Kā Darbojas Aļģu Biodīzeļdegviela

{h1}

Daudzus cilvēkus interesē aļģu biodīzeļdegviela kā zaļā degviela. Uzziniet visu par aļģu biodīzeļdegvielu un to, kā pētnieki no aļģēm izgatavo biodīzeļdegvielu.

Sacensības notiek ar jaunu degvielas veidu. Tā kā benzīns 2008. gadā strauji palielinās līdz vairāk nekā USD 4 par galonu, atkarība no importētās naftas un visā pasaulē noplicinātajiem resursiem ir steidzama alternatīvu atrašana degvielai, kuras pamatā ir nafta, un ar degvielu saistītiem produktiem. Par laimi, zinātnieki gadiem ilgi pētīja alternatīvu produktu ražošanu, lai iegūtu tīrāku un zaļāku degvielu.

Iespējams, ka tuvākajā nākotnē mēs varētu izmantot kādu no šīm alternatīvajām degvielām. Alga (vai tās daudzskaitlī, aļģes) var būt brīnuma elements, meklējot videi draudzīgāku, masveidā ražotu produktu, ko var pārveidot par degvielu. Aļģes dabiski aug visā pasaulē. Optimālos apstākļos to var audzēt milzīgā, gandrīz neierobežotā daudzumā. Vai jūs zinājāt, ka puse no aļģu sastāva pēc svara ir lipīdu eļļa? Zinātnieki gadu desmitiem ilgi pētīja šo eļļu, lai to pārveidotu par aļģu biodīzeļdegvielu - degvielu, kas deg tīrāk un efektīvāk nekā nafta.

Jums, iespējams, tieši rodas jautājums, kā šos zaļos zaļos sīkumus var pārvērst par degvielu automašīnām un lidmašīnām un pat sildītājiem, kas silda mūsu mājas un skolas. Uzzināsim vairāk par to, kas biodīzeļdegvielu no aļģēm padara tik aizraujošu.

Zīme laikiem

Aļģes kā kurināmā alternatīvu pirmo reizi izpētīja 1978. gadā prezidenta Džimija Kārtera vadībā. Gāzes cenas bija strauji palielinājušās, līnijas pie sūkņa bija bezgalīgas, un valdība centās palīdzēt mazināt krīzi. Ūdens sugu programmā, kuru vadīja Nacionālā atjaunojamo energoresursu laboratorija, tika pētītas biodegvielas aļģes ar lielu naftas daudzumu. Pēc vairāk nekā 3000 aļģu veidu izmēģināšanas programma secināja, ka augstas ražas ražotne, ja to saražo pietiekami lielā daudzumā, var aizstāt fosilo kurināmo mājas apkures un transportēšanas vajadzībām.

Kas padara aļģu biodīzeļdegvielu tik aizraujošu?

Kurš būtu domājis, ka dīķa putas var būt zaļās degvielas galvenā sastāvdaļa?

Kurš būtu domājis, ka dīķa putas var būt zaļās degvielas galvenā sastāvdaļa?

Fosilā kurināmā aizstāšana ar aļģēm, kas ir atjaunojams resurss biodīzeļdegviela ir aizraujoša iespēja. Pirms mēs ienirt tēmā aļģu biodīzeļdegviela, uzzināsim vairāk par aļģes. Aļģu saimei pieder vairāk nekā 100 000 dažādu augu veida organismu sugu. Tie ir dažādās formās un krāsās, sākot no sīkiem vienšūņiem, kas peld dīķos, līdz milzīgiem jūras aļģu saišķiem, kas apdzīvo okeānu. Uz akmeņiem augošas brūnaļģes, zāles sūnas un sēnītes ir visu veidu aļģes. Jūs pat varat redzēt dažādu krāsu aļģes, piemēram, sarkanu, zaļu un brūnu. Aļģes ir viegli audzējamas, un ar tām var manipulēt, lai iegūtu milzīgu daudzumu, netraucējot dabiskajiem biotopiem vai barības avotiem. Aļģes ir viegli iepriecināt - viss, kas tām vajadzīgs, ir ūdens, saules gaisma un oglekļa dioksīds.

Tātad, vai aļģes ir vienādas? Dažādas aļģes satur dažādu līmeņu eļļu. No visām aļģēm, kas atrodas tur, dīzeļdegvielai - aļģēm, kas atrodas dīķu virspusē - biodīzeļdegvielai ir vispiemērotākās.

Biodīzeļdegvielas ražošanas procesā aļģes patērē oglekļa dioksīdu. Citiem vārdiem sakot, fotosintēzes laikā aļģes no gaisa izvelk oglekļa dioksīdu, aizstājot to ar skābekli. Šī iemesla dēļ aļģu biodīzeļdegvielas ražotāji būvē biodīzeļdegvielas rūpnīcas tuvu enerģijas ražošanas uzņēmumiem, kas ražo daudz oglekļa dioksīda. Oglekļa dioksīda pārstrāde samazina piesārņojumu.

