जैवइंधन: घन, द्रव आणि वायू इंधनांची तुलना

जैवइंधनाचे फायदे आणि तोटे

जैवतंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे सेंद्रिय कचऱ्याच्या विल्हेवाटीची समस्या सोडवली जाते, तसेच पर्यायी इंधनासह तेल आणि वायूची पुनर्स्थापना होते. परंतु त्यांच्या अविचारी वापरामुळे हवामान, तसेच परिसंस्थेच्या अतिरिक्त समस्या उद्भवू शकतात. या उद्योगाच्या विकासातील काही प्रमुख मुद्दे विचारात घ्या:

• जैवइंधन हे स्वस्त कच्च्या मालासह अक्षय ऊर्जा स्त्रोत आहेत.
• सेंद्रिय कचऱ्याच्या प्रक्रियेवर आधारित तंत्रज्ञान जेथे लोक आणि औद्योगिक संकुले आहेत तेथे लागू होतात.
• जैवइंधनाच्या उत्पादनामुळे वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइडची पातळी कमी होते आणि पारंपारिक इंधनाऐवजी त्याचा वापर कार्बन डायऑक्साइडचे उत्पादन कमी करते.
• मोनोकल्चर (जैवइंधनासाठी फीडस्टॉक म्हणून) मोठ्या प्रमाणावर वाढल्याने मातीची रचना कमी होते आणि जैवविविधता कमी होते, ज्यामुळे हवामानावर परिणाम होतो.

जैवइंधन निर्मितीसाठी वाजवी दृष्टीकोन पर्यावरणाच्या सर्वात तीव्र पर्यावरणीय समस्या सोडविण्यास सक्षम आहे.

इतर पर्यायी उर्जा स्त्रोतांच्या तुलनेत गतिशीलता

सध्या, सौर ऊर्जा आणि पवन ऊर्जा यासारख्या अधिक "मूलभूत" पर्यायी ऊर्जा तंत्रज्ञानामध्ये एक मोठी समस्या आहे - गतिशीलता. सूर्य आणि वारा कायमस्वरूपी नसल्यामुळे अशा ऊर्जा तंत्रज्ञानामध्ये उच्च शक्ती देण्यासाठी तुलनेने जड बॅटरी वापराव्या लागतात (परंतु तंत्रज्ञानाच्या सुधारणेमुळे ही समस्या हळूहळू सोडवली जात आहे). दुसरीकडे, जैवइंधन वाहतूक करणे खूप सोपे आहे, ते स्थिर आहेत आणि बर्‍यापैकी उच्च "ऊर्जा घनता" आहेत, ते विद्यमान तंत्रज्ञान आणि पायाभूत सुविधांमध्ये किरकोळ बदलांसह वापरले जाऊ शकतात.

दर कपात

जैवइंधन सध्या बाजारात पेट्रोलाइतके आहे. तथापि, जैवइंधन वापरण्याचे अधिक फायदे आहेत कारण ते स्वच्छ आहे आणि जाळल्यावर कमी उत्सर्जन करते. कोणत्याही वातावरणात चांगली कामगिरी करण्यासाठी जैवइंधन विद्यमान इंजिन डिझाइन्सशी जुळवून घेतले जाऊ शकते.तथापि, असे इंधन इंजिनसाठी अधिक चांगले आहे, यामुळे इंजिन फॉइलिंग नियंत्रणाची एकूण किंमत कमी होते आणि म्हणूनच, त्याच्या वापरासाठी कमी देखभाल खर्च आवश्यक असतो. जैवइंधनाच्या वाढत्या मागणीमुळे भविष्यात ते स्वस्त होण्याची शक्यता आहे. त्यामुळे जैवइंधनाचा वापर पाकिटावर कमी जड होईल.

अक्षय स्रोत

कच्च्या तेलापासून गॅसोलीन मिळवले जाते, जे अक्षय स्त्रोत नाही. आजचे जीवाश्म इंधनाचे साठे अजून बरीच वर्षे टिकतील, ते कालांतराने संपतील. जैवइंधन हे खत, पिकांचे अवशेष आणि विशेषत: इंधनासाठी उगवलेल्या वनस्पतींसारख्या विविध फीडस्टॉकपासून बनवले जाते. ही अक्षय संसाधने आहेत जी कदाचित लवकरच संपणार नाहीत.

हरितगृह वायू उत्सर्जन कमी करणे

जळल्यावर, जीवाश्म इंधन मोठ्या प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड तयार करतात, ज्याला हरितगृह वायू मानले जाते आणि ग्रहावर सूर्य उबदार ठेवण्याचे कारण आहे. कोळसा आणि तेल जाळल्याने तापमान वाढते आणि ग्लोबल वार्मिंग होते. हरितगृह वायूंचा प्रभाव कमी करण्यासाठी जैवइंधन वापरले जाऊ शकते. अभ्यास दर्शविते की जैवइंधन हरितगृह वायू उत्सर्जन 65 टक्क्यांपर्यंत कमी करते. याव्यतिरिक्त, जैवइंधन पिके वाढवताना, ते कार्बन मोनोऑक्साइड अंशतः शोषून घेतात, ज्यामुळे जैवइंधन प्रणाली आणखी टिकाऊ बनते.

