علم البيئة للاستهلاك العلم والتكنولوجيا: نعلم جميعًا أن كل شيء قديم يعود عاجلاً أم آجلاً ، حياتنا دوامة وتطور بأثر رجعي وما شابه. يمكن قول الشيء نفسه عن الغاز الحيوي - بعد كل شيء ، هذا ليس اختراعًا حديثًا ، لأن الوقود الحيوي أنتج من قبل الصينيين القدماء. دعونا نتعرف معًا على كيفية صنع الوقود الحيوي في المنزل.
ما هو الغاز الحيوي؟
يُقصد بالغاز الحيوي "مزيج" من الغازات ، يتم الحصول عليه عن طريق تقطير المواد العضوية دون أي وصول إلى الأكسجين. يمكن أن يكون دور المادة التي يصنع منها هذا الوقود هو السماد الطبيعي ، والعشب ، والقمم ، وأنواع أخرى من النفايات. موافق ، نحن جميعًا على يقين من أن السماد لا يمكن أن يكون إلا سمادًا ، وأننا لم نسمع حتى أنه يمكن استخدامه لإنتاج الوقود لتدفئة الصوبات الزراعية والمرافق والمباني السكنية.
هذا ما يبدو عليه الوقود الحيوي تقريبًا من وجهة نظر كيميائية:
- الميثان.
- نشبع.
- شوائب الغازات الأخرى ، مثل كبريتيد الهيدروجين.
إذا قمت بمعالجة كيلوغرام واحد من المواد العضوية ، يمكنك الحصول على ما يصل إلى 0.5 كيلوغرام من الوقود الحيوي.
معلومات اساسية
يستخدم هذا النوع من الوقود فقط في المواقد البيئية. حصلت على البادئة "bio" باستخدام المنتجات البيولوجية المتجددة فقط. أساس وقود المواقد هو الإيثانول المشوه ، والذي يحتوي على الإيثانول العادي. يتم الحصول على هذا المنتج من خلال تخمير المحاصيل المختلفة المحتوية على السكر.
الأكثر استخدامًا لإنتاج الإيثانول:
- الشمندر؛
- قمح؛
- قصب السكر؛
- بطاطا.
يمكن الحصول على الكحول (الإيثانول) عن طريق التحلل المائي للمواد الخام التي تحتوي على الكثير من السليلوز. لهذا ، يتم استخدام القش أو الخشب.
مزايا وعيوب الوقود الحيوي
يمكن شراء مدفأة الوقود الحيوي بدون مدخنة اليوم من أي متجر منتجات ذي صلة. تعمل هذه المعدات على مادة خاصة لها بعض الإيجابيات والسلبيات. على سبيل المثال ، الكفاءة والمصروفات هما العاملان اللذان يهتم بهما المستهلكون أولاً. في غضون ساعة واحدة فقط من التشغيل ، ستحرق مدفأة حيوية حديثة 500 مل من الوقود. ستكون كمية الحرارة المتولدة في هذه الحالة مساوية لـ 6.58 كيلو واط ساعة لكل لتر من الوقود الحيوي.
من حيث الكفاءة ، فإن هذه المعدات جذابة للغاية. تشمل المزايا الإضافية حقيقة أن الوقود الحيوي منتج نظيف من وجهة نظر البيئة. يمكنك تنظيم الاحتراق. يتم استبعاد استخدام أغطية إضافية وغيرها من المعدات باهظة الثمن. من السهل تنظيف الشعلات بعد حرق الوقود الحيوي.
تتمتع المواقد الحيوية نفسها بعزل حراري موثوق به للجسم ، وبالتالي ، أثناء التشغيل ، أظهرت السلامة والموثوقية من الحرائق. إذا لزم الأمر ، يمكن تفكيك المعدات وتجميعها في أسرع وقت ممكن. الإيثانول الحيوي سهل النقل. سيكون انتقال الحرارة 100٪ ، لأنه لا يوجد فقد للحرارة. ليست هناك حاجة لحصاد الحطب ، ولن تتشكل الأوساخ والحطام في المنزل. يستثني الاحتراق عودة اللهب. الوقود ميسور التكلفة ، وهو أمر ضروري لميزانية الأسرة.
