Em relação às mudanças climáticas que estão ocorrendo no planeta, muitos países estão começando a pensar no meio ambiente. Em primeiro lugar, para melhorar a ecologia do planeta, muitos países produzem biocombustíveis que podem substituir o tradicional.
0,1 Biocombustíveis ecológicos
Outro motivo para a produção de biocombustíveis é que as reservas de petróleo e carvão não são infinitas. Mais cedo ou mais tarde eles se esgotarão e, quando isso acontecer, as pessoas vão precisar vitalmente de combustíveis alternativos, que podem ser usados em carros, caldeiras, turbinas e assim por diante.
O que são biocombustíveis?
A energia escondida na massa da planta é praticamente inesgotável, pois nosso sol serve de fonte. As plantas sabem como usar a energia do sol, processando-a para seu crescimento. Por sua vez, animais e pássaros recebem energia alimentando-se de biomassa, enquanto produzem resíduos. Por definição, biocombustível é um combustível obtido a partir de matérias-primas de origem vegetal ou animal, além de resíduos e diversas indústrias associadas ao processamento de biomassa.
As tecnologias modernas permitem a obtenção de biocombustíveis em três tipos: sólidos, líquidos e gasosos. Encontramos combustível sólido na vida mais frequentemente na forma de pellets e vários briquetes obtidos por prensagem. O combustível líquido - o biodiesel - ainda é uma raridade nos países pós-soviéticos, isso se deve à presença de uma grande quantidade de hidrocarbonetos fósseis a um preço acessível. Ao mesmo tempo, é bastante caro e tecnologicamente difícil obter biocombustível líquido a partir de óleo vegetal.
A produção de biogás combustível é muito mais fácil e barata, com o que vem ganhando cada vez mais popularidade. Os proprietários de granjas de gado e aves estão cada vez mais pensando em adquirir uma usina de biogás, pois têm à disposição uma grande quantidade de dejetos e esterco, perfeitamente adequados para esse fim.
Não faz sentido listar aqui todos os tipos de matérias-primas vegetais para processamento em combustível, suas fontes e tecnologia de produção. Estamos interessados apenas nos tipos de biocombustíveis que podem ser obtidos com sucesso em casa, sem investir grandes somas de dinheiro. Aqui estão eles:
- biogás extraído de dejetos de animais domésticos e aves;
- briquetes de vários resíduos vegetais;
- carvão.
Claro, se você tentar muito, poderá fazer seus próprios pellets, eco-diesel e até mesmo eco-gasolina. As pessoas fazem essas coisas por hobby, gastando anos de suas vidas e muitas vezes muito dinheiro nisso. Para uma ampla gama de usuários, essas tecnologias complexas são inacessíveis e, portanto, não as consideraremos.
Esquema de produção de biometano
A biomassa também é usada para produzir outro gás veicular - o hidrogênio. Ele é liberado aquecendo a matéria-prima a altas temperaturas sem oxigênio, ou, novamente, as bactérias são chamadas para trabalhar. Tudo é usado - da madeira às algas. No entanto, este gás ainda não é particularmente relevante para o consumidor comum. No futuro, eles querem usá-lo como combustível em células de combustível, que aparecerão na produção em série (de acordo com as previsões mais otimistas da empresa Daimler) não antes de cinco a sete anos. E depois da mesma quantidade - valores na etiqueta de preço adequados à renda.
Produção de biogás em casa
O gás combustível emitido pelo estrume e outras matérias-primas semelhantes consiste principalmente no mesmo metano que estamos acostumados a usar todos os dias em nossa cozinha. A participação do metano no biogás varia de 50 a 70%, dependendo da qualidade da matéria-prima e da eficiência do processo tecnológico. O resto dos compostos químicos do gás não são combustíveis, são dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. É graças a este último que todo o processo é acompanhado por um cheiro bem conhecido.
O biocombustível gasoso é uma substância combustível liberada como resultado da reação química de fermentação de resíduos orgânicos sem a presença de oxigênio. Portanto, o principal elemento do equipamento tecnológico é um vaso cilíndrico fechado (reator) de grande capacidade, de preferência pelo menos 1 m3.