ज्या देशांकडे इंधनाचा मोठा साठा नाही त्यांच्यासाठी आर्थिक सुरक्षा

प्रत्येक देशात तेलाचे मोठे साठे नाहीत. तेलाच्या आयातीमुळे देशाच्या अर्थव्यवस्थेत मोठी तफावत निर्माण होते.जर लोक जैवइंधनाच्या वापराकडे झुकू लागले तर आयातीवरील अवलंबित्व कमी होईल. जैवइंधन उत्पादनात वाढ झाल्याबद्दल धन्यवाद, अधिक रोजगार निर्माण होतील, ज्याचा देशाच्या अर्थव्यवस्थेवर सकारात्मक परिणाम झाला पाहिजे.

जैवइंधन म्हणजे काय

जैवइंधन हे सजीव पदार्थापासून बनवलेले इंधन आहे. जीवाश्म इंधनाच्या तुलनेत जैवइंधन तयार होण्यास कमी कालावधी लागतो. जैवइंधन प्रामुख्याने जैविक प्रक्रियेद्वारे तयार केले जाते. जैवइंधन उत्पादनाचे अंतिम उत्पादन घन, द्रव किंवा वायू असू शकते.

जैवइंधनाचे सर्वात महत्त्वाचे कार्य म्हणजे ते उर्जेचा अक्षय स्रोत आहे. नूतनीकरणक्षम इंधन हे नूतनीकरणक्षम संसाधनांमधून मिळवलेले इंधन आहे. कारण जैवइंधन हे बायोमासपासून बनवले जाते आणि बायोमास एक नूतनीकरणीय संसाधन आहे, जैवइंधन हे अक्षय इंधन आहेत.

जैवइंधनांचे सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे बायोइथेनॉल आणि बायोडिझेल.

बायोइथेनॉल

बायोइथेनॉल हे सूक्ष्मजीव आणि एन्झाइम्स वापरून जैविक प्रक्रियांद्वारे उत्पादित इंधन आहे. अंतिम उत्पादन एक ज्वलनशील द्रव आहे. जैवइंधन उत्पादनासाठी ऊस आणि गहू हे स्त्रोत वापरले जातात. इथेनॉल तयार करण्यासाठी या स्रोतांमधून साखर आंबवली जाते. अंतिम उत्पादनामध्ये समाविष्ट असलेल्या इतर घटकांपासून बायोइथेनॉल वेगळे करण्यासाठी ऊर्धपातन केले जाते. कार्बन मोनॉक्साईड उत्सर्जन कमी करण्यासाठी बायोइथेनॉलचा वापर गॅसोलीन सोबत जोड म्हणून केला जाऊ शकतो.

बायोडिझेल

बायोडिझेलची निर्मिती भाजीपाला तेल आणि चरबी वापरून व्याजदरीकरण नावाच्या प्रक्रियेत केली जाते. मुख्य स्त्रोतांमध्ये सोयाबीन, रेपसीड इ.बायोडिझेल हे हानिकारक वायू उत्सर्जन कमी करण्यासाठी इंधन मिश्रणांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सर्वोत्तम पदार्थांपैकी एक आहे. बायोडिझेल हे उत्सर्जन 60% पर्यंत कमी करू शकते.

तथापि, जैवइंधन जाळल्याने कार्बन कण, कार्बन मोनोऑक्साइड आणि इतर प्रतिकूल वायू उत्सर्जनामुळे वायू प्रदूषणात योगदान होते. परंतु टक्केवारीच्या दृष्टीने हे योगदान जीवाश्म इंधनापेक्षा कमी आहे.

आकृती 1: एकपेशीय वनस्पती जेट इंधन तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते

जैवइंधन वापरण्याच्या फायद्यांमध्ये कमी उत्सर्जन, नूतनीकरणक्षमता, बायोडिग्रेडेबिलिटी आणि सुरक्षितता यांचा समावेश होतो. जीवाश्म इंधनांपेक्षा जैवइंधन कमी हरितगृह वायू निर्माण करतात. सेंद्रिय पदार्थापासून जैवइंधन सहज मिळू शकते. वनस्पती बायोमास सारखी सेंद्रिय सामग्री आपल्याद्वारे उगवता येत असल्यामुळे, जैवइंधन हे अक्षय ऊर्जा स्त्रोत मानले जाते. हे जैवइंधन सेंद्रिय पदार्थापासून बनवलेले असल्यामुळे ते जैवविघटनशील आहेत आणि त्यामुळे इंधन गळतीमुळे पर्यावरणाचे लक्षणीय नुकसान होणार नाही. जैवइंधन हे फक्त जमिनीवर उगवणाऱ्या वनस्पतींपासून बनवले जात असल्याने, ते खाणकाम किंवा इतर जटिल उत्खननाशी संबंधित पद्धतींपेक्षा सुरक्षित आहेत.

इंधन मिळवणे आणि वापरणे:

सर्वात जास्त मागणी असलेले घन इंधन कोळसा (दगड, तपकिरी आणि अँथ्रासाइट) आहे. दुसऱ्या स्थानावर लाकूड आणि पीट आहेत. कोळशाचा वापर मोठ्या थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये, धातूविज्ञानामध्ये केला जातो. लाकूड बांधकाम, फर्निचर उत्पादन आणि स्टोव्ह, फायरप्लेस, बाथ कॉम्प्लेक्ससाठी इंधन म्हणून वापरले जाते.

जगात वापरल्या जाणार्‍या द्रव इंधनांपैकी 80% पेक्षा जास्त तेल डिस्टिलेशन उत्पादने आहेत.

