En relació amb els canvis climàtics que es produeixen al planeta, molts països comencen a pensar en el medi ambient. En primer lloc, per millorar l’ecologia del planeta, molts països produeixen biocombustibles que poden substituir el tradicional.
0,1. Biocombustibles ecològics
Un altre motiu de la producció de biocombustibles és que les reserves de petroli i carbó no són infinites. Tard o d’hora s’esgotaran i, quan això passi, les persones necessitaran vitalment combustibles alternatius, que puguin ser utilitzats per automòbils, calderes, turbines, etc.
Què són els biocombustibles?
L’energia amagada a la massa vegetal és pràcticament inesgotable, perquè el nostre sol serveix de font. Les plantes saben utilitzar l’energia del sol, processant-la per al seu creixement. Al seu torn, els animals i els ocells reben energia alimentant-se de biomassa, alhora que produeixen productes de rebuig. Per definició, el biocombustible és un combustible obtingut a partir de matèries primeres d’origen vegetal o animal, així com de residus i diverses indústries associades al processament de biomassa.
Les tecnologies modernes permeten obtenir biocombustibles de tres tipus: sòlid, líquid i gasós. Trobem combustible sòlid a la vida més sovint en forma de pellets i diverses briquetes obtingudes per premsat. El combustible líquid (biodièsel) segueix sent una raresa als països post-soviètics, cosa que es deu a la presència d’una gran quantitat d’hidrocarburs fòssils a un preu assequible. Al mateix temps, és bastant car i tecnològicament difícil obtenir biocombustible líquid a partir d’oli vegetal.
La producció de biogàs combustible és molt més senzilla i econòmica, com a conseqüència del qual cada vegada guanya més popularitat. Els propietaris d’explotacions ramaderes i avícoles pensen cada vegada més en la compra d’una planta de biogàs, ja que tenen a la seva disposició una gran quantitat d’excrements i fem, que són perfectament adequats per a aquest propòsit.
No té sentit enumerar aquí tot tipus de matèries primeres vegetals per transformar-les en combustible, les seves fonts i tecnologia de producció. Només ens interessa aquells tipus de biocombustibles que es poden obtenir amb èxit a casa sense invertir grans quantitats de diners. Aquí estan:
- biogàs extret de residus d'animals domèstics i aus de corral;
- briquetes de diversos residus vegetals;
- carbó vegetal.
Per descomptat, si s’esforça molt, es poden fabricar pellets propis, dièsel i fins i tot gasolina ecològica. La gent fa coses com una afició, passa anys de la seva vida i sovint hi ha molts diners. Per a una àmplia gamma d’usuaris, aquestes tecnologies tan complexes són inaccessibles i, per tant, no les considerarem.
Esquema de producció de biometà
La biomassa també s’utilitza per produir un altre vehicle gasós: l’hidrogen. S’allibera escalfant les matèries primeres a altes temperatures sense oxigen, o, de nou, els bacteris són cridats a treballar. Tot s’utilitza, des de la fusta fins a les algues. Tot i això, aquest gas encara no és especialment rellevant per als consumidors habituals. En el futur, volen utilitzar-lo com a combustible a les piles de combustible, que apareixeran en la producció en sèrie (segons les previsions més optimistes de la preocupació de Daimler) no abans de cinc a set anys. I després de la mateixa quantitat, xifres del preu adequades als ingressos.
Producció de biogàs a casa
El gas combustible emès pel fem i altres matèries primeres similars consisteix principalment en el mateix metà que estem acostumats a utilitzar cada dia a la nostra cuina. La proporció de metà en el biogàs oscil·la entre el 50 i el 70%, en funció de la qualitat de les matèries primeres i de l’eficiència del procés tecnològic. La resta de compostos químics del gas no són combustibles, són diòxid de carboni i sulfur d’hidrogen. És gràcies a aquest últim que tot el procés s’acompanya d’una coneguda olor.
El biocombustible gasós és una substància combustible alliberada com a resultat de la reacció química de la fermentació de residus orgànics sense la presència d’oxigen. Per tant, l’element principal de l’equipament tecnològic és un recipient cilíndric tancat (reactor) de gran capacitat, preferentment com a mínim 1 m3.