Kā būtu ar dažām pārpalikumiem? Nospiežot aļģes, tiek radīti vēl daži noderīgi blakusprodukti - mēslojums un izejvielas -, neizsmeļot citus pārtikas avotus.

Aizraujošākā aļģu biodīzeļdegvielas daļa ir skaitļu spēle. Biodīzeļdegvielas ražotāji apgalvo, ka viņi spēs saražot vairāk nekā 100 000 galonu aļģu eļļas uz akru gadā atkarībā no:

  • Izmantojamo aļģu tips
  • Aļģu audzēšanas veids
  • Eļļas ieguves metode

Aļģu ražošanai ir potenciāls pārspēt citus potenciālos biodīzeļdegvielas produktus, piemēram, palmu vai kukurūzu. Piemēram, 100 akru aļģu biodīzeļdegvielas rūpnīca vienā gadā potenciāli varētu saražot 10 miljonus galonu biodīzeļdegvielas. Eksperti lēš, ka ik gadu naftas produktu aizstāšanai vajadzēs 140 miljardus galonu aļģu biodīzeļdegvielas. Lai sasniegtu šo mērķi, aļģu biodīzeļdegvielas uzņēmumiem būs nepieciešami tikai aptuveni 95 miljoni akru zemes, lai izveidotu biodīzeļdegvielas rūpnīcas, salīdzinot ar miljardiem akru citiem biodīzeļdegvielas produktiem. Tā kā aļģes var audzēt jebkur telpās, tas ir daudzsološs elements sacensībās, lai iegūtu jaunu degvielu.

Eļļas ieguve no aļģēm var šķist drūms darbs. Tātad, satīsim piedurknes un iedziļināsimies aļģu biodīzeļdegvielas projektēšanā.

Izskrējiens

Pētnieki testē citus resursus biodīzeļdegvielas izmantošanai. Tajos ietilpst kukurūza, palmu eļļa, sojas pupas, kaņepju sēklas, pļavas, cukurniedres un koksnes atlikumi. Tikai laiks rādīs, kura no tām būs nākamā lielākā degvielas padeve.

Aļģu biodīzeļdegvielas inženierija: eļļas iegūšana no aļģēm

Aļģu biodīzeļdegviela drīz var parādīties jūsu apkārtnes degvielas uzpildes staciju izvēlnē.

Aļģu biodīzeļdegviela drīz var parādīties jūsu apkārtnes degvielas uzpildes staciju izvēlnē.

Kā mēs varam iegūt eļļu no aļģēm? Tas ir tāpat kā iegūt sulu no apelsīna - ar papildu ķīmisku reakciju. Aļģes audzē gan atvērtā dīķa, gan slēgtā dīķa sistēmā, par ko mēs diskutēsim vēlāk. Kad aļģes ir novāktas, lipīdi jeb eļļas tiek iegūtas no aļģu šūnu sienām.

Ir daži dažādi veidi, kā iegūt eļļu no aļģēm. eļļas prese ir vienkāršākā un populārākā metode. Tas ir līdzīgs olīvu preses jēdzienam. Tas var iegūt līdz 75 procentiem eļļas no izspiestajām aļģēm.

Pamatā ir divu daļu process heksāna šķīdinātāja metode (apvienojumā ar aļģu presēšanu) no aļģēm iegūst līdz 95 procentiem eļļas. Pirmkārt, prese izspiež eļļu. Pēc tam atlikušās aļģes sajauc ar heksānu, filtrē un notīra, lai eļļā nepaliktu ķīmiskas vielas.

superkritisko šķidrumu metode no aļģēm ekstrahē līdz 100 procentiem eļļas. Oglekļa dioksīds darbojas kā superkritiskais šķidrums - kad viela tiek pakļauta spiedienam un tiek uzkarsēta, lai tās sastāvs mainītos gan uz šķidrumu, gan gāzi. Šajā brīdī oglekļa dioksīds tiek sajaukts ar aļģēm. Kad tie ir apvienoti, oglekļa dioksīds aļģes pilnībā pārvērš eļļā. Papildu aprīkojums un darbs padara šo metodi par mazāk populāru iespēju.

Kad eļļa ir ekstrahēta, tā tiek rafinēta, izmantojot taukskābju ķēdes procesā, ko sauc par pāresterificēšana. Šeit katalizatoru, piemēram, nātrija hidroksīdu, sajauc ar spirtu, piemēram, metanolu. Tādējādi tiek radīta biodīzeļdegviela, kas apvienota ar glicerīnu. Maisījumu attīra, lai noņemtu glicerīnu. Galaprodukts ir aļģu biodīzeļdegviela.