من بين السلبيات ، يمكن التمييز بين الأشياء الصغيرة فقط ، ويتم التعبير عنها في حقيقة أنه لا يمكن استنزاف الوقود الحيوي أثناء تشغيل الموقد. لا يجوز تخزين المادة بالقرب من اللهب المكشوف. لا يُنصح بإشعال الوقود باستخدام جذوع الأشجار أو الورق ؛ لذلك ، تُباع ولاعات الحديد الخاصة.
خصائص الوقود الحيوي
أثناء التمسخ ، يصبح الإيثانول محايدًا بيئيًا. لا يضر بصحة الإنسان ، حيث تنبعث منه حرارة وبعض أول أكسيد الكربون أثناء الاحتراق لا يسمح استخدام الوقود الحيوي بالحفاظ على الصحة فحسب ، بل يسمح أيضًا بالحصول على ألسنة اللهب الجميلة وحتى عند الاحتراق في الموقد.
من المثير للاهتمام: الفرق بين سائل الموقد الحيوي والوقود التقليدي.
الوقود الحيوي آمن تمامًا للصحة والبيئة. أثناء الاحتراق ، لا يتشكل الدخان والسخام منه. هذا يسمح لك ببناء مدفأة بدون غطاء ومدخنة. عند الاحتراق ، يتم توليد الكثير من الحرارة ، والتي تبقى في المنزل لفترة طويلة. كفاءة الوقود الحيوي تصل إلى 95٪. إذا قارنا اللهب الناتج عن حرق هذا الوقود والخشب ، فلا توجد اختلافات عمليًا.
ميزة أخرى لصالح استخدام الوقود الحيوي هي شكل إطلاقه. يأتي على شكل جل مناسب جدًا للاستخدام والتخزين. كما أنه يحتوي على ملح البحر. يسمح لك بتحقيق فرقعة ، مثل الحطب العادي ، أثناء الاحتراق.
الوقود الحيوي آمن تمامًا لصحة الإنسان والحيوان والبيئة
الغاز الحيوي - وقود كامل من النفايات
يعلم الجميع أن الجديد هو القديم المنسي جيدًا. إذن ، الغاز الحيوي ليس اكتشافًا لعصرنا ، ولكنه وقود حيوي غازي ، عرفوا كيفية استخراجه في الصين القديمة. إذن ما هو الغاز الحيوي وكيف يمكنك الحصول عليه بنفسك؟
الغاز الحيوي عبارة عن مزيج من الغازات يتم الحصول عليها عن طريق ارتفاع درجة حرارة المواد العضوية دون الوصول إلى الهواء. كمادة أولية ، يمكنك استخدام السماد الطبيعي أو أسطح النباتات المزروعة أو العشب أو أي نفايات. كقاعدة عامة ، يتم استخدام السماد كسماد ، وقليل من الناس يعرفون أنه يمكن أن يكون مفيدًا للحصول على الوقود الحيوي ، حيث من الممكن تمامًا تسخين أماكن المعيشة والصوبات الزراعية وإعداد الطعام أيضًا.
التركيب التقريبي للغاز الحيوي: الميثان CH4 ، ثاني أكسيد الكربون CO2 ، شوائب الغازات الأخرى ، على سبيل المثال ، كبريتيد الهيدروجين H2S ، والجاذبية النوعية للميثان يمكن أن تصل إلى 70٪. باستخدام 1 كجم من المادة العضوية ، يمكن الحصول على حوالي 0.5 كجم من الغاز الحيوي.
ما هي العوامل التي تؤثر على الإنتاج؟
الأول هو البيئة. كلما زاد دفئًا ، زاد نشاط تفاعل تحلل المواد العضوية وتطور الغاز. ليس من دون سبب أن المنشآت الأولى لإنتاج أنواع الوقود الحيوي مثل الغاز الحيوي قد تم تشغيلها في المناطق ذات المناخ الدافئ. على الرغم من ذلك ، مع العزل الكافي لمصانع الغاز الحيوي واستخدام المياه الساخنة ، من الممكن جدًا بناؤها في ظروف مناخية أكثر قسوة ، والتي يتم تنفيذها بنجاح في الوقت الحاضر.
