Что такое биотопливо и его виды
Биотопливо существует в трех формах: жидком, твердом и газообразном. Твердым является древесина, опилки, сушеный навоз. Жидкость – биоспирты (этиловый, метиловый и бутиловый и др.) и биодизель. Газообразное топливо — водород и метан, получаемые в результате ферментации растений и навоза. В топливо можно перерабатывать многие растения, например рапс, соевые бобы, рапс, ятрофу и др. Для этих целей подходят также различные растительные масла: кокосовое, пальмовое, касторовое. Все они содержат достаточное количество жиров, что позволяет делать из них топливо. Совсем недавно ученые обнаружили растущие в озерах водоросли, которые можно использовать для производства биодизеля. По оценкам Министерства энергетики США, озеро размером десять на сорок метров, засаженное водорослями, может производить до 3570 баррелей бионефти. По оценкам экспертов, 10% земель США, отданных под такие озера, способны обеспечить топливом все американские автомобили в течение года. Разработанная технология была готова к использованию в Калифорнии, на Гавайях и в Нью-Мексико еще в 2000 году, но из-за низких цен на нефть так и осталась в виде проекта.
Истории биотоплива
Если заглянуть в прошлое России, то вдруг можно обнаружить, что даже в СССР уже использовалось растительное биотопливо. Например, в 30-е годы авиационное топливо дополнялось биотопливом (биоэтанолом). Первая советская ракета Р-1 работала на смеси кислорода и водного раствора этилового спирта. В годы Великой Отечественной войны грузовики «Полуторка» заправлялись не дефицитным бензином, а биогазом, вырабатываемым передвижными газогенераторами. В Европе в промышленных масштабах биотопливо начали производить в 1992 году. Восемнадцать лет спустя существовало уже около двухсот производств, производящих 16 миллионов тонн биодизеля, к 2010 году они производили уже 19 миллиардов литров. Россия пока не может похвастаться европейскими объемами производства биодизеля, но в нашей стране есть биотопливные программы на Алтае и в Липецке. В 2007 году российский биодизель на основе рапса прошел испытания на тепловозах Воронежско-Курской Юго-Восточной железной дороги, по итогам испытаний руководство РЖД выразило желание использовать его в промышленных масштабах.
В современном мире уже более десятка крупных стран разрабатывают технологии производства биотоплива. В Швеции из города Йёнчепинг в Вестервик регулярно курсирует поезд, работающий на биогазе, он стал достопримечательностью, жаль только, что газ для него делают из отходов местной скотобойни. Более того, в Йёнчёпинге большинство автобусов и мусоровозов работают на биотопливе.
В Бразилии развивается масштабное производство биоэтанола из сахарного тростника. В результате почти треть транспорта в этой стране работает на альтернативных видах топлива. А в Индии биотопливо используется в отдаленных районах для питания генераторов, которые обеспечивают электроэнергией небольшие поселения. В Китае биотопливо для двигателей внутреннего сгорания производят из рисовой соломы, а в Индонезии и Малайзии — из кокосов и пальм, для чего эти растения специально высаживают на огромных площадях. В Испании развивается новейшее направление производства биотоплива: морские фермы, выращивающие быстрорастущие водоросли, перерабатываемые в топливо. А в США нефтяное топливо для самолетов разработали в Университете Северной Дакоты. То же самое делают в ЮАР, запустили проект Waste to Wing, в рамках которого будут делать топливо для самолетов из отходов растений, их поддерживают WWF, Fetola, SkyNRG.
Плюсы биотоплива
· Быстрое восстановление сырья для производства. Если для образования нефти требуются сотни лет, то для роста растений требуется несколько лет.
· Экологическая безопасность. Биотопливо практически полностью перерабатывается природой; примерно за месяц микроорганизмы, живущие в воде и почве, способны разобрать ее на безопасные элементы.
· Сокращение выбросов парниковых газов. Транспортные средства, работающие на биотопливе, выбрасывают значительно меньше CO2. Собственно, они выбрасывают ровно столько, сколько растение поглотило в процессе роста.
Достаточный уровень безопасности. Биотопливо должно иметь температуру выше 100°C, чтобы воспламениться, что делает его безопасным.
Минусы биотоплива
· Хрупкость биотоплива. Биоэтанолы и биодизель могут храниться не более трех месяцев из-за постепенного разложения.
Чувствительность к низким температурам. Зимой необходимо топить жидкое биотопливо, иначе оно не будет работать.
· Отчуждение плодородных земель. Необходимость отдавать хорошие земли под выращивание сырья для биотоплива, тем самым сокращая сельскохозяйственные земли.
Почему в России нет биотоплива
Россия — большая страна с огромными запасами нефти, газа, угля и обширными лесами, поэтому масштабно развивать подобные технологии никто пока не собирается. Другие страны, например Швеция, не обладающие такими запасами природных ресурсов, пытаются повторно использовать органические отходы, делая из них топливо. Но в нашей стране есть светлые умы, которые запускают пилотные проекты по производству биотоплива из растений, и когда возникнет необходимость, они будут внедряться массово.
Заключение
У человечества есть идеи и действующие прототипы топливно-энергетических технологий, которые позволят нам жить и развиваться, не истощая подземные ресурсы и не загрязняя природу. Но для того, чтобы это стало реальностью, необходимо общее желание людей, необходимо отказаться от привычного потребительского взгляда на планету Земля и начать гармонично сосуществовать с внешним миром.