Альтернативные источники энергии

Водоросли - топливо будущего.

Народ приходит на авиасалон ILA в Берлине, прежде всего, чтобы увидеть самолеты. Но самолеты без топлива не летают, а оно  не вечно и по тому концерн EADS, создатель  самолетов-гигантов уделяет серьезное  внимание разработке топлива будущего.

Как рассказывает Райнер Вайгнер «в этой невзрачной установке под названием Фотобиореактор, ученые из института промышленного использования зерна, по заказу EADS, выращивают водоросли из которых можно делать топливо, для роста водорослей необходимы только свет и двуокись углерода». Концерн связывает с этим способом производства топлива большие надежды, иначе он не стал бы показывать этот биореактор на своем стенде в Берлине.

Создание топлива  из растительного сырья идея не новая, для этого уже используется рапс, картофель и зерновые культуры - рис, кукуруза, пшеница. «Проблемы при  этом возникают, прежде всего, морально-этические» - говорит Отто Пульт, научный сотрудник института, - «ведь для производства топлива используются продукты питания, которых во многих частях мира нахватает». Ученые, работающие над этим проектом по заказу EADS, предлагают свою технологию выращивания водорослей и производства керосина из них.

Водоросли хороши тем, что очень быстро растут и  дают большое количество вещества необходимого для создания топлива. К тому же водоросли  могут расти где угодно, и главное - вы не расходуете на создание топлива  продукты питания.

На площадке института под Берлином уже созданы  большие практически промышленные установки для выращивания водорослей. Однако процесс этот пока еще слишком дорог. 1 килограмм биомассы, полученный из водорослей, стоит на мировом рынке от 10 до 20 долларов. Рентабельным такое производство может быть, если килограмм будет стоить не больше 1 доллара. Конечно, если поставить это на производственный поток, нужны миллионы тон биомассы, и себестоимость можно снизить. Поэтому ученые настроены оптимистично.

Испытательные полеты авиалайнеров заправленных таким  топливом уже прошли, можно надеяться, что создание авиатоплива из водорослей - станет доходной отраслью экономики. 

Никакого керосина только водоросли – именно по такому принципу работает эта новинка в  сфере авиапромышленности. Самолет  нового поколения Diamond Aircraft DA42 кружит в берлинском небе на топливе из морских водорослей. Демонстрационный полет проходит в рамках международного авиасалона. Представил экологически чистое чудо - Европейский Аэрокосмический Оборонный Концерн.

- «Топливо из морских водорослей более энергоемкое - на 5-10%, кроме того его преимущества также в качестве выхлопов, оно выше чем при работе на обычном керосине». По словам производителей, у биотоплива есть еще одно немаловажное преимущество: - «Производить биологическое топливо можно везде, нужен лишь солнечный свет, углекислый газ, питательные вещества и место, чтобы это осуществить». Однако есть в биотопливе из водорослей и одно существенное но, производить его крайне не дешево.

- «Я не могу  сказать, сколько в конечном  итоге будет стоить 1 литр топлива  из морских водорослей, но это  будет намного дороже. К сожалению,  мы еще не достигли уровня, когда можем производить его  в больших количествах на продажу».

Отвечая на вопрос «Как долго ждать мировому сообществу самолетов на биотопливе?» Штулбергер ответил, что еще 5-10 лет.

Водоросль и решение глобальных проблем

Крошечная морская водоросль, которая может служить топливом для автомобилей, кормом для скота и к тому же она существенно снижает загрязнение окружающей среды. Слишком хорошо, чтобы быть правдой.

В университете Австралийского Северного Клинсвенда ученые сделали открытие, которое со временем может оказать существенное воздействие на несколько видов индустрии.

Сама водоросль  не нуждается в особых условиях, чистая морская вода и свет –  этого ей вполне достаточно, чтобы  расти и развиваться. Она к  тому же высасывает углекислый газ  – этого требуют молекулы хлорофилла, из которых она состоит по большей  части. Но, кроме того, она способна превратить углекислый газ в гораздо  болееполезные ресурсы - в сахариды, протеины и даже масло.

