Balega ca biocombustibil: avantajele și dezavantajele sale. Avantajele și dezavantajele utilizării biocombustibililor

Biocombustibilul este un tip de combustibil din materii prime biologice, produs din deșeuri ale organismelor, din materii prime animale sau vegetale sau ca urmare a prelucrării deșeurilor biologice. Biocombustibilul pentru șeminee este cel mai bun tip de combustibil care nu necesită prezența unui coș de fum. Potrivit pentru seminee ecologice. Prefixul „bio” a apărut ca urmare a utilizării resurselor vegetale regenerabile în producție. În esență, combustibilul pentru șemineu este etanol denaturat fabricat din etanol obișnuit. Etanolul este un alcool produs în timpul fermentației culturilor vegetale care conțin zahăr (sfeclă, cartofi, trestie de zahăr, grâu). Se mai poate obtine alcool pur prin hidrolizarea materiilor prime cu continut mare de celuloza (paie, lemn).

Conform normelor internaționale, vânzarea cu amănuntul gratuită a alcoolului pur este interzisă. Prin urmare, biocombustibilul pentru seminee este produs prin denaturarea etanolului.

Proprietățile biocombustibililor

În timpul procesului de denaturare, etanolul devine neutru din punct de vedere al mediului. Biocombustibil pentru seminee nu are efecte nocive asupra organismului organisme umane și alte organisme animale. Arderea etanolului este însoțită de descompunerea acestuia cu formarea de monoxid de carbon, abur și ceva căldură.

În timpul procesului de ardere, acestea se formează frumoase chiar și limbi de foc. Combustibilul ecologic este absolut sigur, arde fără funingine, miros și fum. Din acest motiv, nu este necesară instalarea unei hote de fum și căldura nu se pierde, ci este reținută integral în cameră. Prin urmare, Eficiența biocombustibilului este de 95%.

Aspectul flăcării produse de arderea biocombustibililor nu este practic diferit de aspectul buștenilor aprinși. Utilizarea biotollive sub formă de gel care conține sare de mare vă permite să vă bucurați de iluzia completă a focului cu trosnitul caracteristic lemnului de foc adevărat.

Caracteristicile biocombustibililor

Deoarece arderea biocombustibililor nu produce monoxid de carbon, Nu se formează funingine și funingine. Funcționarea unui bioșemineu produce chiar mai puțină funingine decât arderea unei lumânări obișnuite.

Deoarece arderea etanolului pur, care este biocombustibil, este însoțită de eliberarea doar de dioxid de carbon și apă, flacăra rezultată nu are nuanța portocalie obișnuită. Pentru mai multă naturalețe, biocombustibili îmbogățit cu aditivi speciali, datorită căruia focul arde cu o flacără portocalie și arată bogat și natural.

Biocombustibilul poate fi folosit ca purtător de energie pentru dispozitivele de iluminat. Când folosiți combustibil într-o lampă cu kerosen nu emite funingine și nu miros deloc, inevitabil la arderea kerosenului.

Tipuri de biocombustibili

Producția de masă de biocombustibil a fost stabilită în unele țări europene (Franța, Germania, Spania, Italia), America de Sud și de Nord (Canada, SUA). Brazilia ocupă un loc de frunte în producția de etanol. Dintre țările producătoare de biocombustibili de pe continentul african, Africa de Sud este lider. Aproximativ 5% din biocombustibili sunt produși în China și India.

Toți biocombustibilii produși sunt împărțiți în mai multe tipuri. Cele mai populare sunt:

biodiesel(produs din uleiuri vegetale);
bioetanol(un înlocuitor al benzinei care conține alcool);
biogaz(un analog al gazelor naturale obținute din deșeuri și gunoi care au suferit o prelucrare specială).

Biodiesel- combustibil, a cărui producție se bazează pe prelucrarea grăsimilor de origine vegetală, microbiană și animală. Materiile prime folosite sunt nuca de cocos, soia, rapita, palmierul sau orice alt ulei brut sau deșeuri din procesarea alimentelor. Tehnologia de producere a biodieselului din alge este în curs de dezvoltare. Biodieselul produs din uleiuri este cel mai des folosit biocombustibil în Europa.

Bioetanol- alcool produs prin fermentare din carbohidrați derivați din amidon sau zahăr găsit în trestia de zahăr sau porumb. Posibila utilizare a ierburilor și a copacilor este considerată ca materii prime pentru producția de etanol. biomasa celulozica. Pentru bioșeminee se folosește bioetanol, care este un lichid incolor și inodor în aparență.

Cum să alegi biocombustibil?

Utilizarea biosemineelor permite bucurați-vă de un foc viu cu confort și siguranță pentru mediu. Pentru un confort sporit, trebuie să selectați tipul adecvat de combustibil. Culoarea flăcării și claritatea acesteia depind de alegerea corectă.