तेल शुद्धीकरणाची मुख्य उत्पादने - गॅसोलीन आणि केरोसीन यांना ऑटोमोटिव्ह आणि विमान इंधन म्हणून मागणी आहे. सीएचपी प्लांट इंधन तेलावर चालतात. या प्रकरणात, दहन उत्पादनांमधून सल्फर संयुगे काढून टाकण्याच्या समस्येचे निराकरण करणे आवश्यक आहे. मूळ तेलाच्या श्रेणीनुसार, इंधन तेलामध्ये या घटकाचा 4.3% पर्यंत समावेश असू शकतो. सल्फरची टक्केवारी जितकी जास्त असेल तितकी उपकरणे देखभालीची किंमत जास्त, परिधान जास्त.

गॅस इंधन थेट गॅस फील्डमधून आणि तेलाशी संबंधित उत्पादन म्हणून दोन्ही मिळवले जाते. नंतरच्या प्रकरणात, मिथेनचे प्रमाण कमी करताना गॅसमध्ये जास्त हायड्रोकार्बन्स असतात. ते चांगले जळते आणि अधिक उष्णता देते.

कंपोस्टचे ढीग आणि लँडफिल्स बायोगॅसचे स्त्रोत बनतात. जपानमध्ये, विशेष छोटे कारखाने बांधले जात आहेत, जे वर्गीकरण केलेल्या कचऱ्यापासून दररोज 20 m3 पर्यंत गॅस प्राप्त करण्यास सक्षम आहेत. 716 किलोवॅट औष्णिक ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी हे पुरेसे आहे. चीनमध्ये, युनेस्कोच्या मते, सडलेल्या सेंद्रिय पदार्थांपासून बायोगॅस तयार करण्यासाठी किमान 7 दशलक्ष कारखाने आणि वनस्पती उघडल्या गेल्या आहेत.

हायड्रोजनचा वापर इंधन म्हणूनही होतो. त्याचा मुख्य फायदा असा आहे की साठे भौगोलिकदृष्ट्या ग्रहाच्या काही प्रदेशांशी जोडलेले नाहीत आणि जेव्हा ते जाळले जाते तेव्हा स्वच्छ पाणी तयार होते.

टीम "गॅस"

बायोमास देखील वायू इंधन तयार करते, जे कारसाठी देखील उत्कृष्ट आहे. उदाहरणार्थ, मिथेन हा तेलाच्या शुद्धीकरणादरम्यान प्राप्त झालेल्या नैसर्गिक आणि तथाकथित संबंधित वायूंचा एक मुख्य घटक आहे. असे खनिज सेंद्रिय कचऱ्याचे अनावश्यक डोंगर सहजपणे बदलू शकते - केळी खतापासून ते मासे, मांस, डेअरी आणि भाजीपाला उद्योगातील कचरा. हे बायोमास बायोगॅस तयार करणाऱ्या जीवाणूंद्वारे दिले जाते.कार्बन डायऑक्साइड वायूपासून ते स्वच्छ केल्यानंतर, तथाकथित बायोमिथेन प्राप्त होते. पारंपारिक मिथेनपासून त्याचा मुख्य फरक, ज्यावर अनेक उत्पादन मॉडेल चालतात, ते खनिज नाही. आधीच काहीतरी, परंतु ग्रहावरील जीवन संपण्यापूर्वी खत आणि वनस्पती संपणार नाहीत.

बायोमिथेन उत्पादनाची योजना (माऊस क्लिकने सर्व योजना आणि टेबल पूर्ण आकारात उघडतात):

जैवइंधन वापरणे चांगले का आहे?

जैवइंधन हे पृथ्वीवरील ऊर्जेचे पर्यायी, अक्षय स्रोत आहेत.

त्याचे मुख्य फायदे खालीलप्रमाणे आहेतः

1. परवडण्यामुळे मानवी जीवनाच्या सर्व क्षेत्रात या प्रकारच्या इंधनाचा वापर करण्याची परवानगी मिळते.
2. नूतनीकरणक्षमता. गॅसोलीनपेक्षा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे जैवइंधनाची नवीकरणीय क्षमता.
3. जैवइंधन जागतिक बदल कमी करण्यास हातभार लावतात. त्याचा वापर हरितगृह प्रभाव कमी करतो (65% पर्यंत)
4. जैवइंधन उत्पादन करणाऱ्या देशांसाठी या उत्पादनाच्या आयातीवरील अवलंबित्व कमी होत आहे.
5. कारसाठी उत्कृष्ट गॅस स्टेशन.

हरित तंत्रज्ञान, जैवइंधन

खतापासून जैवइंधन

बर्याच काळापासून, कृषी आणि अन्न उद्योगातील कचरा केवळ खतांच्या निर्मितीसाठी वापरला जात होता, परंतु आज त्याच कचऱ्यामुळे जैवइंधन तयार करणे शक्य झाले आहे. पशुधन आणि कुक्कुटपालन खत, तसेच ब्रुअरचे धान्य, कत्तलखान्यातील कचरा, अल्कोहोल नंतरची स्थिरता, सांडपाणी, बीटचा लगदा, आणि असे बरेच काही इंधन निर्मितीसाठी कच्चा माल म्हणून वापरला जाऊ शकतो.

अशा कचऱ्याच्या प्रक्रियेच्या परिणामी, वायूयुक्त जैवइंधन प्राप्त होते, जे किण्वन परिणामी प्राप्त होते. परिणामी बायोगॅस वीज निर्माण करण्यासाठी किंवा बॉयलर हाऊसमध्ये, निवासी इमारती गरम करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो.याव्यतिरिक्त, कारमध्ये असे इंधन वापरले जाते.