Водоросль чрезвычайно  быстро размножается, она способна увеличить массу вдвое за каждые 48 часов. Поскольку в ней довольно высокое содержание масел, ее можно  использовать в качестве сырья даже для изготовления пластика и биотоплива. А из отходов уже этого производства можно получать концентрат, содержащий до 70% протеина и вот его можно добавлять в пищу скоту. Все, что требуется - это заполнить сырьем контейнеры, в которых водоросль может развиваться. Затем остается просто собрать урожай. На самом деле это источник постоянно возобновляемой биомассы, которая помимо всего прочего содержит иоксиданты.

Разумеется, специалисты  предпочитают оставаться сдержанными  оптимистами по отношению к тому, какая роль отведена в будущем  этому морскому растению. Но то, что  оно способно частично решить глобальные проблемы, с которыми сегодня сталкивается человечество, для них очевидно.

Альтернативное  биотопливо - биодизель

Земля - планета  с большими запасами энергоресурсов. Важнейшим из них есть нефть. Про ее происхождение задумывалась не одна генерация ученых мира, и похоже, что большинство из них соглашаются с теорией органического происхождения нефти.

Согласно этой теории считается, что источником образования  нефти стали океаны, моря, реки и  озера. Именно из планктона, что существовал  в воде, она образовалась. Живые  организмы, отмирая, опускались на дно, потом в течение миллионов  лет их заносило песком и другими  породами. Таким образом, они оказались  похоронены глубоко в воде под  осадочными слоями. Остатки растений и животных под влиянием температуры  превратились в жидкость, которую  сейчас называют нефтью.

Запасы, которыми Земля обогатилась еще в начале своего существования, стали незаменимой  кладовой современного мира. Поэтому  человечество пользуется ими почти  постоянно, при чем запросы на них вырастают с каждым днем. Но ресурсы нашей планеты не безграничны, а деятельность человека приведет к тому, что уже в этом столетии мы рискуем остаться без природных запасов нефти.

Компания "БиодизельДнипро", пользуясь своим многолетним опытом в изучении водорослей, нашла способ получения сырья близкого по своим качествам к природной нефти и пригодной для изготовления транспортного топлива.

Взяв за основу водоросли "Ботриокопкус брауний" компания разработала новый метод получения большого количества водорослевой биомассы в краткие сроки. В колбах готовится семенной материал, который в процессе роста питается углекислым газом с воздуха. Этот материал потом направляется к так называемым биореакторам наполненным водой, химический состав которой доводится до более способствующего для максимального темпа роста водорослей. Подготовленная вода смешивается в биореакторах с семенным материалом. После этого полученная водно-водорослевая субстанция насыщается углекислым газом. Именно специально подготовленная смесь воды и осветительная конструкция, изготовленная по принципу оптимального расположения ламп и подбора спектров освещения, способствуют эффективному фотосинтезу.

Во время роста  водоросли получая определенный шок начинают ускорено делиться накапливая в своей массе таким образом максимальное количество маслянистой жидкости, свойства которой и используют для изготовления высококачественного топлива. После достижения водорослями максимального прироста вся водно-водорослевая жидкость автоматически отгружается, и проходит сепарацию от воды в специальном устройстве, так называемом гидро-вибро-циклоне. В нем получается водорослевая биомасса с 7 до 10 процентами влажности. Она смешивается с очень тщательно и мелкоизмельченной ряской, которая выращивается в другом блоке предприятия, и поступает в емкость со специально разработанным компанией катализатором.

Полученная смесь  подается в кавитатор, (устройство, разработанное компанией с использованием новейших технологий) он позволяет разорвать решетку водорослей на молекулярном уровне, а потом тщательным образом ее перемешать с катализатором. На выходе из него получается углеводородная масса близкая по структуре к петролеумной нефти. После этого смесь направляется в блок биокаталитического крекинга. Там она сначала нагревается, а уже потом происходит непосредственное разделение на топливные фракции, при чем углекислый газ, который при этом образуется, собирается в специальном ресивере для использования водорослями. В результате этого на выходе получается 80% синтетического дизельного топлива, 10% бензина, 10% керосина, причем пропорции выхода могут регулироваться. Полученное топливо используется как в чистом виде для двигателей внутреннего сгорания, так и в качестве примесей к традиционному топливу.