ثانيا المواد الخام. يجب أن تكون سهلة التحلل وتحتوي على كمية كبيرة من الماء ، دون احتواء المنظفات والمضادات الحيوية والمواد الأخرى التي يمكن أن تبطئ عملية التخمير.
التثبيت الحيوي من يوري دافيدوف
صنع مخترع من منطقة ليبيتسك بيديه الماهرة جهازًا يسمح باستخراج "الوقود الحيوي الأزرق" في المنازل. لم يكن هناك نقص في المواد الخام ، حيث كان هو وجيرانه يمتلكون الكثير من الماشية ، وبالطبع السماد الطبيعي.
ما الذي توصل إليه؟ حفر حفرة كبيرة بيديه ، ووضع فيها حلقات إسمنتية وغطاه بهيكل حديدي على شكل قبة وزنها حوالي طن. أخرج الأنابيب من هذه الإناء ، ثم ملأ الحفرة بالمواد العضوية. بعد بضعة أيام ، تمكن من استخدام الغاز الحيوي المنتج لطهي الطعام للماشية وتدفئة الحمام. في وقت لاحق ، تم توفير الغاز للمنزل لتلبية الاحتياجات المنزلية.
التركيب الموصى به للمواد الخام للمعالجة
لهذا الغرض ، يتم سكب 1.5 - 2 طن من السماد الطبيعي و 3-4 أطنان من النفايات النباتية بالماء حتى يصل الخليط إلى محتوى رطوبة 60-70٪. يتم وضع الخليط الناتج في خزان ويتم تسخينه بواسطة ملف حتى 35 درجة مئوية.في ظل هذه الظروف ، يبدأ الخليط في التخمر دون الوصول إلى الهواء ويسخن إلى درجة حرارة أعلى ، مما يساهم في تفاعل تطور الغاز. يتم تصريف الغاز من الحفرة عبر أنابيب خاصة ويستخدم للغرض المقصود منه. يظهر تصميم التثبيت ، الذي قام به السيد ، بوضوح في الرسم التخطيطي أدناه.
مصنع الغاز الحيوي محلي الصنع:
أنواع الوقود
يتم إنتاج الوقود الحيوي بشكل أساسي في أوروبا وأمريكا. لكن المكانة الرائدة في تصنيعها هي البرازيل. كل أنواع الوقود التي تصنع في العالم يمكن تقسيمها إلى عدة أنواع:
- وقود الديزل الحيوي.
- الإيثانول الحيوي.
- الغاز الحيوي.
النوع الأول من الوقود مصنوع من الزيوت النباتية. الغاز الحيوي هو نوع من استبدال الغاز التقليديالمتولدة أثناء معالجة النفايات والمخلفات المنزلية. يحتوي وقود الديزل الحيوي أيضًا على الإيثانول ويمكنه بسهولة استبدال البنزين العادي.
يتم إنتاج وقود الديزل الحيوي أثناء معالجة النفايات والنفايات المنزلية
بالنسبة للموقد ، يعتبر وقود الديزل الحيوي هو الأفضل. لتصنيعها ، يتم استخدام الزيوت النباتية من أصل حيواني أو جرثومي. يشمل التركيب الرئيسي للوقود الحيوي للمواقد الزيوت من:
- فول الصويا؛
- أشجار النخيل؛
- جوزة الهند؛
- بذور اللفت.
الوقود الحيوي مصنوع من الأطعمة التي تحتوي على الكثير من السكر والنشا
غالبًا ما تستخدم تقنية معالجة الطحالب التقليدية في إنتاج الوقود. يتم ممارسة هذا بشكل رئيسي من قبل الشركات المصنعة الأوروبية.
يمكن أن يكون أي وقود حيوي موجود تقريبًا عبارة عن إيثانول حيوي. هذا المكون عبارة عن كحول يتم تكوينه أثناء تخمير ومعالجة الكربوهيدرات. لهذا ، يتم استخدام المنتجات التي تحتوي على الكثير من السكر والنشا. يمكن أيضًا استخدام المواد الخام المحتوية على السليلوز. السائل النهائي عديم اللون والرائحة.
