10 Лучших культур для производства биотоплива
Биотопливо - это вид топлива, который производится из биомассы (то есть из растительного и животного сырья). В отличие от ископаемого топлива, для образования которого требуется время из-за медленных геологических процессов, биотопливо легко доступно и может быть произведено из других источников, помимо растений, таких как промышленные отходы биологического происхождения. Кроме того, биотопливо является более чистым источником энергии, чем ископаемое топливо, и выделяет меньше загрязняющих веществ и парниковых газов. Существует две основные категории биотоплива: биодизельное топливо и биоспирт. Био-спирт образуется в результате бактериального расщепления крахмала в растениях, в то время как биодизельное топливо получают из масла, уже имеющегося в таких растениях. Ниже приведены некоторые из основных культур для производства биотоплива
Кукуруза
Кукуруза считается основным источником биотоплива на основе этанола. Кукуруза богата сахаром, который является основным источником этанола. Богатая сахаром кукуруза превращается в этанол в процессе пивоварения, который аналогичен пивоварению пива. Ядра сначала измельчают, а затем смешивают с теплой водой и дрожжами. Зерна используются потому, что это делает процесс ферментации дешевле, чем при использовании всего растения кукурузы. Дрожжи вызывают брожение смеси и образование этанола. Полученный этанол затем смешивают с бензином для использования в автомобильных двигателях. Этанол, полученный из кукурузы, выделяет меньше оксида азота, монооксида углерода и серы, что снижает уровень смога в городах.
Рапс/Рапс
Рапсовое масло веками использовалось для приготовления пищи и освещения домов и до сих пор остается одним из основных источников биодизельного топлива. Самое популярное рапсовое масло получают из канолы, поскольку в нем содержится мало эруковой кислоты по сравнению с другими семенами рапса. Помимо биотоплива, рапс также является источником пищи как для людей, так и для животных. Хотя большинство биодизелей, полученных из овощей, плохо пригорают, особенно в холодную погоду из-за высокого содержания насыщенных жиров, канола является исключением, поскольку содержит мало насыщенных жиров, что затрудняет образование кристаллов льда. Канола также имеет более высокое содержание масла, чем другие растительные масла.
Сахарный Тростник
Помимо кукурузы, сахарный тростник также является важным источником этанола, который, как правило, считается более дешевым, чем бензин. В последние годы Бразилия добилась успехов в снижении своей зависимости от ископаемого топлива и расширении использования биотоплива. Правительство поощряет своих фермеров сажать сахарный тростник. Производство этанола из сахарного тростника почти в шесть раз дешевле, чем производство этанола из кукурузы. Однако, несмотря на использование меньшего количества химикатов при выращивании урожая, сбор урожая сахарного тростника, который включает сжигание поля, приводит к выбросу большого количества парниковых газов в атмосферу.
Пальмовое масло
Пальмовое масло - это энергоэффективное биотопливо, получаемое из пальмового дерева. Этот вид биотоплива является экологически чистым, поскольку он выделяет в атмосферу меньше углекислого газа по сравнению с бензином. Интересно, что автомобили с дизельными двигателями могут работать на пальмовом масле без переоборудования. Пальмы широко распространены в прибрежных районах, а также популярны благодаря своим плодам. Пальмовое масло внесло один из основных вкладов в экономику Индонезии и Малайзии. Однако расчистка дорожек от земли для посадки сельскохозяйственных культур рассматривается как экологическая проблема.
Ятрофа
Ятрофа широко известна как ядовитый сорняк, который быстро растет и требует меньше воды для производства своих многочисленных семян. Однако его семена богаты маслом, которое можно использовать в качестве добавки к сырому маслу. Индия является крупнейшим производителем ятрофы в мире, а ее производство биодизельного топлива сосредоточено на выращивании этой культуры. Куст ятрофы может выживать до 50 лет в условиях опустошенной засухой земли. С 1 гектара ятрофы можно извлечь примерно 0,83-2,2 тонны масла.
Соевые бобы
Соевые бобы используются не только в производстве шампуней, тако и тофу, но также могут быть использованы в производстве топлива. В США большая часть биодизеля производится из соевого масла. Тяжелые коммерческие автомобили могут эффективно работать на чистом соевом биодизеле или смеси дизельного топлива и биодизеля. Соевое биодизельное топливо производит больше энергии, чем кукурузный этанол, а также является более экологичным. Из одного бушеля соевых бобов можно получить до 6 литров биодизельного топлива. Однако содержание масла в нем ниже, чем в семенах подсолнечника и рапса.
Подорожник
Просо обладает наибольшим потенциалом для решения проблемы чрезмерной зависимости от ископаемого топлива, чем любая другая биотопливная культура. В отличие от кукурузы или даже сахарного тростника, это чудо-растение содержит такую форму целлюлозы, которая требует меньше энергии для производства этанола. Целлюлозный этанол в просеянной траве также содержит больше энергии, чем кукурузный этанол, а также выделяет меньше парниковых газов. По данным исследователей, один акр плантации подорожника может производить до 15 тонн биомассы или 4350 литров этанола в день. Несмотря на то, что это потенциальный источник биотоплива, здесь нет больших ферм или плантаций сорняков.
Подсолнечник
Подсолнечник быстро набирает популярность в качестве исходного сырья для производства биодизельного топлива, поскольку он имеет некоторые общие характеристики с другими культурами, такими как рапс и соя. Семена подсолнечника имеют высокое содержание масла - до 40%, что делает растение отличным выбором для выращивания биотопливных культур. Семена могут быть переработаны в биодизельное топливо или растительные отходы могут быть использованы в качестве биомассы для заправки заводов и электростанций. Согласно исследованиям Национальной ассоциации подсолнечника, с одного акра подсолнечника можно получить до 600 фунтов масла. Однако количество масла, получаемого из семян подсолнечника, варьируется в зависимости от нескольких факторов, включая условия выращивания и методы извлечения масла.
Пшеница
Пшеница является источником биотоплива, используемого для получения возобновляемой энергии. Традиционное биотопливо, такое как этанол, получают из нескольких источников, включая кукурузу и пшеницу. Одним из основных преимуществ пшеницы как источника биотоплива является то, что топливо получают из пшеничных гранул, которые изготавливают из шелухи урожая. Таким образом, можно производить пищу и получать энергию из одного и того же растения. В Европе ежегодно производится 4 миллиона литров этанола на основе пшеницы. Однако более широкое использование пшеницы в качестве источника энергии может отвлечь зерно, необходимое для питания.
Хлопковое семя
Хотя хлопок в основном используется в качестве источника волокон для одежды, хлопковое масло используется на протяжении десятилетий, особенно в США для приготовления пищи. Примерно 20% хлопчатника составляет масло. Подсчитано, что акр хлопка содержит больше масла, чем акр кукурузы или сои. Основным недостатком использования хлопкового масла в качестве автомобильного топлива является то, что оно затвердевает при низкой температуре и может привести к непригодности автомобиля зимой.