Muitos artesãos domésticos usam barris comuns de plástico ou ferro para essa finalidade. Isso é bastante aceitável, a reação também ocorrerá em tais vasos. Apenas um pouco de gás será liberado, como resultado, é desproporcional ao tempo e à mão de obra despendidos. A capacidade mínima do reator deve ser de pelo menos 600 litros.
Para que o processo ocorra da maneira mais rápida e eficiente possível, de acordo com a tecnologia, o conteúdo do reator deve ser constantemente aquecido a uma temperatura de 35-40 ºС. Em casa, nem sempre isso é possível e acarreta custos de energia. A saída é a seguinte: é melhor instalar o recipiente do qual o biocombustível é obtido em um buraco suficientemente fundo feito no solo. Idealmente, o fundo e as paredes do poço são feitos de concreto, e a parte saliente superior do reator é isolada para o inverno. Como isso é feito corretamente é mostrado na figura:
O projeto geral da instalação, que permite a produção de biocombustível a partir de esterco, contém os seguintes elementos (ver diagrama abaixo):
- reator - um vaso feito de metal cilíndrico;
- funil de carregamento para encher o reator com um substrato (uma mistura de matérias-primas com água);
- escotilha de serviço;
- recipiente externo - um selo de água para manter a pressão necessária no reator;
- tubo para descarregar resíduos;
- um ramal com válvula para fornecimento de biogás.
Observação. Para melhorar a fermentação do substrato, recomenda-se adicionar um trado à estrutura, como um misturador de construção. Ele é instalado no centro do tanque e uma alça é trazida através da vedação para a mistura periódica do conteúdo.
O processo tecnológico é executado da seguinte forma. Primeiro, o lixo deve ser triturado. O tamanho da fração não deve ultrapassar 10 mm, isso garantirá uma boa penetração das bactérias que causam a fermentação. Em seguida, a matéria-prima é derramada com água e bem misturada. A quantidade de água é de aproximadamente 0,7 litro para cada quilo de esterco. Acontece um substrato, o biocombustível é extraído dele em casa.
O substrato é colocado em um recipiente através de um funil, que é então hermeticamente fechado. O conteúdo deve ser misturado sempre que possível. Depois de vários dias, o gás inflamável começa a se desenvolver, deve ser bombeado periodicamente para que a pressão dentro do tanque não aumente. Isso vai desacelerar a reação e forçar o conteúdo de volta para o funil de alimentação. Um compressor e um cilindro de propano convencional são usados para evacuar o gás. Uma descrição detalhada da tecnologia de instalação e produção pode ser estudada assistindo ao vídeo:
Isso não quer dizer que a separação do biogás de vários tipos de esterco e esterco seja uma questão simples. Os artesãos domésticos têm de passar por tentativa e erro: ou pouco combustível é liberado, a reação não ocorre, e assim por diante. É preciso entender que o sucesso exigirá muito trabalho e paciência, e é improvável que a quantidade de combustível seja suficiente para aquecer uma casa. No entanto, bastará para o funcionamento do esquentador a gás e do fogão, o que já é uma grande vantagem.Como esses dispositivos funcionam no biogás é mostrado no vídeo:
Fazendo briquetes
Estabelecer a produção de biocombustíveis a partir de serragem, palha e outros resíduos em casa é um pouco mais fácil. Do equipamento, basta uma prensa manual feita especificamente para esse fim. Ele pode ser comprado pronto, encomendado por artesãos ou, se você tiver as habilidades adequadas, pode fazê-lo você mesmo. Uma impressora pré-fabricada custa muito dinheiro, então a última é a opção mais barata.
A produção dos briquetes começa com o preparo da mistura. Serragem, cascas de sementes, palha e até mesmo resíduos de papel encharcado são usados como matérias-primas. É claro que esse combustível pode queimar maravilhosamente em uma fornalha ou caldeira de combustível sólido, mas devido à baixa densidade aparente, você terá que carregar a fornalha com muita frequência. O biocombustível sólido acabado feito de palha ou serragem vai queimar por muito mais tempo.