Atunci când alegeți biocombustibil, ar trebui să vă concentrați pe câteva detalii importante. Combustibilul trebuie să ardă complet, să aibă o putere termică mare și, cel mai important, să aibă certificate de la instituțiile de cercetare care îi controlează calitatea.

Avantajele și dezavantajele biocombustibililor

Consumul și eficiența biocombustibililor reprezintă o preocupare primordială pentru consumatori. Cele mai multe bioșeminee moderne ard într-o oră arde nu mai mult de 500 ml de combustibil. În acest caz, cantitatea de căldură generată este de 6,58 kWh de energie per litru de biocombustibil. În ceea ce privește eficiența, funcționarea unui bioșemineu este echivalentă cu un încălzitor electric de trei kilowați, dar aerul din cameră nu se usucă, ci mai degrabă este umezit.

Avantajele biocombustibililor includ următorii factori:

Utilizarea biocombustibilului este foarte ușoară și simplă. Dacă utilizați combustibil sub formă de gel, atunci trebuie doar să deschideți capacul borcanului, să ascundeți recipientul într-un braț de lemn de foc decorativ sau printre pietre și să-i dați foc. O doză de combustibil gel suficient pentru 2,5 - 3 ore de ardere continuă. Pentru a obține o flacără volumetrică, puteți aprinde mai multe cutii de gel în același timp. Stingerea focului este destul de simplă; doar înșurubați capacele borcanelor și astfel blocați accesul oxigenului la foc.

Când utilizați biocombustibil lichid, trebuie doar să-l turnați într-un special unitate de incalzire bio semineuși dă-i foc.Este aproape imposibil să folosești mai mult combustibil decât este necesar, deoarece acest tip de combustibil este produs în recipiente speciale - canistre de cinci litri cu o scară de consum. Un recipient este conceput pentru 18 - 20 de ore de ardere.

Printre dezavantajele utilizării combustibil ecologic, pot fi evidențiate doar detalii minore:

Nu adăugați combustibil în timpul arderii, este necesar stingeți șemineul și așteptați să se răcească complet;
biocombustibilul nu poate fi stocat lângă o sursă de foc deschis;
Nu este strict recomandată aprinderea combustibilului biologic folosind hârtie și bușteni; pentru aceasta se folosesc brichete speciale de fier.

Domeniul de aplicare al biocombustibililor

Biocombustibilul destinat șemineelor poate fi utilizat în încăperi închise fără coș de fum și orificii de ventilație - în birou, în apartament, în casă de țară. Utilizarea biocombustibilului pentru șemineu face posibilă bucurarea unui foc real în aproape orice condiții și în orice cameră. Biocombustibilul este la fel de potrivit pentru toate tipurile de șeminee interioare.

· Se folosesc surse regenerabile de energie

Datorită originii sale vegetale, combustibilul nu are miros de benzen

Inofensiv din punct de vedere biologic: atunci când este eliberat în apă și sol, combustibilul nu dăunează plantelor

· Ecologic: emisii reduse de CO2 și particule de sulf rezidual

· Proprietăți bune de lubrifiere, crescând durata de viață a motorului și a pompei de combustibil

· Siguranță datorită temperaturii ridicate de aprindere

Nu necesită modificări majore ale motoarelor sau reconstrucția benzinăriilor

· Reduce dependența de furnizorii de petrol și gaze

· Utilizarea surselor tradiționale de energie în producția de biocombustibili

Necesar de energie mai mare pentru producție decât arderea într-un motor de mașină

Reduce puterea motorului cu 10%

Cost ridicat in comparatie cu benzina si motorina

· Are proprietăți de solvent, ceea ce duce la uzura rapidă a pieselor din plastic și cauciuc ale mașinii, necesitând înlocuirea acestora cu analogi de cauciuc cu fluor

Tehnologia agricolă a topinamburului

topinambur materie primă alcool biocombustibil legume

Aceste caracteristici ale topinamburului sunt luate în considerare în timpul cultivării sale la dezvoltarea metodelor agrotehnice progresive pentru obținerea de producții mari atât de tuberculi, cât și de masă verde.

Tehnologia de cultivare și recoltare a topinamburului și complexele de mașini utilizate sunt similare cu cerințele pentru creșterea acestei culturi, ca și pentru producția de cartofi.

De asemenea, răspunde la aplicarea de îngrășăminte organice și minerale, irigații și alte operațiuni agrotehnice care ajută la menținerea plantației în stare bună, echilibrată cu toți nutrienții necesari.

Adâncimea lucrării principale a solului depinde de suprafața de cultivare, de adâncimea orizontului arabil, de tipul de sol (ușor, mediu, greu) și de o serie de alți factori. Este recomandabil să crești topinambur pe creste. Acest lucru asigură că, în condiții climatice nefavorabile, cuibul tuberos nu devine umed și dezvoltarea plantei nu se deteriorează.