तथापि, हे लक्षात घ्यावे की कारसाठी वायूयुक्त जैवइंधन मिळविण्यासाठी, किण्वन परिणामी प्राप्त होणारा बायोगॅस सीओ 2 स्वच्छ करणे आवश्यक आहे, त्यानंतर त्याचे मिथेनमध्ये रूपांतर केले जाईल.

दुसऱ्या पिढीतील जैवइंधन

दुस-या पिढीतील जैवइंधन हे एक प्रकारचे इंधन आहे जे इथेनॉल, मिथेनॉल, बायोडिझेल आणि इतरांसारखे नॉन-फूड रिन्युएबल फीडस्टॉक्सपासून तयार केले जाते. पेंढा, एकपेशीय वनस्पती, भूसा आणि इतर कोणतेही बायोमास दुसऱ्या पिढीच्या जैवइंधनाच्या उत्पादनासाठी कच्चा माल म्हणून वापरले जाऊ शकतात.

या प्रकारच्या इंधनाचा मोठा फायदा असा आहे की ते नेहमी उपलब्ध असलेल्या आणि सतत नूतनीकरण करण्यायोग्य उत्पादनांपासून बनवले जाते. अनेक शास्त्रज्ञांच्या मते, ही जैवइंधनाची दुसरी पिढी आहे जी ऊर्जा संकट सोडवू शकते.

एकपेशीय वनस्पती पासून जैवइंधन

आजपर्यंत, शास्त्रज्ञांनी एकपेशीय वनस्पतींपासून दुसऱ्या पिढीतील जैवइंधन मिळविण्यासाठी एक विशेष तंत्रज्ञान विकसित केले आहे.

या तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे जैवइंधनाच्या जगात आणखी क्रांती होईल, कारण मुख्य कच्च्या मालाला (शैवाल) विशेष काळजीची आवश्यकता नसते आणि खतांची आवश्यकता नसते (वाढण्यासाठी पाणी आणि सूर्यप्रकाश आवश्यक असतो). शिवाय, ते कोणत्याही पाण्यात (गलिच्छ, स्वच्छ, खारट आणि ताजे) वाढतात. तसेच, एकपेशीय वनस्पती गटार लाइन साफ ​​करण्यास मदत करू शकते.

एकपेशीय वनस्पतींपासून जैवइंधन निर्मितीचा आणखी एक सकारात्मक पैलू असा आहे की नंतरच्यामध्ये साध्या रासायनिक घटकांचा समावेश आहे ज्यावर सहजपणे प्रक्रिया केली जाऊ शकते आणि तोडली जाऊ शकते. अशाप्रकारे, सर्व फायद्यांमुळे, शैवाल जैवइंधन तंत्रज्ञानामध्ये सर्वात मोठी क्षमता आहे.

वायू जैवइंधन

वायू इंधनाचे दोन मुख्य प्रकार आहेत:

• बायोगॅस
• बायोहायड्रोजन

बायोगॅस

सेंद्रिय कचऱ्याचे किण्वन उत्पादन, ज्याचा वापर मल अवशेष, सांडपाणी, घरगुती कचरा, कत्तल कचरा, खत, खत, तसेच सायलेज आणि शैवाल म्हणून केला जाऊ शकतो. हे मिथेन आणि कार्बन डायऑक्साइड यांचे मिश्रण आहे. बायोगॅसच्या निर्मितीमध्ये घरगुती कचऱ्यावर प्रक्रिया करण्याचे आणखी एक उत्पादन म्हणजे सेंद्रिय खते. उत्पादन तंत्रज्ञान मिथेन आंबायला ठेवणाऱ्या जीवाणूंच्या प्रभावाखाली जटिल सेंद्रिय पदार्थांच्या परिवर्तनाशी संबंधित आहे.

तांत्रिक प्रक्रियेच्या सुरूवातीस, कचऱ्याचे वस्तुमान एकसंध केले जाते, त्यानंतर तयार केलेला कच्चा माल लोडरच्या मदतीने गरम आणि उष्णतारोधक अणुभट्टीमध्ये भरला जातो, जेथे मिथेन किण्वन प्रक्रिया थेट अंदाजे 35 तापमानात होते. -३८°से. कचऱ्याच्या वस्तुमानात सतत मिसळत असते. परिणामी बायोगॅस गॅस टाकीमध्ये प्रवेश करतो (गॅस साठवण्यासाठी वापरला जातो), आणि नंतर पॉवर जनरेटरला दिला जातो.
परिणामी बायोगॅस पारंपारिक नैसर्गिक वायूची जागा घेते. ते जैवइंधन म्हणून वापरले जाऊ शकते किंवा त्यातून वीज निर्माण करता येते.

बायोहायड्रोजन

ते थर्मोकेमिकल, बायोकेमिकल किंवा बायोटेक्नॉलॉजिकल मार्गांनी बायोमासपासून मिळवता येते. मिळवण्याची पहिली पद्धत कचरा लाकूड 500-800 डिग्री सेल्सिअस तापमानात गरम करण्याशी संबंधित आहे, परिणामी वायूंचे मिश्रण सोडणे सुरू होते - हायड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड आणि मिथेन. जैवरासायनिक पद्धतीमध्ये, रोडोबॅक्टर स्पिरिओड्स, एन्टरोबॅक्टर क्लोकाई या जीवाणूंचे एन्झाइम वापरले जातात, ज्यामुळे सेल्युलोज आणि स्टार्च असलेल्या वनस्पतींचे अवशेष विघटित होताना हायड्रोजनचे उत्पादन होते. प्रक्रिया सामान्य दाब आणि कमी तापमानात होते.हायड्रोजनच्या निर्मितीमध्ये बायोहायड्रोजनचा वापर केला जातो इंधन पेशी वाहतूक आणि ऊर्जा. अद्याप मोठ्या प्रमाणावर वापरलेले नाही.

