¿puede la producción de biocombustibles salvar al planeta de

24-06-2018
Calefacción

En la actualidad, la humanidad no experimenta una escasez particular de combustible hecho de hidrocarburos. Sin embargo, también recibe otro problema: el efecto invernadero de quemarlo. Además, estos recursos no pueden considerarse inagotables, por lo que debe prepararse para alternativas. Es por eso que en muchos lugares están tratando de establecer la producción de biocombustibles a partir de residuos de madera, biogás, así como biodiesel y bioetanol.

En la foto - biocombustible se puede producir a partir de diversas materias primas orgánicas.

Por que lo necesitamos

Los investigadores acordaron que la causa del calentamiento global es un aumento en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera debido a nuestro uso activo de combustibles fósiles. Durante millones de años, la naturaleza ha limpiado el planeta, limpiándolo de CO2, Atando el carbono, escondiéndolo en las entrañas del planeta.

Sin embargo, la humanidad pudo llegar a los almacenes naturales y comenzó a usarlos activamente. En esta situación, ha surgido una pregunta que debe resolverse: ¿es posible prescindir de estos recursos? Si no, ¿cómo minimizar las consecuencias negativas de tales actividades?

Equipos para la producción de biocombustibles a partir de colza.

Lo que se ofrece

Una de las formas de detener la destrucción de la ecología es reemplazar las fuentes de energía fósil con biocombustible. Se obtiene a partir de materias primas animales, vegetales, residuos industriales orgánicos, así como sus productos de desecho de organismos.

Echemos un vistazo a su ventaja sobre los hidrocarburos. De hecho, la idea es muy simple y está asociada con la liberación de carbono no procesado a la atmósfera.

Consejo: al cambiar a biocombustibles, no tendremos que bombear petróleo, gas y carbón desde los almacenes naturales.

Dinámica de producción de biocombustible a base de biodiesel y bioetanol.

La energía provendrá del carbono, que ya está en la atmósfera del planeta. El proceso de fotosíntesis de las plantas que se une al carbono atmosférico ayuda, y luego de convertirlo en biocombustible y obtener energía de él, regresa a la atmósfera nuevamente. Por lo tanto, deberíamos tener una circulación ideal de materia, eliminando prácticamente las consecuencias negativas de la actividad humana.

En el papel, todo parece bastante convincente y perfecto, pero en realidad los biocombustibles no pueden considerarse la solución a todos los problemas. Su recepción y uso tiene una serie de dificultades. Aunque la materia prima es cualquier materia orgánica animal o vegetal, no todos los tipos de biocombustibles dan el mismo efecto. (Ver también el artículo Biocombustibles para chimeneas: características.)

Instalación para la producción de biocombustibles en forma de briquetas.

Tres generaciones de materias primas para biocombustibles.

Cada fuente tiene sus ventajas y desventajas. Por ejemplo, algunos dan un efecto mayor y representan un cierto beneficio a largo plazo, pero el precio de los biocombustibles todavía es demasiado alto. Otros, por el contrario, no requieren grandes gastos, sin embargo, tampoco traen beneficios tangibles.

Los principales problemas de los biocombustibles ambientalmente sostenibles:

  • económicos (altos costos de producción);
  • tecnológico (bajo rendimiento del producto útil, así como no encontrado aún una forma perfecta de procesar materias primas);
  • Falta de tierra fértil donde se puedan cultivar alimentos.
Briquetas de biocombustibles de la industria de residuos de madera.

Los fabricantes identifican tres generaciones de biocombustibles:

La primera
  1. Cultivos tradicionales con un alto contenido en grasas, azúcares y almidones.
  2. El biodiesel todavía se produce a partir de semillas oleaginosas, y las instrucciones de producción son bastante simples.
  3. Etanol - rico en almidón y azúcar.

Hubo un dilema: ¿es correcto asignar tierras fértiles para biocombustibles mientras millones de personas en el planeta se mueren de hambre? Además, la producción agrícola sigue siendo bastante cara.

El segundo En este caso, estos son residuos de pasto, plantas cultivadas y madera que contienen lignina y celulosa. Sin embargo, aunque es más barato que las plantas cultivadas, también necesitan recursos terrestres, mientras que el retorno de materias primas a partir de 1 m.2 relativamente bajo
Tercero Estas son algas, cuya producción no requiere el uso de tierras fértiles. Se diferencia la velocidad de producción y la alta concentración de biomasa.
Producción de biocombustibles a partir de algas.