Metodele de cultivare a solului pentru plantarea topinamburului nu sunt fundamental diferite de cultivarea solului pentru plantarea cartofilor.

Arătura adâncă de toamnă a câmpului pentru topinamburul este obligatorie, indiferent dacă tuberculii vor fi plantați în aceeași toamnă sau în primăvara anului viitor.

La aplicarea îngrășămintelor organice, acestea se acoperă toamna sau primăvara, în funcție de momentul plantării tuberculilor.

Lucrarea înainte de plantare este, de asemenea, obligatorie și se efectuează cu mașini de prelucrare a solului de uz general (grape cu discuri, cultivatoare pentru lucrare continuă, unelte combinate de lucrare a solului).

Mulți ani de experiență și teste de producție în aproape toate regiunile Rusiei au dovedit că aplicarea îngrășămintelor organice (dejecții de grajd, compost de gunoi de grajd de turbă) cu doza necesară de minerale (NPK-azot, fosfor, potasiu) asigură un randament dublu sau mai mare de masă verde și tuberculi de anghinare. Aplicarea îngrășămintelor minerale crește, de asemenea, randamentul de substanță uscată, zahăr și proteine ( tabelul 3)

Tabelul 3.

denumirea substantelor
fara ingrasaminte	la aplicarea îngrășămintelor

materia uscata

Tabelul arată că diferitele îngrășăminte minerale nu au același efect asupra compoziției chimice a tuberculilor (la aplicarea dozelor recomandate), prin urmare, în funcție de direcția de utilizare a acestora, compoziția chimică a produsului rezultat poate fi ajustată.

Dozele de aplicare a materiei organice depind de regiune și de starea solului. Dozele de îngrășăminte minerale pentru plantarea topinamburului se iau în funcție de nevoile nutriționale ale culturii. Eliminarea nutrienților de către topinamburul, cu randamentul său mediu fiind de 1,5-2 ori mai mare, comparativ cu cartofii sau sfecla ( tabelul 4).

Tabelul 4.

În acest sens, pentru a obține producții mari de anghinare, este necesar să se adauge 60 kg de îngrășăminte cu azot și fosfor și 120 kg de îngrășăminte cu potasiu la hectar împreună cu îngrășăminte organice (20-40 t/ha).

Topinamburul poate fi înmulțit prin semințe, tuberculi, răsaduri și butași. Plantațiile industriale se reproduc numai prin tuberculi. Rata de plantare la 1 hectar depinde de schema de plantare și de mărimea (în greutate) tuberculilor plantați. În medie, la 1 hectar se plantează 1-1,2 tone de tuberculi.

Principalul lucru atunci când plantați anghinare este întrebarea în ce scop este plantată. Dacă scopul este de a obține cât mai mulți tuberculi, atunci plantarea trebuie să fie mai puțin frecventă (90x25 cm); dacă dorim să obținem cât mai multă masă verde, atunci plantarea compactă se face pe rânduri, iar distanța dintre rânduri poate fi redusă la 70 sau 60 cm.

Pentru a preveni dezvoltarea buruienilor, se recomandă efectuarea unei grape simple sau duble înainte de răsărire. După răsărirea răsadurilor, se recomandă să se efectueze cultivarea la distanța dintre rânduri și graparea. Îngrijirea ulterioară a plantațiilor în primul an de plantare constă în slăbirea rândurilor și distrugerea buruienilor din rânduri (2-3 tratamente). Adâncimea de afânare este de 10-12 cm.După închiderea rândurilor, nu este necesară întreținerea topinamburului. În această perioadă, tulpinile cu frunze cresc atât de mult încât sufocă orice buruieni, inclusiv iarba de grâu.

Data adaugarii: 06 iunie 2013 la 16:48
Autorul lucrării: y************************@ya.ru
Tipul muncii: raport

Descărcați în arhiva ZIP (32,26 Kb)

Fișiere atașate: 1 fișier

Descărcare fișier

Avantajele și dezavantajele biocombustibilului.docx

- 34,78 KB

Avantajele și dezavantajele biocombustibililor ca sursă de energie electrică

Tehnologiile moderne fac posibilă acoperirea a 6-10% din nevoile energetice ale țărilor industrializate folosind biomasă. În fiecare an, Pământul produce peste 120 de miliarde de tone de materie organică prin fotosinteză, ceea ce este comparabil cu 40 de miliarde de tone de petrol. Utilizarea biomasei drept combustibil este o sarcină urgentă, mai ales pe fondul creșterii prețurilor la energie. Ca biocombustibili pot fi utilizați: biomasă lemnoasă, deșeuri de cultură, deșeuri combustibile din industria alimentară și animale.

