtsam kui annetatud tselluloosivarre lõhkumine, kuid viimasel ajal on tehtud palju edusamme. Keemiainseneridel on võimsad kvantkemikaalide arvutimudelid, et ehitada struktuure, mis on võimelised reaktsioone aatomi tasandil kontrollima. Nende uurimiste eesmärk on laiendada peatselt ümberehitustehnika rafineerimistehaste areenile. Tsellulooskütuse ajastu on nüüd meie haardeulatuses.

Lõppude lõpuks on tselluloosi loomulik eesmärk moodustada taime struktuur. See struktuur koosneb lukustatud molekulide jäikadest karkassidest, mis toetavad vertikaalset kasvu ja visalt vastu bioloogilisele lagunemisele. Tselluloosi energia vabastamiseks evolutsiooni käigus tekkinud molekulaarsõlme lahti harutamiseks.

Elektri tootmise protsess tselluloosse biomassi kaudu

Protsess algab tahke biomassi lagundamisega väiksemateks molekulideks. Neid molekule rafineeritakse veelgi, et saada kütuseid. Meetodid klassifitseeritakse tavaliselt temperatuuri järgi. Meil on järgmised meetodid:

  • Madalatemperatuuriline meetod: See meetod töötab temperatuuridel vahemikus 50 kuni 200 kraadi ja annab suhkruid, mis on võimelised fermenteeruma etanooliks ja muudeks kütusteks. See toimub umbes samamoodi nagu praegu maisi ja suhkruroo kultuurides kasutatav töötlus.
  • Kõrge temperatuuri meetod: See meetod töötab temperatuuridel 300–600 kraadi ja saadakse bioõli, mida saab rafineerida bensiini või diislikütuse tootmiseks.
  • Väga kõrge temperatuuriga meetod: See meetod töötab temperatuuril üle 700 kraadi. Selle toimingu käigus tekib gaas, mida saab muuta vedelaks kütuseks.

Praegu pole teada, milline meetod muudab vedelkütuse salvestatud energia maksimaalse koguse võimalikult väikeste kuludega. Erinevate tselluloosse biomassi materjalide jaoks võib olla vaja minna erinevat rada. Ravi kuni kõrged temperatuurid võivad olla metsa jaoks optimaalsed, madalad aga rohttaimede jaoks. Kõik sõltub biokütuse tekitamiseks vajaliku materjali kogusest.

Kokkuvõttes koosneb tselluloos süsiniku-, hapniku- ja vesinikuaatomitest. Bensiin koosneb omakorda süsinikust ja vesinikust. Tselluloosi muundamine biokütusteks seisneb siis tselluloosist hapniku eraldamises, et saada kõrge energiatihedusega molekule, mis sisaldavad ainult süsinikku ja vesinikku.

Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada tselluloosse biokütuse kohta.


Artikli sisu järgib meie põhimõtteid toimetuse eetika. Veast teatamiseks klõpsake nuppu siin.

Ole esimene kommentaar

Jäta oma kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata.

*

*

  1. Andmete eest vastutab: Miguel Ángel Gatón
  2. Andmete eesmärk: Rämpsposti kontrollimine, kommentaaride haldamine.
  3. Seadustamine: teie nõusolek
  4. Andmete edastamine: andmeid ei edastata kolmandatele isikutele, välja arvatud juriidilise kohustuse alusel.
  5. Andmete salvestamine: andmebaas, mida haldab Occentus Networks (EL)
  6. Õigused: igal ajal saate oma teavet piirata, taastada ja kustutada.