Eļļas iegūšanas process no aļģēm ir universāls, bet uzņēmumi, kas ražo aļģu biodīzeļdegvielu, izmanto dažādas metodes, lai audzētu pietiekami daudz aļģu, lai iegūtu lielu daudzumu eļļas.

Tagad mēs uzzināsim, kā viņi to dara.

Vai jūs varat pateikt Pāresterifikācija?

Aļģu biodīzeļdegvielas pētnieki un inženieri izmanto organiskajā ķīmijā izpētīto procesu, ko sauc par pāresterificēšanu, lai izstrādātu efektīvus veidus, kā padarīt aļģu biodīzeļdegvielu. Šajā procesā tiek sajaukts spirts un estera savienojums, un caur iegūto reakciju iegūst cita veida spirtu un cita veida esteri. Poliestera audumu izgatavošanai izmanto to pašu procesu. Esteris - īpaša veida ķīmisks savienojums, kurā skābei ir bijusi viena no tās hidroksigrupām - vai ūdeņraža un skābekļa molekula, kas savienota kopā, - aizstāta ar skābekļa molekulu. Šis process ļauj eļļu, kas nāk no aļģēm, pārveidot biodīzeļdegvielā, izmantojot īpašu ķīmisku reakciju.

Augošās aļģes biodīzeļdegvielas izmantošanai

Kā darbojas aļģu biodīzeļdegviela: bioreaktoru sistēma

Kā darbojas aļģu biodīzeļdegviela: bioreaktoru sistēma

Tātad, mēs esam runājuši par ķīmisko procesu, kas ņem aļģes un pārvērš to biodīzeļdegvielā. Patiesais jautājums, uz kuru cenšas atbildēt daudzi uzņēmumi visā pasaulē, ir šāds: kā mēs varam ražot pietiekami daudz, lai apmierinātu pieprasījumu pēc biodīzeļdegvielas?

Dabiskākā aļģu audzēšanas metode biodīzeļdegvielas ražošanai ir cauri atklātais dīķis aug. Izmantojot atvērtus dīķus, mēs varam audzēt aļģes karstos, saulainos pasaules apgabalos, lai iegūtu maksimālu produkciju. Lai arī tas ir vismazāk invazīvais no visiem audzēšanas paņēmieniem, tam ir daži trūkumi. Slikti laika apstākļi var aizkavēt aļģu augšanu, tāpat kā piesārņojums ar baktēriju celmiem vai citiem ārējiem organismiem. Ūdens, kurā aug aļģes, arī jāuztur noteiktā temperatūrā, ko var būt grūti uzturēt.

Kā darbojas aļģu biodīzeļdegviela: darbojas

Kā darbojas aļģu biodīzeļdegviela: bioreaktoru process

Vertikālas izaugsmes / slēgta cikla ražošana ir izstrādājuši biodegvielas uzņēmumi, lai aļģes iegūtu ātrāk un efektīvāk nekā atklātā dīķa augšana. Augot vertikāli, aļģes tiek ievietotas caurspīdīgos plastmasas maisiņos, lai no abām pusēm tās varētu pakļaut saules gaismai. Somas ir sakrautas augstu un no lietus aizsargātas ar pārsegu. Papildu saules iedarbība palielina aļģu produktivitātes līmeni, kas savukārt palielina eļļas ražošanu. Aļģes ir arī aizsargātas no piesārņojuma.

Citi uzņēmumi, kas strādā aļģu ražošanā biodīzeļdegvielai, būvē bioreaktors slēgtā tvertnē augiem, lai palīdzētu vēl vairāk palielināt eļļas līmeni. Tā vietā, lai augtu aļģes ārpus telpām, istabas augi tiek būvēti ar lielām, apaļām mucām, kas ideālos apstākļos audzē aļģes. Aļģes tiek manipulētas, lai audzētu maksimāli pieļaujamos līmeņus, un tās var novākt katru dienu. Tas rada ļoti lielu aļģu daudzumu, kas savukārt rada lielu daudzumu eļļas biodīzeļdegvielai. Slēgtas bioreaktoru stacijas var arī stratēģiski novietot netālu no enerģijas ražotnēm, lai notvertu lieko oglekļa dioksīda daudzumu, kas citādi piesārņotu gaisu.

Pētnieki izmēģina vēl vienu slēgtā konteinera vai slēgtā dīķa procesa variāciju - fermentāciju. Aļģes kultivē slēgtos traukos un baro ar cukuru, lai veicinātu augšanu. Šī metode novērš visas kļūdas robežas, jo tā ļauj audzētājiem kontrolēt visus vides faktorus. Šī procesa priekšrocība ir tā, ka tas ļauj aļģu biodīzeļdegvielu ražot jebkur pasaulē. Bet pētnieki mēģina izdomāt, kur iegūt pietiekami daudz cukura, neradot problēmas.