Molts artesans de la llar utilitzen barrils de plàstic o ferro normals per a aquest propòsit. Això és força acceptable, la reacció també es produirà en aquests vasos. Només s’alliberarà una mica de gasolina, per la qual cosa és desproporcionat respecte al temps i la mà d’obra gastats. La capacitat mínima del reactor ha de ser d'almenys 600 litres.
Per tal que el procés procedeixi de la manera més ràpida i eficaç possible, segons la tecnologia, el contingut del reactor s’ha d’escalfar constantment a una temperatura de 35-40 ºС. A casa, això no sempre és possible i comporta costos energètics. La sortida és la següent: és millor instal·lar el contenidor d’on s’obté el biocombustible en un forat prou profund fet al terra. L’ideal seria que el fons i les parets de la fossa estiguessin de formigó i que la part superior que sobresurt del reactor estigui aïllada per a l’hivern. A la figura es mostra com es fa correctament.
El disseny general de la instal·lació, que permet la producció de biocombustible a partir de purins, conté els elements següents (vegeu el diagrama següent):
- reactor: recipient format per metall cilíndric;
- tremuja de càrrega per omplir el reactor amb un substrat (una barreja de matèries primeres amb aigua);
- portella de servei;
- contenidor exterior: un segell d'aigua per mantenir la pressió necessària al reactor;
- canonada per descarregar material de rebuig;
- una canonada de derivació amb una vàlvula per al subministrament de biogàs.
Nota. Per millorar la fermentació del substrat, es recomana afegir una barrina a l'estructura, com un mesclador de construcció. S'instal·la al centre del dipòsit i es fa sortir un mànec a través del segell per barrejar periòdicament el contingut.
El procés tecnològic es realitza de la següent manera. En primer lloc, cal triturar els residus. La mida de la fracció no ha de superar els 10 mm, cosa que assegurarà una bona penetració dels bacteris que causen la fermentació. A continuació, s'aboca la matèria primera amb aigua i es barreja a fons. La quantitat d'aigua és d'aproximadament 0,7 litres per cada quilogram de fem. Resulta un substrat, a casa se n'extreu biocombustible.
El substrat s’omple en un recipient a través d’una tremuja, que després es tanca hermèticament. El contingut s’ha de barrejar sempre que sigui possible. Al cap de diversos dies, el gas inflamable comença a evolucionar, s’ha de bombejar periòdicament perquè la pressió a l’interior del tanc no augmenti. Això alentirà la reacció i forçarà el contingut cap a la tremuja d'alimentació. Per evacuar el gas s’utilitza un compressor i una bombona de propà convencionals. Podeu estudiar una descripció detallada de la tecnologia d’instal·lació i producció veient el vídeo:
Això no vol dir que la separació del biogàs de diversos tipus de fem i fem sigui una qüestió senzilla. Els artesans de la llar han de passar per proves i errors: o s’allibera massa poc combustible, la reacció no s’aconsegueix, etc. S'ha d'entendre que l'èxit requereix molta feina i paciència, i és poc probable que la quantitat de combustible sigui suficient per escalfar una casa. Tot i això, serà suficient per al funcionament de l'escalfador d'aigua de gas i l'estufa, que ja és un gran avantatge.Al vídeo es mostra com funcionen aquests dispositius en biogàs:
Elaboració de briquetes
Establir la producció de biocombustibles a partir de serradures, palla i altres residus a casa és una mica més fàcil. De l’equip, només necessiteu una premsa manual feta específicament per a aquest propòsit. Es pot comprar a mida, ordenat per artesans o, si teniu les habilitats adequades, el podeu fer vosaltres mateixos. Una premsa prefabricada costa molts diners, de manera que aquesta última és l’opció més barata.