इंधन वैशिष्ट्ये

असे इंधन वापरण्याचा एक उल्लेखनीय फायदा म्हणजे काजळीची नगण्य मात्रा. फायरप्लेसमध्ये जाळल्यास, जळलेल्या मेणबत्तीपेक्षा जास्त काजळी तयार होत नाही. कार्बन मोनॉक्साईड देखील नाही, जे आरोग्यासाठी हानिकारक आहे.

जेव्हा बायोइथेनॉल वापरला जातो तेव्हा चिमणीत थोडेसे पाणी आणि थोड्या प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड तयार होतो. हे नेहमीच्या नारंगी ज्वालाच्या अनुपस्थितीचे कारण आहे.

जास्तीत जास्त नैसर्गिकता प्राप्त करण्यासाठी, बायोएथेनॉलच्या रचनेत ऍडिटीव्ह जोडले जातात, जे ज्वाला एक वैशिष्ट्यपूर्ण नारिंगी रंग देतात. ते ज्योतची जास्तीत जास्त नैसर्गिकता प्राप्त करण्यास देखील मदत करतात.

जागतिक जैवइंधन बाजाराच्या विकासातील ट्रेंड

जैवइंधनाच्या प्रसाराचे चालक ऊर्जा सुरक्षा, हवामान बदल आणि आर्थिक मंदीशी संबंधित धोके आहेत. जगभरातील जैवइंधन उत्पादनाचा प्रसार करण्याचे उद्दिष्ट स्वच्छ इंधनाच्या वापराचा वाटा वाढवणे आहे, विशेषतः वाहतुकीमध्ये; अनेक देशांचे आयात तेलावरील अवलंबित्व कमी करणे; हरितगृह वायू उत्सर्जन कमी करणे; आर्थिक प्रगती. जैवइंधन हे तेलापासून मिळणाऱ्या पारंपारिक इंधनांना पर्याय आहे. 2014 मध्ये जैवइंधन उत्पादनाची जागतिक केंद्रे यूएसए, ब्राझील आणि युरोपियन युनियन आहेत. जैवइंधनाचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे बायोइथेनॉल, जैविक कच्च्या मालापासून जगातील सर्व इंधनामध्ये त्याचा वाटा 82% आहे.त्याचे प्रमुख उत्पादक यूएसए आणि ब्राझील आहेत. दुसऱ्या क्रमांकावर बायोडिझेल आहे. 49% बायोडिझेल उत्पादन युरोपियन युनियनमध्ये केंद्रित आहे. दीर्घकाळात, जमीन, हवाई आणि सागरी वाहतुकीतून जैवइंधनाची सतत वाढणारी मागणी जागतिक ऊर्जा बाजारातील सद्यस्थितीत मोठ्या प्रमाणात बदल करू शकते. द्रव जैवइंधनाच्या उत्पादनासाठी कृषी कच्च्या मालाचा वापर आणि त्यांच्या उत्पादनातील वाढीमुळे कृषी उत्पादनांची मागणी वाढली आहे, ज्यामुळे जैवइंधनाच्या उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या अन्न पिकांच्या किमतींवर परिणाम झाला आहे. दुसऱ्या पिढीचे जैवइंधन उत्पादन वाढतच आहे आणि २०२० पर्यंत दुसऱ्या पिढीतील जैवइंधनाचे जागतिक उत्पादन १० अब्ज लिटरपर्यंत पोहोचले पाहिजे. 2020 पर्यंत जैवइंधनाचे जागतिक उत्पादन 25% ने वाढले पाहिजे आणि त्याचे प्रमाण अंदाजे असावे. 140 अब्ज लिटर. युरोपियन युनियनमध्ये, जैवइंधन उत्पादनाचा मोठा भाग तेलबिया (रेपसीड) पासून तयार केलेल्या बायोडिझेलमधून येतो. अंदाजानुसार, ईयू देशांमध्ये गहू आणि कॉर्न तसेच साखर बीटपासून बायोइथेनॉलचे उत्पादन वाढेल. ब्राझीलमध्ये, बायोइथेनॉलचे उत्पादन 2017 पर्यंत सुमारे 41 अब्ज लिटरपर्यंत वेगाने वाढत राहण्याची अपेक्षा आहे. सर्वसाधारणपणे, बायोइथेनॉल आणि बायोडिझेलचे उत्पादन, अंदाजानुसार, 2020 पर्यंत वेगाने वाढेल आणि ते अनुक्रमे 125 आणि 25 अब्ज लिटर होईल. आशियातील जैवइंधन उत्पादन वेगाने वाढू लागले आहे. 2014 पर्यंत, बायोइथेनॉलच्या उत्पादनात चीन तिसऱ्या क्रमांकावर आहे आणि पुढील दहा वर्षांत हे उत्पादन दरवर्षी 4% पेक्षा जास्त वाढण्याची अपेक्षा आहे.भारतात, मोलॅसिसपासून बायोइथेनॉलचे उत्पादन दरवर्षी 7% पेक्षा जास्त वाढण्याचा अंदाज आहे. त्याच वेळी, जट्रोफासारख्या नवीन पिकांपासून बायोडिझेलचे उत्पादन विस्तारत आहे.