ما هي أنواع الوقود الحيوي الأكثر طلبًا
في الواقع ، يمكنك الحصول بشكل مستقل على أي نوع من أنواع الوقود الحيوي ، من الفحم النباتي إلى وقود الديزل الحيوي. ومع ذلك ، يرتبط إنتاج الوقود الحيوي السائل ببعض المشاكل. أولاً ، يتطلب زيتًا نباتيًا (بذور اللفت ، بذور الكتان ، وما إلى ذلك). معظم المزارع ليس لديها مصادرها الخاصة لمثل هذه المواد الخام. بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن إنتاج وقود الديزل الحيوي العمل مع المواد السامة (على سبيل المثال ، الميثانول) ، مما يجعله خطيرًا على الآخرين. ويمكن أن يؤدي خطأ بسيط في العملية التكنولوجية إلى خسارة فادحة في جودة الوقود الحيوي الناتج.
في الوقت الحالي ، يعتبر الغاز الحيوي أكبر اهتمام لأولئك الذين يهتمون باستقلالية الطاقة ويريدون إنتاج الوقود الحيوي بأنفسهم. من السهل جدًا بناء جهاز لإنتاج الغاز الحيوي بيديك ، والمنتج الناتج أكثر من كافٍ لتلبية احتياجاتك واحتياجاتك من التدفئة والكهرباء ، خاصةً عندما يتعلق الأمر بالماشية أو زراعة المحاصيل.
التالي في الطلب على الغاز الحيوي هو الوقود الصلب - قوالب من المواد الخام العضوية ، والكريات ، وما إلى ذلك. في الوقت نفسه ، في الوقت الحالي ، تعتبر قوالب القوالب أكثر شيوعًا ، حيث يتطلب استخدام الكريات معدات خاصة لحرق الوقود ، والتي لم يتم استخدامها بعد في كل مكان ، مثل ، على سبيل المثال ، غلايات أو مواقد الوقود الصلب القياسية.
ما هو الوقود الحيوي المصنوع بيديك؟
لتصنيع الوقود الحيوي السائل ، يتم استخدام زيوت مختلفة من أصل عضوي مع إضافات الكحول. تستخدم القلويات أيضًا للحصول على وقود الديزل الحيوي عالي الجودة. نظرًا لخصوصية المواد المستخدمة ، يجب اتخاذ احتياطات خاصة في تصنيع وقود الديزل الحيوي. أيضًا ، هناك احتياطات معينة مطلوبة عند تخزين هذه المواد.
تُستخدم مجموعة متنوعة من النفايات العضوية لإنتاج الغاز الحيوي. في المقام الأول ، النفايات العضوية السائلة ، وهي منتج ثانوي لتربية الحيوانات (السماد الطبيعي وما إلى ذلك). إذا كانت هناك مزرعة للماشية ، فهناك ما يكفي من المواد الخام لتحميل كامل لمصنع الغاز الحيوي. إذا لم يكن لديك ماشيتك أو تربية المحاصيل الخاصة بك ، فعليك التفكير في خيارات شراء المواد الخام للتركيب. يكون مناسبًا إذا كان موردي المواد الخام موجودين في مكان قريب ، ولكن إذا كان يجب نقل المواد الخام من بعيد ، يصبح مصنع الغاز الحيوي غير مربح.
للحصول على قوالب أو كريات ، غالبًا ما يتم استخدام نفايات الخشب المختلفة (نشارة الخشب واللحاء والرقائق وما إلى ذلك) ، بالإضافة إلى الخث والورق وما إلى ذلك. عادة ما يتم إنتاج القوالب باستخدام مكابس خاصة. يمكن شراء المطابع المنزلية من المتاجر المتخصصة أو عبر الإنترنت. هناك خيارات للضغط بيديك. يمكن الحصول على التعليمات من الإنترنت.
يعتبر الفحم خيارًا آخر للوقود الحيوي. يتم استخدامه في حفلات الشواء وأفران الشواء وأيضًا لتصفية المياه وما إلى ذلك. يتم الحصول على الفحم النباتي عن طريق حرق الأخشاب في حفر أو براميل.
ميزات الوقود
الميزة الرائعة لاستخدام مثل هذا الوقود هي أن كمية السخام لا تذكر. في الموقد ، عند الاحتراق ، لا يتشكل السخام أكثر من شمعة محترقة. أيضا ، لا يوجد أول أكسيد الكربون الضار بالصحة.