Cu toate acestea, există și restricții serioase privind utilizarea biomasei pentru producerea de energie. Biomasa are un conținut ridicat de umiditate și, prin urmare, necesită costuri suplimentare pentru uscare. Cel mai adesea, biomasa necesită o pregătire prealabilă (zdrobire, presare, brichetare etc.). Cea mai comună modalitate de a obține energie din biomasă este arderea acesteia, iar procesul de ardere are propriile sale dificultăți: în primul rând, diferitele tipuri de biomasă necesită diferite dispozitive de ardere și, în al doilea rând, procesele de ardere nu au loc întotdeauna cu eficiență ridicată (există potențialul de a îmbunătățirea dispozitivelor de ardere). Și în al treilea rând, parametrii de mediu ai cuptoarelor trebuie să respecte standardele actuale pentru emisiile de substanțe nocive.

Utilizarea biomasei va rezolva doar parțial problema securității energetice pentru fermele și întreprinderile mici. Avantajele utilizării biomasei pentru producerea de energie sunt următoarele. În unele cazuri, biomasa este o sursă de energie foarte ieftină, adesea gratuită (deșeuri), dar la noi această sursă fie nu este folosită deloc, fie este folosită în cazuri excepționale. În plus, multe tipuri de deșeuri trebuie eliminate termic, deoarece unele tipuri de bacterii mor doar la temperaturi foarte ridicate. Tehnologiile moderne de obținere a energiei din biomasă pot îmbunătăți semnificativ starea ecologică a mediului, iar obținerea energiei din deșeurile agricole permite sectorului agricol să devină un producător de energie, și nu doar un consumator.

Până în prezent, caracteristicile tehnice și economice ale instalațiilor de biocombustibil sunt, desigur, inferioare centralelor termice care utilizează tipuri tradiționale de combustibil, totuși, ținând cont de creșterea prețurilor la combustibilii cu hidrocarburi (de 2-2,5 ori în viitorul apropiat) , acest tip de combustibil devine promițător și profitabil din punct de vedere economic.

Una dintre noile direcții în dezvoltarea energiei moderne este utilizarea biocombustibililor.

Biocombustibilul este combustibil din materii prime biologice, obținut de obicei prin prelucrarea tulpinilor de trestie de zahăr sau a semințelor de rapiță, porumb și boabe de soia. Există, de asemenea, proiecte de diferite grade de maturitate care vizează producerea de biocombustibili din celuloză și diverse tipuri de deșeuri organice, dar aceste tehnologii sunt în stadii incipiente de dezvoltare sau comercializare. Există biocombustibili lichizi (pentru motoarele cu ardere internă, de exemplu, etanol, metanol, biodiesel), biocombustibili solizi (lemn de foc, paie) și gazoși (biogaz, hidrogen). În ciuda faptului că biocombustibilul este ecologic complet, utilizarea acestuia nu este lipsită de dezavantaje serioase.

Hidrocarburi Un număr de microorganisme, de exemplu Botryococcus braunii, sunt capabile să acumuleze hidrocarburi până la 40% din greutatea totală uscată. Ele sunt reprezentate în principal de hidrocarburi izoprenoide.

Critici Criticii dezvoltării industriei biocombustibililor spun că cererea tot mai mare de biocombustibili obligă producătorii agricoli să reducă suprafața cultivată cu culturi alimentare și să le redistribuie în favoarea culturilor combustibile. De exemplu, în producția de etanol din porumb furajer, decorul este folosit pentru a produce hrană pentru animale și păsări de curte. Atunci când se produce biodiesel din boabe de soia sau rapiță, turta este folosită pentru a produce hrană pentru animale. Adică, producția de biocombustibili creează o altă etapă în prelucrarea materiilor prime agricole. Conform calculelor economiștilor de la Universitatea din Minnesota, ca urmare a boom-ului biocombustibililor, numărul de oameni înfometați de pe planetă va crește la 1,2 miliarde de oameni până în 2025. Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură (FAO) a declarat într-un raport din 2005 că un consum crescut de biocombustibili ar putea contribui la diversificarea activităților agricole și forestiere și la îmbunătățirea siguranței alimentelor, promovând în același timp dezvoltarea economică. Producția de biocombustibili va crea noi locuri de muncă în țările în curs de dezvoltare și va reduce dependența țărilor în curs de dezvoltare de importurile de petrol. În plus, producția de biocombustibili va permite utilizarea terenurilor nefolosite în prezent. De exemplu, în Mozambic, agricultura se desfășoară pe 4,3 milioane de hectare din cele 63,5 milioane de hectare de teren potențial adecvat.

Distribuție Institutul Worldwatch estimează că 54 de miliarde de litri de biocombustibili au fost produși la nivel mondial în 2007, reprezentând 1,5% din consumul global de combustibil lichid. Producția de etanol s-a ridicat la 46 de miliarde de litri. SUA și Brazilia produc 95% din etanolul mondial.