A mistura é composta por matérias-primas, água e argila, que serve como aglutinante. A palha ou o papel devem ser primeiro triturados e depois misturados com argila na proporção de 10: 1 (para 10 kg de resíduos 1 kg de argila) e água. A quantidade de água deve ser selecionada de modo a assegurar a mistura uniforme e a capacidade de formação da mistura. Não acrescente muita argila à solução, não se esqueça que ficará na sua caldeira em forma de cinza.
Um formulário especial é preenchido com a mistura e, em seguida, colocado na prensa. Após a prensagem, o briquete acabado é cuidadosamente removido e colocado para secar ao sol. Você pode ver a operação de prensagem no vídeo:
Impacto ambiental
Surpreendentemente, esse tipo de combustível é absolutamente inofensivo para a natureza e seu lançamento no meio ambiente não traz consequências negativas para a flora e a fauna. O mesmo não pode ser dito sobre o petróleo e seus derivados. É um fato bem conhecido que apenas um litro de gasolina ou combustível polui pelo menos um milhão de litros de água nos oceanos do mundo e leva à morte de muitos organismos vivos e microorganismos. Uma das propriedades mais importantes do combustível biodiesel é o seu rápido período de decomposição: dentro de um mês, os microrganismos destruirão quase todo o volume do combustível. Assim, se os meios de transporte fluvial e marítimo forem convertidos em combustíveis inovadores, as consequências prejudiciais de acidentes e vazamentos de diesel podem ser minimizadas.
Obtendo carvão
O carvão vegetal é do interesse dos proprietários de residências como combustível usado em churrasqueiras e churrasqueiras caseiras. Não é segredo que comprar esse carvão em uma loja é muito caro, enquanto em casa você pode queimá-lo de graça, gastando apenas o seu tempo. Aliás, não faz sentido queimá-lo em caldeiras ou fogões de combustível sólido, é muito mais fácil colocar lenha comum na fornalha.
O carvão vegetal é queimado da madeira de 2 maneiras:
- em barris;
- nos poços.
O primeiro método requer um barril de aço comum de 200 litros e um aspirador de pó doméstico. Este último servirá para injeção de ar, portanto, um tubo de ramificação deve ser cortado no fundo do barril para conectá-lo. Acende-se o fundo do recipiente, em seguida enche-se com lenha até a metade e o aspirador é ligado. Em seguida, a madeira é aplicada no topo, coberta com uma tampa e coberta com argila. Quando tudo queima e o barril esfria, é feita uma triagem para separar o carvão das cinzas.
Da mesma forma, a lenha é queimada em uma cova. Este último foi escavado com 0,8 m de diâmetro e não mais que 0,6 m de profundidade. O fundo da cova é calcado, após o que se faz uma fogueira e se aplica lenha de até 30 cm de comprimento em camadas, o enchimento ocorre à medida que a camada anterior é queimada, o processo dura cerca de 3 horas. No final, a cova é coberta com galhos e musgo e polvilhada com terra em cima. Após 2 dias, o revestimento pode ser removido e as brasas selecionadas.
MENU VEGETARIANO
O óleo diesel também é preparado de acordo com receitas não padronizadas. As matérias-primas são colza, soja, diversos óleos e gorduras.Esse combustível é marcado com a letra B e números correspondentes à proporção dos componentes da planta na mistura. O índice de cetano do combustível é maior do que o de um combustível convencional: 51 contra 42-45. O combustível se decompõe bem sem agredir o meio ambiente e praticamente não contém enxofre. Entre as desvantagens significativas está o curto prazo de validade.
Os bioaditivos para combustível diesel ainda não receberam um uso tão difundido como o bioetanol. No entanto, é produzido em muitos países. Existem países onde o conteúdo de 5% bio é legalizado e não precisa ser mencionado no momento da venda.