Кстати: автономное энергоснабжение предприятия обеспечивается использованием газового генератора который работает на биометане, полученном из водного растения ейхорнии. Но компания пошла новаторским путем: кроме того, что выращенная ейхорния используется как эффективное сырье для получения биогаза, она еще очищает воду до такого уровня, что в ней можно выращивать такую требовательную к качеству рыбу как осетр и получать высококачественный пищевой продукт.

Таким образом технология разработанная компанией имеет следующие преимущества как с экологической, так и с экономической точки зрения. Углекислый газ из производства попадает не в атмосферу, а к биореакторам. В них он перерабатывается водорослями и полностью утилизируется с вечным выделением кислорода. После отжима от воды и смешивания с катализатором полученная углеводно-водорослевая биомасса поддается биокаталитическому крекингу. Во время этого процесса выделяется СО2, но он тоже направляется к биореакторам, поэтому все выбросы углекислого газа поглощаются водорослями (одна тонна преобразует 2 тонны вредной для окружающей среды субстанции).

Абсолютное сходство по топливными качествами с традиционным топливом при отсутствии серы и свинца, утверждено сертификатами, выданными в США. Не требуется использование больших площадей плодородной земли, себестоимость значительно более высока в сравнении с традиционным топливом. И главное: ненужно модернизировать существующее производство топлива, заменив нефть водорослевой биомассой, совершенствовать двигатели внутреннего сгорания, и изменять транспортную инфраструктуру топливных компаний.

Биогазовые технологии в странах СНГ

В аграрной промышленности, как и в любой другой, существует большое количество отходов. На сегодня  стоит проблема их уничтожения. Проще  всего их отвезти подальше от ферм и оставить как есть. Но именно из-за этого в таких местах почва  окисляется, в атмосфере распространяется парниковый газ, загрязняются подземные  воды и земля становится непригодной  для сельскохозяйственных работ.

Но по сути дела эти же отходы могут быть прекрасным сырьём для получения энергии, почти  из всех можно добывать биогаз. Вот и получается, что можно одним махом убить двух зайцев: решить проблему с утилизацией отходов и получить дополнительную энергию, а в ней, как выясняется, очень нуждается сельское хозяйство. В России, например, только 37% сельскохозяйственных угодий подключены к сетевому газу.

Было подсчитано, что переработанный биогаз сможет заменить тепловую энергию всей страны на 15%, пополнить запасы природного газа на 14% и электроэнергии на 23%. А если всё это направить только на сельские районы, то эти ресурсы полностью заменят стандартные источники газа и тепла. При вырабатывании биогаза выделяется побочный продукт, который является органическим удобрением. После переработки единицы КРС навоза остаётся около 1 кг комплексных удобрений. Его выработка очень выгодна, и стоит всего ничего. А это значит ещё и то, что современному фермеру не стоит бояться завышенных цен в сфере минеральных удобрений.

Если закупить оптом биогазовые установки, они окупят себя через 2-3 года. Проблема только в том, что сельскохозяйственным организациям негде взять изначальный кредит на такое приобретение. В такой ситуации могут помочь субсидии от государства на процентные ставки. Разумно также создать особые кластеры на основе самых сильных и успешных сельскохозяйственных компаний

Европейский курс на биогазовую эненргетику

В свете современной  ситуации сложившейся на газовом  рынке, все чаще становится актуальным вопрос поиска альтернативы газовой  энергетике. Тем более что аналитики  прогнозируют все более стремительные  повышения цен на этот вид топлива  и как следствие кризисы связанные с этим по всему миру. Тем более что часто газовая промышленность становится заложником политических режимов. Именно по этой причине потребность в возобновляемой энергетике, в которой биогазовая отрасль занимает значительную часть, со временем растет.

Биогазовая энергетика имеет ряд преимуществ перед традиционной, построенной на природном газе. Суть ее состоит в том, чтобы получать энергию из дешевых и всегда доступных биоотходов. Биоэнергия производится и тут же потребляется. Кроме биоотхоходов возможна так же переработка некоторых сельскохозяйственных культур, таких как кукурузный силос. Президент компании E.ON Ruhrgas считает, что Биогаз гарантирует энергоснабжение и полную и качественную утилизацию отходов, таким образом, оберегает окружающую среду и полноценно обеспечивает потребности человечества в энергоресурсах.