Efectul economic Potrivit estimărilor Merrill Lynch, încetarea producției de biocombustibili va duce la o creștere a prețurilor la petrol și benzină cu 15%. Potrivit estimărilor Universității Stanford, 385 - 472 de milioane de hectare de teren au fost scoase din producția agricolă la nivel mondial. Cultivarea materiilor prime pentru producția de biocombustibili pe aceste terenuri va crește ponderea biocombustibililor la 8% în balanța energetică globală. În transporturi, ponderea biocombustibililor poate varia de la 10% la 25%. Producția de biocombustibil din materii prime alimentare este inacceptabilă; acesta trebuie obținut din orice deșeuri organice și lemn de la specii cu creștere rapidă. Vezi și Resurse regenerabile Biotehnologie Agflație Brichete de combustibil.

Biocombustibilii, în special bietanolul pe bază de porumb, sunt mult mai dăunători mediului și sănătății umane decât benzina sau motorina. Oamenii de știință de la Universitatea din Minnesota au ajuns la această concluzie dezamăgitoare în articolul lor publicat ieri în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences. Ziarul The Guardian relatează acest lucru.

Cercetătorii spun că, deși utilizarea biocombustibililor reduce emisiile de dioxid de carbon în atmosferă (de aceea este considerat mai ecologic decât benzina sau motorina), producția acestuia prezintă un pericol mult mai grav pentru mediu și sănătatea umană. Faptul este că îngrășămintele cu azot utilizate la cultivarea materiilor prime organice (să zicem, porumb) eliberează particule de amoniac încărcate în atmosferă, care, la rândul lor, aderă la praful fin, formând cheaguri de până la 2,5 microni în diametru. Aceste cheaguri microscopice, transportate de vânt în zonele dens populate, provoacă diverse boli ale sistemului respirator (de exemplu, astm sau bronșită cronică) și chiar moarte prematură la oameni.

Pe de altă parte, extinderea producției de biocombustibili provoacă defrișări pe scară largă, deoarece noile culturi de materii prime necesită spațiu și deturnarea forței de muncă care ar putea fi utilă în alte sectoare ale economiei. O altă consecință economică negativă a producției de biocombustibili este impactul acesteia asupra pieței alimentare. Cercetările din ultimii ani arată că creșterea cantității de porumb folosită pentru a crea bioetanol a declanșat o creștere a prețurilor la alimente la nivel mondial.

Poate că astfel de efecte negative pot fi evitate în producerea unei noi generații de biocombustibili - așa-numitul etanol celulozic, în care cercetătorii au mari speranțe. Poate fi făcut din plante care pot crește în sol marginal, nu necesită îngrășăminte și, de regulă, nu concurează cu culturile agricole tradiționale. Au fost deja obținute mostre experimentale de astfel de combustibil, spun oamenii de știință. Cu toate acestea, până când etanolul celulozic nu va fi pus în producție de masă, cercetătorii îndeamnă să nu treacă la utilizarea pe scară largă a tipurilor actuale de biocombustibili, deoarece efectele sale asupra sănătății umane și asupra mediului nu au fost încă studiate pe deplin.