La producció de briquetes comença amb la preparació de la barreja. Com a matèries primeres s’utilitzen serradures, closques de llavors, palla i fins i tot residus de paper mullats. Per descomptat, aquest combustible ja es pot cremar meravellosament en un forn o caldera de combustible sòlid, però a causa de la baixa densitat aparent, haureu de carregar el forn massa sovint. El biocombustible sòlid acabat de palla o serradures cremarà molt més temps.
La barreja està formada per matèries primeres, aigua i argila, que serveix d’aglutinant. Primer s’ha de triturar la palla o el paper, després barrejar-la amb argila en una proporció de 10: 1 (per a 10 kg de residus, 1 kg d’argila) i aigua. S’ha de seleccionar la quantitat d’aigua per garantir una mescla uniforme i la capacitat de formació de la mescla. No afegiu molta argila a la solució, no oblideu que quedarà a la vostra caldera en forma de cendra.
S’omple un formulari especial amb la barreja i es col·loca sota la premsa. Després de premsar, la briqueta acabada es retira amb cura i es posa a assecar al sol. Podeu veure l'operació de premsat al vídeo:
Impacte ambiental
Sorprenentment, aquest tipus de combustible és absolutament inofensiu per a la natura i el seu alliberament al medi no provoca cap conseqüència negativa per a la flora i la fauna. No es pot dir el mateix sobre el petroli i els productes derivats del petroli. És ben sabut que només un litre de gasolina o combustible contamina almenys un milió de litres d’aigua als oceans del món i condueix a la mort de molts organismes vius i microorganismes. Una de les propietats més importants del combustible biodièsel és el seu ràpid període de desintegració: en un mes, els microorganismes destruiran gairebé tot el volum de combustible. Així, si els modes de transport fluvial i marítim es converteixen en combustibles innovadors, es poden minimitzar les conseqüències nocives dels accidents i les fuites de gasoil.
Obtenir carbó vegetal
El carbó vegetal és d’interès per als propietaris com a combustible que s’utilitza a les barbacoes i barbacoes de casa. No és cap secret que comprar aquest carbó a una botiga és bastant car, mentre que a casa el podeu cremar de franc, només passant el vostre temps. Per cert, no té cap sentit cremar-lo a calderes o estufes de combustible sòlid, és molt més fàcil posar llenya normal a la llar de foc.
El carbó vegetal es crema de la fusta de dues maneres:
- en barrils;
- a les fosses.
El primer mètode requereix un barril d’acer normal de 200 litres i una aspiradora domèstica. Aquest últim servirà per a la injecció d’aire, per tant, s’ha de tallar un tub de derivació al fons del canó per connectar-lo. Es fa un foc a la part inferior del recipient, després s’omple de fusta fins a la meitat i s’encén l’aspiradora. Després s’aplica la fusta a la part superior, es cobreix amb una tapa i es cobreix amb fang. Quan tot es crema i el barril es refreda, es realitza una classificació per tal de separar el carbó vegetal de la cendra.
De la mateixa manera, es llenya fusta en una fossa. Aquest darrer està excavat de 0,8 m de diàmetre i no més de 0,6 m de profunditat. El fons de la fossa es comprimeix, després s’hi fa foc i s’hi aplica llenya de fins a 30 cm de llarg per capes. L’ompliment es produeix a mesura que es crema la capa anterior, el procés dura unes 3 hores. Al final, el pou està cobert de branques i molsa i s’escampa amb terra per sobre. Al cap de 2 dies, es pot eliminar el revestiment i seleccionar els carbons.
MENÚ VEGETARI
El gasoil també es prepara segons receptes no estàndard. Les matèries primeres són la colza, la soja, diversos olis i greixos.Aquest combustible està marcat amb la lletra B i els números corresponents a la proporció de components de la planta a la barreja. El nombre de cetà del combustible és superior al d’un combustible convencional: 51 contra 42-45. El combustible és altament biodegradable sense danyar el medi ambient i pràcticament no conté sofre. Entre els desavantatges significatius hi ha la curta vida útil.
Els bioadditius per al gasoil encara no han rebut un ús tan estès com el bioetanol. Tot i això, es produeix a molts països. Hi ha països on el contingut biològic del 5% està legalitzat i no cal esmentar-lo quan es ven.