Uzzināsim vairāk par aļģu biodīzeļdegvielas plusiem un mīnusiem.

Vai jūs to darāt? Aļģu biodīzeļdegviela?

Vairākas grāmatas un pakalpojumi apgalvo, ka jūs varat ražot pats savu biodīzeļdegvielu - pat ar aļģēm. Biodīzeļdegvielas izgatavošana garāžā no jūsu puses prasa daudz laika, naudas un pūļu. Tas var būt bīstams. Esiet piesardzīgs vai atstājiet to ekspertu ziņā!

Plusi un mīnusi aļģu biodīzeļdegvielai

Tas viss izklausās nevainojami, vai ne? Bagātīgs, augiem līdzīgs materiāls tiek audzēts, izspiests, ķīmiski mainīts un sajaukts tīrākā, efektīvā biodīzeļdegvielā. Tas var izklausīties ideāli, taču ir arī daži mīnusi, ko vēlas norādīt aļģu biodīzeļdegvielas kritiķi.

Vienam atklāta dīķa audzēšana ir ārkārtīgi riskanta - ūdenim jābūt precīzai temperatūrai. Dīķos ir jāievada oglekļa dioksīds, un pastāv augsts piesārņojuma risks. Tomēr daudzas aļģu biodīzeļdegvielas laboratorijas šo problēmu risina, izmantojot pretēja rakstura sistēmu, izmantojot slēgtu bioreaktoru sistēmu.

Vēl viena problēma ir tā, ka vēl nav veiktas reālas pārbaudes ar aļģu biodīzeļdegvielu un automašīnām. Uzņēmumi visā pasaulē veic lielus darījumus ar lielām naftas kompānijām, lai pārbaudītu un ražotu dīķa lūžņus. Šobrīd viņi joprojām atrodas pārbaudes fāzēs. Cik mēs zinām, uz ielām ir tikai viena aļģu biodīzeļdegvielas automašīna. 2008. gada janvārī uzņēmums izmantoja aļģu biodīzeļdegvielu, lai uzpildītu Mercedes Benz E320 dīzeļdegvielu, lai kruīzu šķērsotu Jūtas pilsētas Park Park ielās Sundance filmu festivāla laikā. Tomēr netika publiskota statistika par automašīnas nobraukumu benzīnā vai kāda veida izmešiem tā radīta.

Lai kas notiktu, labākas degvielas meklēšana ir aizraujoša. Pagaidām mēs, iespējams, lasīsim par aļģu biodīzeļdegvielas attīstību, nevis vadīsim automašīnas ar šo unikālo produktu.

Skatiet šīs lieliskās saites, lai iegūtu daudz vairāk informācijas par aļģu biodīzeļdegvielu.

Kur neauga aļģes?

Daži no daudzveidīgākajiem planētas organismiem, aļģes, šķiet, rāpo visur, kur ir mitrs, mitrs, silts un mitrs, ieskaitot purvus, dīķus, klintis un upes. Dažas formas dzīvo pat uz dzīvniekiem, piemēram, bruņurupučiem, kuri no ūdens uz zemi dodas turp un atpakaļ.

- -


Video Papildinājums: Liepājas RAS vēlas palielināt biogāzes ražošanu [13.12.12].




Pētniecība


Lielākās Jupitera Mistērijas
Lielākās Jupitera Mistērijas

Mitrs Pārsteigums: Sausākas Augsnes Var Izraisīt Lietus
Mitrs Pārsteigums: Sausākas Augsnes Var Izraisīt Lietus

Zinātne Ziņas


Maiju Gaismas Staru Foto: Ziņojums No Dieviem Vai Iphone Glitch?
Maiju Gaismas Staru Foto: Ziņojums No Dieviem Vai Iphone Glitch?

Trīskāršo Rāpuļu Slīpētās Gliemežnīcas Ar Zobiem Uz Tās Mutes Jumta
Trīskāršo Rāpuļu Slīpētās Gliemežnīcas Ar Zobiem Uz Tās Mutes Jumta

No Spalvas: Fotoattēli Atklāj Satriecošus Dienvidrietumu Putnus
No Spalvas: Fotoattēli Atklāj Satriecošus Dienvidrietumu Putnus

Pētījums: Lielākā Daļa Cilvēku Gulstas Uz Svara Apsekojumiem
Pētījums: Lielākā Daļa Cilvēku Gulstas Uz Svara Apsekojumiem

Vai Ticība Dieviem Noveda Pie Maija Demija?
Vai Ticība Dieviem Noveda Pie Maija Demija?


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com