عند استخدام الإيثانول الحيوي ، يتم توليد القليل من الماء وكمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون في الموقد. وهذا هو سبب عدم وجود اللهب البرتقالي المعتاد.
لتحقيق أقصى قدر من الطبيعية ، تضاف المضافات إلى الإيثانول الحيويالتي تعطي اللهب صبغة برتقالية مميزة. كما أنها تساعد على تعظيم طبيعة اللهب.
كيفية صنع الوقود الحيوي لمدفأة صديقة للبيئة
ليس من الصعب تكوين تركيبة من هذا النوع بنفسك. للقيام بذلك ، يمكنك ببساطة شراء الكحول النقي ، على سبيل المثال ، من الصيدلية. إذا صبته في شكل نقي ، سيكون اللهب عديم اللون تقريبًا. لإعطائها لونًا أصفر ، تحتاج إلى إضافة القليل من البنزين إلى الكحول.
النسبة تقريبًا 20: 1 أو 20: 2 ، أي للحصول على لتر واحد من الكحول ، يجب أن تأخذ 50-100 مل من البنزين.
يمكن صنع وقود محلي الصنع لموقد صديق للبيئة من كحول الصيدلية أو لغو قوي مكرر. لجعل اللهب جميلًا ، أضف القليل من البنزين
بعض الناس يستخدمون لغو الكحوليات بدلاً من الكحول ، لكن يجب أن يكون مكررًا جيدًا. يجب أن يتم خلط الكحول بالبنزين على الفور قبل صب التركيبة في الموقد.
تخزين الخليط على المدى الطويل عديم الفائدة وخطير ، لأنه في حالة الهدوء ، تتفكك العناصر إلى سوائل منفصلة. امزج المكونات جيدًا.
يمكن أن يحترق الوقود البيئي المصنوع منزليًا برائحة الكحول المميزة ، وهو أمر مزعج. لعلاج الموقف ، يمكنك إضافة بضع قطرات من الزيت العطري برائحة لطيفة إلى الموقد (ولكن ليس في التكوين). عادة ما تكون روائح إبر الصنوبر مناسبة لذلك ، مما يخلق الوهم بحرق الحطب الحقيقي.
يمكن استخدام نفس الخليط لمصابيح الكيروسين بدلاً من الكيروسين. التركيبة لا تنبعث من السخام والرائحة أفضل بكثير من الكيروسين.
صنع DIY
إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك صنع الوقود الحيوي للمدفأة بنفسك. يمكن شراء الإيثانول ، وهو المكون الرئيسي للوقود ، مجانًا من الصيدلية. سيتراوح تركيز الكحول في المواد الخام المشتراة بين 90-96٪. يعتبر وقود الطبخ في المنزل عملية بسيطة ومباشرة. للحصول على اللون ، يمكنك استخدام البنزين المكرر العادي ، والذي يستخدم في الولاعات. للتحقق من جودته ، ما عليك سوى النظر إلى المادة وشمها. يجب أن تكون شفافة وعديمة الرائحة.
لتحضير الوقود الحيوي ، تحتاج إلى خلط لتر واحد من الإيثانول و 100 غرام من البنزين.تحتاج إلى استخدام هذا المنتج في أسرع وقت ممكن ، لأنه بعد فترة سيبدأ في التقشير.
وفقًا للإحصاءات ، فإن المنتج المُعد جيدًا له استهلاك منخفض للغاية وكفاءة عالية جدًا. لن تستهلك مدفأة المنزل أكثر من 400 جرام من الوقود في الساعة.
تكوين الإيثانول الحيوي
يمكن تمثيل الوقود الحيوي السائل للمواقد بواسطة الإيثانول الحيوي. إنه كحول يتم الحصول عليه من الكربوهيدرات أثناء التخمير. تم العثور على الأخير في الذرة وقصب السكر والسكر والنشا. المواد الخام للإنتاج هي الأشجار والأعشاب والكتلة الحيوية السليلوزية الأخرى. إذا قررت استخدام الإيثانول الحيوي ، فسيكون المنتج سائلًا عديم اللون والرائحة.
