Postoje različite vrste biogoriva koja dolaze iz sirovina koje se mogu regenerirati. Danas ćemo razgovarati o tome celulozna biogoriva. Ova vrsta goriva dolazi iz brzorastućih poljoprivrednih ostataka, drva i trava koji se mogu pretvoriti u razna biogoriva, uključujući mlazna goriva.
U ovom ćemo članku opisati što su celulozna biogoriva i koja svojstva imaju.
Što su celulozna biogoriva
Za današnje društvo mora biti jasno da moramo izaći iz naftne sfere. Ovisnost o ovom fosilnom gorivu predstavlja nesnosne rizike za nacionalnu, ekonomsku ili ekološku sigurnost. Međutim, trenutni ekonomski model ne zaustavlja njihovu upotrebu fosilna goriva. Da bi se pronašli novi izvori obnovljive energije, potrebno je otkriti novog agensa sposobnog za pokretanje svjetske flote vozila, jer je to glavni izvor emisija stakleničkih plinova u atmosferu.
Biogoriva možete praktički destilirati iz svega što je ili je ikada bilo povrće. Oni iz prve generacije potječu iz jestive biomase, uglavnom kukuruza i soje, šećerne trske i repe. Oni su plodovi više pri ruci u šumi potencijalnih biogoriva jer prevladava potrebna tehnika potrebna za njihovo vađenje.
To se mora reći Ta biogoriva s vremenom nisu trajno rješenje. Postojeće obradivo zemljište je neophodno i samo bi se biogoriva mogla proizvoditi kako bi se pokrilo 10% svih potreba za tekućim gorivom najrazvijenijih zemalja. Zahtijevajući veće usjeve, stočna hrana poskupljuje i podrazumijeva cijene nekih namirnica, iako ne toliko ili koliko bi tisak vjerovao prije nekoliko godina. Jednom kada se uračunaju ukupne emisije sadržane u biogorivima prve generacije, to nije toliko korisno za okoliš koliko bismo željeli.
Bilans emisija stakleničkih plinova
Ovaj nedostatak u ravnoteži stakleničkih plinova u atmosferu između apsorpcije i stvaranja može se ublažiti upotrebom biogoriva druge generacije koja se dobivaju iz celuloznih materijala. Ovi celulozni materijali su: drvni ostaci poput piljevine i građevinski ostaci, poljoprivredni poput kukuruznih stabljika i pšenične slame. Također pronalazimo energetske usjeve, odnosno biljke koje imaju brzi rast i imaju materijal u plinu ili posebno posijane za proizvodnju biogoriva.
Glavna prednost koju ove energetske kulture imaju je to što tijekom njihove proizvodnje koštaju malo. Samo u izobilju i ne utječu na proizvodnju hrane, što je od vitalne važnosti uzeti u obzir. Većina energetskih usjeva može se uzgajati na rubnom zemljištu koje se ne koristi za poljoprivredu. Neke od ovih usjeva obnovljive vrbe s kratkom rotacijom mogu dekontaminirati tlo dok rastu.
Proizvodnja celuloznih biogoriva
Moguće je održivo sakupljati ogromne količine biomase za proizvodnju goriva. Postoje neke studije koje potvrđuju da se barem u Sjedinjenim Državama može godišnje proizvesti najmanje 1.200 milijuna tona suhe celulozne biomase, a da se to ne smanji biomasom dostupnom za prehranu ljudi, stoku i izvoz. S ovim godišnje se moglo dobiti više od 400.000 XNUMX milijuna litara biogoriva. Taj je iznos jednak polovici trenutne godišnje potrošnje benzina i dizela u Sjedinjenim Državama.
Ova generirana biomasa može se pretvoriti u bilo koju vrstu biogoriva: etanol, obični benzin, dizel i čak mlazno gorivo. Fermentirana zrna kukuruza puno je lakše razgraditi nego donirane stabljike celuloze, ali u posljednje vrijeme postignut je velik napredak. Kemijski inženjeri imaju moćne kvantno-kemijske računalne modele za izgradnju struktura sposobnih za kontrolu reakcija na atomskoj razini. Ovim se istragama namjerava uskoro proširiti tehnike pretvaranja na rafinerijsko polje. Era celuloznog goriva sada je nadohvat ruke.
Napokon, prirodna svrha celuloze je oblikovati strukturu biljke. Ova se struktura sastoji od krutih skela zaključanih molekula koje podržavaju vertikalni rast koji se žilavo opire biološkom propadanju. Kako bi se oslobodila energija koju celuloza sadrži da bi se odvezao molekularni čvor stvoren evolucijom.
Proces proizvodnje električne energije kroz celuloznu biomasu
Proces započinje razgradnjom čvrste biomase na manje molekule. Te se molekule dalje rafiniraju kako bi imale gorivo. Metode se obično klasificiraju prema temperaturi. Imamo sljedeće metode:
- Metoda niske temperature: Ova metoda djeluje na temperaturama između 50 i 200 stupnjeva i proizvodi šećere koji mogu fermentirati u etanol i druga goriva. To se događa na način vrlo sličan trenutnom tretmanu koji se koristi u usjevima kukuruza i šećerne trske.
- Metoda visoke temperature: Ova metoda djeluje na temperaturama između 300 i 600 stupnjeva i dobiva se bio-ulje koje se može rafinirati za proizvodnju benzina ili dizela.
- Metoda vrlo visoke temperature: Ova metoda djeluje na temperaturama iznad 700 stupnjeva. U ovom postupku nastaje plin koji se može pretvoriti u tekuće gorivo.
Za sada nije poznato koja će metoda pretvoriti maksimalnu količinu uskladištene energije iz tekućeg goriva uz najniže moguće troškove. Možda će se morati slijediti različite putove za različite materijale celulozne biomase. Liječenje do visoke temperature mogle bi biti optimalne za šumu, dok bi niske temperature najbolje djelovale na trave. Sve ovisi o količini materijala koja se mora smanjiti kako bi se proizvelo biogorivo.
Ukratko, celuloza se sastoji od atoma ugljika, kisika i vodika. Benzin se, sa svoje strane, sastoji od ugljika i vodika. Pretvaranje celuloze u biogoriva sastoji se, dakle, u uklanjanju kisika iz celuloze da bi se dobili molekuli visoke energetske gustoće koji sadrže samo ugljik i vodik.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o celuloznim biogorivima.