Постоје различите врсте биогорива која потичу од сировина које се могу обновити. Данас ћемо разговарати о томе целулозна биогорива. Ова врста горива потиче од брзорастућих пољопривредних остатака, дрвета и трава који се могу трансформисати у разна биогорива, укључујући млазна горива.
У овом чланку ћемо описати шта су целулозна биогорива и које карактеристике имају.
Шта су целулозна биогорива
За данашње друштво мора бити јасно да морамо изаћи из нафтне сфере. Зависност од овог фосилног горива представља неподношљиве ризике по националну, економску или еколошку сигурност. Међутим, тренутни економски модел не зауставља употребу ових фосилна горива. Да би се пронашли нови извори обновљиве енергије, неопходно је открити новог агенса способног за покретање светске флоте возила, јер је то главни извор емисије стакленичких гасова у атмосферу.
Биогорива можете практично дестилирати из било чега што је или је било поврће. Они прве генерације потичу из јестиве биомасе, углавном кукуруза и соје, шећерне трске и репе. Они су плодови који су вам више при руци у шуми потенцијалних биогорива, јер преовлађује потребна техника потребна за њихово вађење.
То се мора рећи Ова биогорива нису трајно решење током времена. Неопходно је постојеће обрадиво земљиште и могла би се производити само биогорива која покривају 10% свих потреба за течним горивом најразвијенијих земаља. Захтевањем веће жетве, сточна храна постаје скупља и цене неких намирница, мада не толико или као што би штампа веровала пре неколико година. Једном када се урачунају укупне емисије садржане у биогоривима прве генерације, то није толико корисно за животну средину колико бисмо желели.
Биланс емисија гасова са ефектом стаклене баште
Овај недостатак у равнотежи гасова са ефектом стаклене баште у атмосфери између апсорпције и производње може се ублажити употребом биогорива друге генерације која се добијају из целулозних материјала. Ови целулозни материјали су: дрвни остаци попут пиљевине и грађевински остаци, пољопривредни као што су стабљике кукуруза и пшеничне сламе. Такође проналазимо енергетске усјеве, односно биљке које имају брзи раст и имају материјал у гасу или посебно посејане за производњу биогорива.
Главна предност коју ове енергетске културе имају је то што кошта мало током њихове производње. Само у изобиљу и не утичу на производњу хране, што је витално важно узети у обзир. Већина енергетских усјева може се узгајати на маргиналном земљишту које се не користи за пољопривреду. Неке од ових усева обновљиве врбе са кратком ротацијом могу деконтаминирати земљиште док расту.
Производња целулозних биогорива
Огромне количине биомасе могу се одрживо убрати за производњу горива. Постоје неке студије које потврђују да се барем у Сједињеним Државама може произвести најмање 1.200 милијарде тона суве целулозне биомасе годишње без смањења биомасе доступне за људску исхрану, стоку и извоз. Са овим годишње се могло добити више од 400.000 XNUMX милиона литара биогорива. Ова количина је еквивалентна половини тренутне годишње потрошње бензина и дизела у Сједињеним Државама.
Ова генерисана биомаса може се претворити у било коју врсту биогорива: етанол, обични бензин, дизел и чак млазно гориво. Много је лакше ферментирати зрна кукуруза него сломити дониране стабљике целулозе, али у последње време је постигнут велики напредак. Хемијски инжењери имају моћне квантнохемијске рачунарске моделе за изградњу структура способних за контролу реакција на атомском нивоу. Циљ ових истрага је да ускоро прошире технике конверзије на арену рафинерија. Ера целулозног горива сада нам је доступна.
На крају крајева, природна сврха целулозе је да формира структуру биљке. Ова структура се састоји од крутих скела закључаних молекула који подржавају вертикални раст који се жилаво опире биолошком пропадању. Да би се ослободила енергија коју целулоза садржи да би се одвезао молекуларни чвор створен еволуцијом.
Процес производње електричне енергије кроз целулозну биомасу
Процес започиње разградњом чврсте биомасе на мање молекуле. Ови молекули су даље рафинирани да би имали гориво. Методе су обично класификоване према температури. Имамо следеће методе:
- Метода ниске температуре: Ова метода ради на температурама између 50 и 200 степени и производи шећере способне за ферментацију у етанол и друга горива. Ово се дешава на сличан начин као и тренутни третман који се користи у усевима кукуруза и шећерне трске.
- Метода високе температуре: Ова метода делује на температурама између 300 и 600 степени и добија се био-уље које се може рафинисати за производњу бензина или дизела.
- Метода врло високе температуре: Ова метода делује на температурама изнад 700 степени. У овој операцији се ствара гас који се може трансформисати у течно гориво.
За сада није познато која метода ће претворити максималну количину ускладиштене енергије из течног горива уз најниже могуће трошкове. Можда ће се морати следити различити путеви за различите материјале целулозне биомасе. Лечење до високе температуре могле би бити оптималне за шуму, док би ниске биле најбоље за траве. Све зависи од количине материјала која се мора смањити да би се произвело биогориво.
Укратко, целулоза се састоји од атома угљеника, кисеоника и водоника. Бензин се, са своје стране, састоји од угљеника и водоника. Претварање целулозе у биогорива састоји се, дакле, у уклањању кисеоника из целулозе да би се добили молекули високе густине енергије који садрже само угљеник и водоник.
Надам се да ћете са овим информацијама сазнати више о целулозним биогоривима.