वर्ल्ड एनर्जी एजन्सी (IEA) च्या अंदाजानुसार, 2025 मध्ये तेलाचा तुटवडा 14% इतका असेल. IEA च्या मते, जरी 2021 पर्यंत जैवइंधन (जैवइथेनॉल आणि बायोडिझेलसह) चे एकूण उत्पादन 220 अब्ज लिटर असले तरी, त्याचे उत्पादन जगातील इंधनाच्या मागणीच्या केवळ 7% भाग घेईल. जैवइंधन उत्पादनाचा वाढीचा दर त्यांच्या मागणीच्या वाढीच्या दरापेक्षा खूपच मागे आहे. हे स्वस्त कच्च्या मालाची उपलब्धता आणि अपुरा निधी यामुळे आहे. जैवइंधनाचा मोठ्या प्रमाणावर व्यावसायिक वापर तेलापासून मिळणाऱ्या पारंपारिक इंधनांसह किंमतींचा समतोल साधून निर्धारित केला जाईल. शास्त्रज्ञांच्या अंदाजानुसार, 2040 पर्यंत अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांचा वाटा 47.7% आणि बायोमास - 23.8% पर्यंत पोहोचेल.

तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या सध्याच्या स्तरावर, जैवइंधन उत्पादन हा जागतिक ऊर्जा पुरवठ्याचा एक छोटासा भाग असेल, ऊर्जेच्या किंमती कृषी कच्च्या मालाच्या किंमतीवर प्रभाव टाकतील. जैवइंधनाचे अन्न सुरक्षेवर वेगवेगळे परिणाम होऊ शकतात - जैवइंधन उत्पादनामुळे वाढत्या वस्तूंच्या किमती अन्न आयातदारांना हानी पोहोचवू शकतात, तर दुसरीकडे अल्पभूधारक शेतकर्‍यांकडून देशांतर्गत कृषी उत्पादनाला चालना मिळते.

घन जैवइंधन - गोळ्या

अलीकडे, बर्याच वेगवेगळ्या अफवा किंवा अगदी विचित्र "दंतकथा" आहेत की लहान व्यवसायातील सर्वात आशादायक आणि अत्यंत फायदेशीर प्रकार म्हणजे इंधन गोळ्यांचे उत्पादन - एक विशेष प्रकारचे जैविक इंधन. घन दाणेदार इंधनाचे फायदे आणि ते मिळविण्याची प्रक्रिया जवळून पाहू.

इंधन गोळ्या का आणि कशा तयार होतात

लॉगिंग, लाकूडकाम करणारे उपक्रम, कृषी संकुले आणि काही इतर उत्पादन लाइन अपरिहार्यपणे उत्पादन करतात, मुख्य उत्पादनांव्यतिरिक्त, खूप मोठ्या प्रमाणात लाकूड किंवा इतर वनस्पती कचरा, जे असे दिसते की यापुढे कोणतेही व्यावहारिक मूल्य नाही. अद्याप दिलेले नाही, ते फक्त जाळले गेले, वातावरणात धूर फेकले गेले किंवा प्रचंड "ढीग" द्वारे चुकीचे व्यवस्थापन केले गेले. पण त्यांच्याकडे प्रचंड ऊर्जा क्षमता आहे! जर हे कचरा इंधन म्हणून वापरण्यासाठी सोयीस्कर स्थितीत आणले गेले तर, विल्हेवाटीचा प्रश्न सोडवण्याबरोबरच, आपण नफा देखील मिळवू शकता! या तत्त्वांवरच घन जैवइंधन - गोळ्यांचे उत्पादन आधारित आहे.

खरं तर, हे 4 ÷ 5 ते 9 ÷ 10 मिमी व्यासाचे आणि अंदाजे 15 ÷ 50 मिमी लांबीचे संकुचित दंडगोलाकार ग्रॅन्युल आहेत. रिलीझचा हा प्रकार अतिशय सोयीस्कर आहे - गोळ्या सहजपणे पिशव्यामध्ये पॅक केल्या जातात, त्यांची वाहतूक करणे सोपे आहे, ते घन इंधन बॉयलरला स्वयंचलित इंधन पुरवठ्यासाठी उत्तम आहेत, उदाहरणार्थ, स्क्रू लोडर वापरणे.

नैसर्गिक लाकडाचा कचरा आणि साल, डहाळ्या, सुया, कोरडी पाने आणि लॉगिंगच्या इतर उप-उत्पादनांमधून गोळ्या दाबल्या जातात. ते पेंढा, भुसे, केकपासून मिळवले जातात आणि काही प्रकरणांमध्ये कोंबडी खत देखील कच्चा माल म्हणून काम करते. गोळ्यांच्या उत्पादनात, पीटचा वापर केला जातो - या स्वरूपात ते दहन दरम्यान जास्तीत जास्त उष्णता हस्तांतरण प्राप्त करते.

अर्थात, भिन्न कच्चा माल परिणामी गोळ्यांची भिन्न वैशिष्ट्ये देतात - त्यांची उर्जा कार्यक्षमता, राख सामग्री (उर्वरित नॉन-दहनशील घटकाची मात्रा), आर्द्रता, घनता, किंमत.गुणवत्ता जितकी जास्त असेल तितकी हीटिंग उपकरणांसह कमी त्रास होईल, हीटिंग सिस्टमची कार्यक्षमता जास्त असेल.

त्यांच्या विशिष्ट उष्मांक मूल्याच्या (व्हॉल्यूमच्या संदर्भात), गोळ्या सर्व प्रकारचे सरपण आणि कोळसा मागे सोडतात. अशा इंधनाच्या साठवणुकीसाठी मोठ्या क्षेत्राची किंवा कोणत्याही विशेष परिस्थितीची निर्मिती आवश्यक नसते. संकुचित लाकडामध्ये, भूसा विपरीत, क्षय किंवा वादविवादाची प्रक्रिया कधीही सुरू होत नाही, म्हणून अशा जैवइंधनाच्या स्वयं-इग्निशनचा धोका नाही.