¿De qué están hechos los biocombustibles de hoy?

Anteriormente, hablamos de tres generaciones de materias primas para la producción de combustibles amigables con el medio ambiente, pero hoy en día la gran mayoría de las empresas en este ciclo de producción prefieren la primera, aunque ya se considera "obsoleta".

Considere más:

  1. Maíz - el principal cultivo para la fabricación de biocombustibles en los Estados Unidos. El etanol obtenido a partir de él se muestra como un combustible estable. Sin embargo, el uso de maíz para crear biocombustibles reduce la cantidad de alimentos donde se usa.
El maíz es considerado el cultivo más prometedor en la actualidad para los biocombustibles.

Hay propuestas de los partidarios de dicho combustible para usar un subproducto para la alimentación del ganado que queda después del procesamiento del grano. Pero, incluso con esto en mente, el maíz hoy en día se considera una solución temporal, ya que hay suficientes otras plantas que lo superan en el rendimiento de los biocombustibles. Una de ellas es la caña de azúcar. Pero por el momento, por razones tecnológicas y económicas, el maíz dominará la industria.

  1. La canola y la soja son ricas en aceites vegetales. Hoy en día son ampliamente utilizados para producir biodiesel, así como biocombustibles utilizados en motores de aviones a reacción. La ventaja de tales materias primas es la facilidad de procesamiento, el negativo es exactamente el mismo que en el caso del maíz. Tanto la colza como la soja son cultivos alimentarios, por lo que aquí surge el dilema de que es mejor alimentar a las personas que sufren deficiencias nutricionales en diferentes países o utilizarlas para aviones, ya que sus recursos de producción son limitados. Por lo tanto, la soja, como el maíz, es solo una solución intermedia, que hasta ahora debe ser tolerada, ya que no existe una alternativa real.
Las semillas de canola son ricas en aceite vegetal, que se utiliza para hacer biocombustibles
  1. La caña de azúcar en la producción mundial de biocombustibles se considera el segundo maíz., aunque es posible que las posiciones dentro de diez años puedan cambiar. La parte más valiosa del cultivo es el tallo, y en la soja y el maíz las semillas se procesan principalmente. Por lo tanto, la planta da un mayor rendimiento de biocombustibles debido a su mayor uso en el proceso. La producción de caña de azúcar está limitada solo por causas naturales, ya que crece solo en climas tropicales. En los países donde abunda, la tecnología se ha desarrollado y se utiliza ampliamente para la producción de biocombustibles. Brasil es uno de ellos.
Brasil es el mayor etanol de caña de azúcar del país.
  1. Metano - el principal componente del gas natural. Sin embargo, recientemente también se considera biocombustible, ya que se puede obtener después del procesamiento de materias primas biológicas por microorganismos, descomponiendo biomasa de cualquier origen.

Consejo: en grandes vertederos, puede obtenerlo sin esfuerzo adicional, ya que se forma por razones naturales. Para recolectar metano, es suficiente instalar tuberías en basureros.

Hoy en día existen varios diseños de biorreactores que reciclan cualquier tipo de residuo biológico. Con su ayuda, el metano es obtenido por pequeños agricultores e incluso grandes empresas de servicios públicos.

Consejo: el gas obtenido de esta manera puede mezclarse con el gas natural para ahorrar este último.

Instalación para biogás de bricolaje.

El uso generalizado como biocombustible para motores de metano se ve obstaculizado por dificultades tecnológicas, ya que requiere el reequipamiento de los motores de los automóviles y la construcción de estaciones de servicio adecuadas. Sin embargo, en el transporte público tales dificultades se superan fácilmente.

¿De qué se pueden hacer los biocombustibles en el futuro?

Por desgracia, la humanidad no procesa los cultivos alimentarios de una buena vida. Los científicos aún esperan que pronto puedas deshacerte completamente de los biocombustibles hechos de soja o maíz.

Plantas

En particular, una camelina modesta, conocida en la parte europea de nuestro país, y una planta de jatropha venenosa de América Central. Estas plantas tienen un alto porcentaje de contenido de aceite en las semillas y no tienen pretensiones para las condiciones.