Scurta descriere

Cererea de biocombustibili este în creștere în întreaga lume. Poate Rusia să devină și o putere a biocombustibililor? Consumul global de energie a crescut mai rapid decât populația în ultimii 50 de ani. Această tendință va continua în viitorul previzibil: 1950 - 2 miliarde tce. (tone de combustibil standard), 2000 - 12 miliarde, 2020 (prognoză) - 34 miliarde de tone de combustibil standard; populația este, respectiv, de 2 miliarde, 6 miliarde și, respectiv, 11 miliarde de oameni. Să reamintim că în prezent umanitatea își satisface aproximativ 70% din necesarul de energie din surse de energie neregenerabile. Pe parcursul secolului 21, toate resursele energetice de neînlocuit, în primul rând, vor deveni în mod constant mai scumpe, iar în al doilea rând, depozitele lor disponibile se vor usca practic.
O analiză a situației arată că acum producția de biocombustibil din fitomasă și produse de recoltare a diferitelor culturi vegetale (erbacee, arbori și arbuști) este unul dintre domeniile promițătoare pentru crearea de resurse regenerabile de energie într-o serie de țări atât dezvoltate, cât și în curs de dezvoltare. Bioetanolul (alcool etilic tehnic denaturat folosit ca aditiv la benzina de motor; este produs prin fermentarea fitomasei sau cerealelor bogate în carbohidrați) și biodieselul (esterul metilic al acizilor grași ai uleiurilor vegetale, în principal rapiță și floarea soarelui), adăugat la motorină. devenind popular pe piața mondială.
Până în prezent, cererea de biocombustibili depășește semnificativ oferta. În 2005, consumul global de bioetanol s-a ridicat la 34 de milioane de tone, din care mai mult de jumătate (aproximativ 18 milioane de tone) au fost produse în Statele Unite. În acest an, UE intenționează să primească aproximativ 9 milioane de tone de biomotorină, ceea ce va necesita 22 de milioane de tone de semințe oleaginoase. La nivel global, capacitatea de producție de bioetanol crește într-un ritm mai rapid decât biomotorina, cu un raport de aproximativ 6:1. Biodieselul și bioetanolul în UE și SUA sunt ingrediente aditive obligatorii ecologice pentru motorină și benzină, deoarece reduc emisiile nocive. Cu un ciclu complet de producție de bioetanol, emisiile de gaze cu efect de seră sunt reduse cu 12-26% față de producția de benzină, iar biomotorina cu 41-78% față de producția de motorină. Emisia acestor gaze este, de asemenea, semnificativ redusă atunci când bioetanolul și biodieselul sunt utilizate ca ingrediente pentru combustibili pentru motor.
Potrivit experților FAO, creșterea în continuare a consumului de biocarburanți (aproximativ 50 de miliarde de litri au fost produși în 2007) va contribui la diversificarea agriculturii și silviculturii, la crearea de noi locuri de muncă și la punerea în circulație a terenurilor temporar neutilizate. Potrivit unei evaluări recente a șeful companiei ruse de petrol și gaze Itera, I. Makarov, creșterea anuală (de la începutul secolului al XXI-lea) a consumului acestui tip de combustibil ecologic este mai mare de 25%. Germania, SUA, Australia, Japonia, Coreea de Sud și alte țări cresc conținutul de bioaditivi în combustibilul consumat cu 5-7% pe an. Brazilia folosește de câteva decenii doar combustibil mixt (benzină + bioetanol), ponderea ingredientului etanol ridicându-se în prezent la 85%, benzină - 15%.
Randamentul energetic pe unitatea de suprafață a culturilor sau plantațiilor minus costurile energetice pentru producerea, colectarea, transportul, depozitarea și transformarea fitomasei (prin metode biotehnologice, fizice sau fizico-chimice) în purtători finali de energie, i.e. în combustibilul motorului este de obicei caracterizată prin coeficientul de eficiență energetică (sau utilitate) al biocombustibililor - Ee. De exemplu, în cazul conversiei biomasei vegetale în biogaz, KE este de 5 ori mai mare decât în timpul arderii sale convenționale. Conform acestui indicator, etanolul pe bază de porumb (Ee=1,25-1,35) este de preferat benzinei tradiționale (Ee=0,81), iar biodieselul (Ee=1,9-3,2) este de preferat motorinei petroliere tradiționale (Kee=0,83). În orice caz, producția de combustibil din biomasă trebuie precedată de analize economice și de mediu riguroase. Subliniem că realizarea sectorului agricol rus la nivel mondial în dezvoltarea producției de materie primă de biocombustibil este posibilă doar dacă este competitivă. Prin urmare, producătorii agricoli trebuie să depună eforturi pentru a se asigura că producția a 1 hectar de semințe de rapiță, porumb și alte culturi „energetice” este la nivelul indicatorilor din țările UE.
Spre deosebire de țările occidentale (UE, SUA etc.), precum și de China, producția de biocombustibil - o resursă promițătoare de energie regenerabilă - este în prezent subestimată de agențiile guvernamentale ruse. Cultivarea materiilor sale prime este încă în principal de inițiativă, de natură fragmentată și se realizează numai datorită eforturilor conducătorilor regiunilor individuale, inițiativei unor oameni de afaceri și producători agricoli. Până în prezent, producția rusă de materii prime biocombustibili și (sau) produse finale se concentrează în principal pe exportul către țările UE și țările învecinate. Cultivarea culturilor de materii prime necesare pentru producerea de biocombustibili pentru motoare în Rusia nu numai că nu este susținută financiar de stat, ci, dimpotrivă, este inhibată artificial. În special, exportul de cereale de rapiță este supus taxei, iar bioetanolul este supus accizelor. Prin urmare, este recomandabil ca, în viitorul foarte apropiat, în Rusia, ca și UE, să fie adoptată o lege privind utilizarea obligatorie a aditivilor ecologici pentru benzină și motorină, un program federal pentru producția de materii prime și procesarea acestuia în ar trebui dezvoltați biocarburanții, iar taxele, accizele și dubla impozitare a produselor exportate ar trebui eliminate (bioetanol, rapiță etc.).