आता गोळ्यांच्या उत्पादनाच्या मुद्द्याकडे. खरं तर, संपूर्ण चक्र सरळ आणि स्पष्टपणे आकृतीमध्ये दर्शविले आहे (कृषी कच्चा माल दर्शविला आहे, परंतु हे कोणत्याही लाकडाच्या कचऱ्यावर तितकेच लागू होते):

सर्वप्रथम, कचरा क्रशिंगच्या टप्प्यातून जातो (सामान्यत: 50 मिमी लांब आणि 2 ÷ 3 मिमी जाड चिप्सच्या आकारापर्यंत). नंतर कोरडे प्रक्रियेचे अनुसरण करा - हे आवश्यक आहे की अवशिष्ट आर्द्रता 12% पेक्षा जास्त नसावी. आवश्यक असल्यास, चिप्स अगदी बारीक तुकड्यांमध्ये चिरडल्या जातात, त्याची स्थिती जवळजवळ लाकडाच्या पिठाच्या पातळीवर आणते. पेलेट प्रेसिंग लाइनमध्ये प्रवेश करणार्या कणांचा आकार 4 मिमीच्या आत असल्यास ते इष्टतम मानले जाते.

कच्चा माल ग्रॅन्युलेटर्समध्ये प्रवेश करण्यापूर्वी, ते थोडेसे वाफवलेले किंवा थोडक्यात पाण्यात बुडवले जाते. आणि, शेवटी, पेलेट प्रेसिंग लाइनवर, हे "लाकडाचे पीठ" एका विशेष मॅट्रिक्सच्या कॅलिब्रेशन छिद्रांमधून दाबले जाते, ज्याचा आकार शंकूच्या आकाराचा असतो. चॅनेलचे हे कॉन्फिगरेशन चिरलेल्या लाकडाच्या जास्तीत जास्त कॉम्प्रेशनमध्ये योगदान देते, अर्थातच, तीक्ष्ण गरम होते. त्याच वेळी, कोणत्याही सेल्युलोज-युक्त रचनेमध्ये उपस्थित असलेला लिग्निन पदार्थ सर्व लहान कणांना विश्वासार्हपणे “एकत्र चिकटून” राहतो, ज्यामुळे खूप दाट आणि टिकाऊ ग्रेन्युल तयार होते.

मॅट्रिक्समधून बाहेर पडताना, परिणामी "सॉसेज" एका विशेष चाकूने कापले जातात, जे इच्छित लांबीचे बेलनाकार ग्रॅन्युल देते. ते बंकरमध्ये प्रवेश करतात आणि तेथून - तयार झालेल्या पेलेट रिसीव्हरकडे. खरं तर, ते फक्त तयार ग्रॅन्युल थंड करण्यासाठी आणि पिशव्यामध्ये पॅक करण्यासाठी राहते.

जैवइंधन विविध

मागील विभागांमध्ये सूचीबद्ध केलेल्या रचना आणि उत्पादन तंत्रज्ञानातील कमतरता असूनही, जैवइंधन ऊर्जा स्त्रोत आधीच वापरला जात आहे. मानवी क्रियाकलापांच्या काही भागात ते वीज बदलतात. अगदी संपूर्ण जैवइंधन बॉयलर आहेत जे निवासी इमारती, व्यावसायिक आणि औद्योगिक परिसर गरम करतात.

सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे जैवइंधन आहेत:

• द्रव
• कठीण

चला त्या प्रत्येकाकडे बारकाईने नजर टाकूया.

द्रव

हे देखील जैवइंधनाच्या प्रकारांपैकी एक आहे.

जैवइंधन उत्पादनासाठी सर्वात योग्य पिकांपैकी एक म्हणजे रेपसीड.

ऊर्जा वाहक खालील योजनेनुसार तयार केले जाते:

• कापणी केलेल्या रेपसीडची चांगली साफसफाई केली जाते, परिणामी त्यामधून मोडतोड, माती आणि इतर परदेशी घटक काढून टाकले जातात;
• त्यानंतर, केक मिळविण्यासाठी भाजीपाला कच्चा माल ठेचून पिळून काढला जातो;
• मग रेपसीड तेलाचे एस्टरिफिकेशन होते - विशेष ऍसिड आणि अल्कोहोलच्या मदतीने या पदार्थातून अस्थिर एस्टर काढले जातात;
• शेवटी, परिणामी बायोडिझेल इंधन अनावश्यक तेलाच्या अशुद्धतेपासून शुद्ध केले जाते.

रेपसीडपासून द्रव इंधन तयार केले जाते

याव्यतिरिक्त, पारंपारिक गॅसोलीनची जागा घेणारे E-95 जैवइंधन मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.या प्रकारच्या ऊर्जा वाहकामध्ये अॅडिटीव्हसह इथाइल अल्कोहोल असते जे कारमध्ये स्थापित केलेल्या अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या धातू आणि रबर भागांवर गंजणारा प्रभाव कमी करतात.