Ryzhik crece en la parte europea de la Federación Rusa

Por ejemplo, no se sienten intimidados por las tierras áridas y áridas, donde los cultivos tradicionales no crecen en absoluto o su producción no es económicamente viable. Las plantas no solo no interfieren con la producción de alimentos, sino que también ayudan a restaurar gradualmente el suelo, convirtiéndolo en fértil.

Sin embargo, hasta ahora la mayor parte de su potencial no se ha realizado. Al mismo tiempo, algunos expertos creen que esto es viceversa, ya que es difícil predecir cómo se comportarán los agricultores y si no comenzarán a cultivarlos en tierras fértiles tan pronto como estén convencidos de las ventajas de estas plantas.

Jatropha - una planta potencial para biocombustibles

Celulosa

Para muchos de nosotros, esta palabra se parece a la madera y al papel, pero se puede encontrar no solo en los bosques.

Por ejemplo, en los Estados Unidos, es posible recolectar más de mil millones de toneladas de materiales celulósicos para la producción de biocombustibles, que pueden ser:

  • mijo
  • sauces, álamos y otros árboles de rápido crecimiento;
  • Tallos de maíz, que permanecen en grandes cantidades en los campos después de la cosecha.

Sin embargo, hasta el momento, tal abundancia de materias primas potenciales no se puede convertir en biocombustible, ya que las plantas tienen un "mecanismo" especial que las protege de los ataques microbianos. De lo contrario, las bacterias simplemente los destruirían. Sin embargo, los científicos aún esperan que puedan desarrollar una forma eficiente de producir biocombustibles celulósicos.

Planta para la producción de biocombustibles a partir de celulosa.

Algas marinas

Su gran ventaja sobre otras biomasas no es el uso para el cultivo de tierras agrícolas, que es necesaria para el cultivo de plantas alimenticias. Debido a la fotosíntesis, Tina y las algas pueden acumular aceites vegetales, que pueden representar casi la mitad de su peso. Además, se multiplican y crecen muy rápidamente.

Al mismo tiempo, la última ventaja es su principal desventaja, debido a que la producción de biocombustibles aún no está establecida comercialmente. El proceso de reproducción acelerado conduce al hecho de que las algas llenan el espacio disponible y luego bloquean el acceso a la luz, debido a lo cual se bloquea el proceso de fotosíntesis. Como resultado, la mayoría de ellos mueren.

Los aviones pueden volar con biocombustible de algas

Aún no se ha desarrollado una tecnología efectiva para contener o controlar el crecimiento de algas. Sin embargo, el enorme contenido de aceite vegetal les permite estar en el segundo lugar en la lista de las fuentes más probables de biocombustibles.

Grasa animal

Hoy en día, los nutricionistas están alarmados por el aumento del consumo de carne grasa. Pero, como materia prima para los biocombustibles, la grasa animal tiene un alto potencial.

Si bien en la práctica es bastante difícil de implementar:

  • Difícil organizar una colección;
  • La grasa es una valiosa materia prima industrial.

Por estas razones, los expertos creen que no vale la pena esperar de él una producción masiva de biocombustibles.

Papel de desecho

La industria de papel de desecho, aserrín y papel de desecho se utilizan como materias primas para la fabricación de papel. Sin embargo, potencialmente, incluso a pesar de ciertas dificultades tecnológicas, pueden convertirse en la base para la producción de biocombustibles.

En el futuro, los residuos de papel también pueden convertirse en la materia prima para la producción de biocombustibles.

Existe una afirmación de que la conversión del papel en combustibles líquidos se ve obstaculizada por la cera. Al mismo tiempo, la propia industria del papel será un competidor serio. La adición de estos factores hace que el reciclaje de papel en biocombustibles sea costoso y difícil de implementar. (Ver también el artículo Calentando una casa privada con leña: características.)

Conclusión

Del artículo quedó claro que las materias primas para la fabricación de biocombustibles en el planeta son suficientes. Solo es necesario organizar su recogida y reciclarla efectivamente. En última instancia, la humanidad tendrá que abandonar el uso de hidrocarburos, ya que esto amenazará su existencia. El video en el artículo lo ayudará a encontrar información adicional sobre este tema.