Producția modernă de biocombustibili din produse vegetale este ecologică și în mare parte fără deșeuri. Subprodusele sale valoroase sunt glutenul, glutenul, tărâțele, prăjiturile, drojdia furajeră, făina, glicerina. Cea mai promițătoare cultură pentru producția de biocombustibili în Rusia este rapița de primăvară și iarnă. Rapița de iarnă este de două ori mai productivă decât rapița de primăvară, dar este mai solicitantă în ceea ce privește condițiile de iarnă. În prezent, cultivarea rapiței în anumite regiuni ale țării este mai profitabilă decât cultivarea cerealelor. De aceea suprafața sa în Rusia crește rapid, iar printre culturile industriale, rapița a ocupat locul doi (după floarea soarelui). Avem posibilități practic nelimitate de obținere a materiilor prime biocombustibili prin creșterea producției de rapiță pe așa-numitele terenuri necultivate (temporar necultivate arabile vechi), a căror suprafață a atins în 2007 40 de milioane de hectare. Este important ca, dacă producția de ulei comestibil necesită soiuri de rapiță cu un conținut scăzut de acid erucic, atunci pentru biocombustibil să existe cât mai mult din acesta în rapiță!
Puterea calorică a boabelor de rapiță este de 26,5 MJ/kg (pentru comparație: lemn de fag - 18,4, cărbune - 29,7 MJ/kg). Dacă luăm echivalența combustibilului pentru benzină și motorină egală cu 1, atunci același indicator pentru uleiul de rapiță va fi 0,96, biodiesel 0,91, bioetanol 0,65. Fiecare hectar de plantații de trestie de zahăr din Brazilia produce 4-6 mii de litri de etanol, în SUA un hectar de „porumb” aduce 2 mii de litri, iar „grâu” în Europa - doar 1 mie de litri de alcool. În același timp, un hectar de rapiță produce 1100 kg ulei, floarea soarelui - 600, soia - 290 kg. Din 1 tonă de rapiță (cu un conținut de ulei de 30-50%) se pot obține 270 kg (450 l) de biodiesel. Avantajele sale: poate fi folosit în locul motorinei, acest produs este standardizat, este în mod constant solicitat de piață. Dezavantajele sale: sunt necesare costuri de sterilizare, apar probleme cu vânzarea glicerinei asociate, există restricții sezoniere de utilizare (esterul metilic al uleiului de palmier se solidifică la +50C, uleiul de rapiță - la –100C).
Rapita este o planta fitosanitara pentru camp. Folosirea sa ca gunoi de grajd verde favorizeaza acumularea de materie organica si azot in sol si imbunatateste structura acestuia. Secrețiile rădăcinilor sale eliberează stratul arabil al solului de agenții patogeni ai putregaiului rădăcinilor și alți fitopatogeni ai culturilor de cereale. Rapița este considerată în mod tradițional cel mai bun predecesor al grâului (de iarnă și de primăvară). Randamentul mediu de boabe de rapiță în țările UE-25 a depășit de mult 30 c/ha, în timp ce în țările CSI este de doar 11 c/ha. Cu toate acestea, cultivarea rapiței în Rusia este justificată din punct de vedere economic, ecologic și agronomic. Europa este deja pregătită să-și cumpere semințele oleaginoase la un preț de 150-200 de euro/t. Rentabilitatea rapiței scade rar sub 50%. Dacă produceți ulei de rapiță în regiunile în care este cultivată, atunci turta rămasă este o resursă valoroasă de hrană. Până de curând, rapița, principala cultură mondială pentru producția de biomotorină, nu era solicitată în Rusia. Din 2007, datorită programului țintă al Ministerului Rusiei Agriculturii de susținere a producției de rapiță, s-a remarcat o creștere a suprafeței acestei culturi și este planificată creșterea acesteia anual cu aproximativ 20%. Acesta este un indicator foarte realist, deoarece rapița poate crește geografic într-o zonă climatică mai largă decât floarea soarelui. Cu toate acestea, producția de materii prime pentru biocombustibil este o etapă inițială necesară, dar doar prima, în implementarea acestei probleme de resursă inovatoare, biotehnologice și de mediu. Soluția sa de succes și cuprinzătoare depinde nu atât de eforturile conducerii industriei, cât de un program clar de acțiune la eșalonul de vârf al autorităților executive și legislative.
Deoarece capacitatea globală de producție a bioetanolului crește în prezent într-un ritm mai rapid decât biomotorina, pentru a produce biocombustibili sunt folosite mai multe cereale decât semințele oleaginoase. Cu toate acestea, în opinia noastră, cultivarea porumbului de cereale ca materie primă pentru bioetanol în Rusia este mai puțin promițătoare decât rapița pentru biomotorină. Zona optimă de cultivare pentru porumb (această cultură intensivă, iubitoare de căldură) este semnificativ limitată în comparație cu rapița. Rusia importă în mod tradițional porumb, deoarece țara are o penurie constantă de cereale atât ca materie primă alimentară (producția de amidon, cereale și alcool), cât și ca ingredient valoros în hrana animalelor. Totodată, în unele dintre cele mai favorabile zone ale ţării, situaţia pieţei emergente este în favoarea porumbului cereale, care stimulează extinderea producţiei acestuia. Astfel, în regiunea Volgograd, cu un randament de porumb de 50-70 c/ha, randamentul financiar de la 1 hectar este de 3-4 ori mai mare decât de la 1 hectar de floarea soarelui. Desigur, dacă producătorii agricoli ruși au șansa de a obține mai multe venituri din suprafață datorită redistribuirii lor parțiale în favoarea porumbului, atunci este important (dacă acest lucru nu este în detrimentul securității alimentare a țării) să nu se introducă taxe de export restrictive. asupra produselor sale, lipsind producătorul de profit.
În regiunile de nord-vest, central și siberian ale Rusiei, la reciclarea deșeurilor de lemn, se promite producerea de peleți - cilindri mici sau bare obținute prin măcinarea și presarea lemnului și a deșeurilor acestuia. De asemenea, pot fi produse folosind tehnologia „speciilor de arbori cu creștere rapidă în plantații cu rotație scurtă”. Această tehnologie presupune cosirea o dată la trei ani cu o combină specială a arboretului tânăr și a tufăturii de arin, mesteacăn, aspin, plop, salcâm galben sau orice alte specii de arbori și arbuști cu creștere rapidă. Peleții utilizați pentru încălzirea caselor individuale au o cerere nelimitată pe piața occidentală (în special, în țările scandinave) și în China. În ceea ce privește puterea calorică, acestea sunt de două ori mai mari decât lemnul de foc obișnuit și sunt convenabile pentru reîncărcare, transport și depozitare. Deoarece producția lor pe o singură plantație (în afara rotației culturilor) are loc pe parcursul mai multor decenii, nu concurează cu cultivarea culturilor alimentare și furajere.
În viitorul previzibil, producția de bioetanol și combustibil BTL în Rusia, i.e. Combustibilul lichid obținut din orice biomasă în procesul de bioconversie și piroliză (biomasă în lichid sau Sun Fuel) este cel mai promițător prin biotehnologiile de a doua generație. În acest caz, spre deosebire de culturile alimentare (cum ar fi trestia de zahăr, sfecla de zahăr, cerealele etc.), materiile prime energetice inițiale sunt orice substrat organic - iarbă, celuloză, deșeuri vegetale și lemnoase. Combustibilul BTL este foarte eficient ca combustibil pentru motor, deoarece arde aproape complet cu un minim de emisii de impurități nocive în gazele de eșapament - funingine, metan, oxizi de azot și carbon. Purtătorii de energie obținuți cu ajutorul acestei tehnologii au o utilitate energetică ridicată (Ee = 5-6), iar emisiile de gaze cu efect de seră sunt cu 82-85% mai mici față de producția tradițională de benzină. Cu toate acestea, producția pe scară largă de combustibil BTL este încă limitată de lipsa unor preparate enzimatice extrem de eficiente și accesibile.
Se crede că biocombustibilul are o cerere nelimitată pe piața mondială și producția sa devine profitabilă dacă prețul petrolului depășește 70 USD/baril. Deși această piatră de hotar a fost lăsată cu mult în urmă, biodieselul și bioetanolul sunt încă produse subvenționate în UE și SUA. În același timp, produsele biocombustibili acționează pe piața mondială ca adevărați competitori alimentari. Datorită potrivirii prețurilor lor și producției competitive de materii prime, lumea se confruntă cu o fuziune virtuală a industriilor energetice și alimentare. Prin urmare, o creștere permanentă a prețurilor la petrol la nivel mondial va fi însoțită de o creștere a prețurilor la cereale și produse din cereale. Din cele de mai sus rezultă o concluzie practică importantă: din creșterea prețurilor mondiale la alimente cauzată de boom-ul global al biocarburanților, țările care sunt atât producători de biocombustibili, cât și exportatoare de petrol vor beneficia cel mai mult; Dimpotrivă, pe măsură ce lumea își extinde producția de biocombustibili, populațiile care vor avea cel mai mult de suferit sunt cele din țările care sunt atât deficitare de alimente, cât și importatoare de energie.
În concluzie, subliniem că guvernele UE, SUA și o serie de țări în curs de dezvoltare văd beneficii nu numai de mediu și economice, ci și politice în creșterea sectorului biocombustibililor. Datorită preferințelor administrative, creșterea stabilă a producției sale contribuie în mod obiectiv la creșterea profiturilor atât ale producătorilor agricoli, cât și ale lucrătorilor din industria energetică. Nici Ucraina nu intenționează să rămână în urma progresului bioenergiei, unde până în 2009 se preconizează creșterea culturilor de rapiță de 8 ori. Rusia, fără să facă nimic, va rămâne complet în urmă tehnologic nu numai față de Statele Unite și Europa, ci și față de China, India și Kazahstan. În cele din urmă, există o situație foarte reală când, de exemplu, remorcile noastre care funcționează cu motorină fără bioaditivi pur și simplu nu vor mai fi permise în Europa, iar apoi Rusia va fi obligată să importe biocombustibil din străinătate.
Apare o întrebare logică: de ce liderii noștri încă nu observă această problemă presantă?
DOMNIȘOARĂ. Sokolov, academician al Academiei Ruse de Științe Agricole, în special pentru ziarul „Protecția plantelor”