बायोगॅसोलीनचे फायदे खालीलप्रमाणे आहेत:

• या प्रकारच्या इंधनाची किंमत पारंपारिकपेक्षा कमी आहे;
• ते वापरताना, तेल आणि फिल्टर घटकांचे सेवा आयुष्य वाढते;
• जैवइंधनाच्या ज्वलनामुळे स्पार्क प्लगवर फलक तयार होत नाही ज्यामुळे स्पार्क बाहेर जाण्यास प्रतिबंध होतो;
• बायोगॅसोलीनवर चालणारे अंतर्गत ज्वलन इंजिन वातावरणात हानिकारक पदार्थ सोडत नाही;
• इथेनॉल कमी ज्वलनशील आहे आणि रहदारी अपघातांदरम्यान त्याचा स्फोट होत नाही;
• कमी तापमानात सेंद्रिय गॅसोलीनचा स्फोट होतो, त्यामुळे कारचे इंजिन उबदार हंगामात जास्त गरम होत नाही.

सेंद्रिय गॅसोलीन पर्यावरणीय समस्यांना तोंड देण्यास मदत करेल

वर सूचीबद्ध केलेले फायदे असूनही, द्रव जैवइंधनाचे अनेक तोटे आहेत जे आर्थिक क्रियाकलापांमध्ये त्याचा व्यापक परिचय रोखतात:

1. सेंद्रिय गॅसोलीन वापरताना, अंतर्गत ज्वलन इंजिन आणि इतर उपकरणे त्वरीत अयशस्वी होतात, कारण नैसर्गिक ऊर्जा वाहक बनविणारे पदार्थ गंज आणतात आणि युनिट्सच्या रबर गॅस्केटचे नुकसान करतात. या घटनेचा सामना करण्याचे प्रभावी मार्ग अद्याप सापडलेले नाहीत.
2. जीवाश्म इंधन पूर्णपणे जैविक इंधनांसह पुनर्स्थित करण्यासाठी, शेतजमिनीचे क्षेत्र लक्षणीय वाढवणे आवश्यक आहे, जे सध्या अशक्य आहे. याव्यतिरिक्त, वाढत्या वनस्पतींसाठी योग्य जमिनीचे क्षेत्र मर्यादित आहे. समस्येचे निराकरण तिसऱ्या पिढीचे इंधन असू शकते, ज्याचा विकास अद्याप पूर्ण झालेला नाही.

घन

द्रव जैवइंधनाव्यतिरिक्त, घन सेंद्रीय ऊर्जा वाहकांना जगभरातील ग्राहकांमध्ये योग्य मान्यता मिळाली आहे.

त्यांची वैशिष्ट्ये खालीलप्रमाणे आहेत:

1. ते जैविक उत्पत्तीच्या विविध कच्च्या मालापासून बनवले जातात. हे मानवी आणि प्राणी जीवन आणि विविध वनस्पतींचे भाग दोन्ही सेंद्रीय कचरा असू शकते.
2. घन जैवइंधन निर्मितीसाठी तांत्रिक प्रक्रियेचे सार म्हणजे सेल्युलोज विभाजित करण्याच्या विशिष्ट पद्धतींचा कार्यक्षम वापर. सध्या बरेच संशोधन केले जात आहे, ज्याचा उद्देश सजीवांच्या पचनसंस्थेत होणार्‍या विभाजनाच्या नैसर्गिक प्रक्रियेची प्रतिकृती तयार करणे आहे.
3. घन जीवाश्म इंधनाच्या निर्मितीसाठी, तथाकथित जैविक वस्तुमान वापरला जातो, ज्यामध्ये विशिष्ट सुसंगतता आणि प्रमाण असते. तयार झालेले उत्पादन कच्च्या मालातून ओलावा काढून आणि त्यानंतर दाबून मिळवले जाते.

घन जैव इंधनाचे प्रकार

बहुतेकदा, घन ऊर्जा वाहक खालील फॉर्ममध्ये पुरवले जाते:

• ब्रिकेट;
• गोळ्या;
• ग्रॅन्युल

बायोडिझेल कसे बनवले जाते

बायोडिझेलच्या वापरातील वाढीमुळे त्याच्या उत्पादनासाठी उपकरणांची आवश्यकता घट्ट होण्यास हातभार लागला. सर्वसाधारणपणे, बायोडिझेल उत्पादन तंत्रज्ञानाचे खालील स्वरूप आहे. प्रथम, अशुद्धतेपासून शुद्ध केलेल्या वनस्पती तेलात मिथाइल अल्कोहोल आणि क्षार जोडले जातात. नंतरचे ट्रान्सस्टरिफिकेशन प्रतिक्रिया दरम्यान उत्प्रेरक म्हणून कार्य करते. त्यानंतर, परिणामी मिश्रण गरम केले जाते. स्थिरीकरण आणि त्यानंतरच्या थंड होण्याच्या परिणामी, द्रव हलक्या आणि जड अपूर्णांकात वेगळे केले जाते. प्रकाशाचा अंश म्हणजे बायोडिझेल आणि जड अंश म्हणजे ग्लिसरीन.या प्रकरणात ग्लिसरीन हे उप-उत्पादन आहे, जे नंतर डिटर्जंट्स, द्रव साबण किंवा फॉस्फेट खतांच्या उत्पादनात वापरले जाऊ शकते.

पूर्वी वापरलेले तंत्रज्ञान चक्रीय क्रियेच्या तत्त्वावर आधारित होते आणि त्यांचे अनेक तोटे होते, त्यापैकी मुख्य प्रक्रियेच्या दीर्घ कालावधीत आणि उपकरणांची कमी उत्पादकता व्यक्त केली गेली होती.

ग्लोबकोरचे तंत्रज्ञान हायड्रोडायनामिक अल्ट्रासोनिक पोकळ्या निर्माण करणाऱ्या अणुभट्ट्यांच्या वापराद्वारे बायोडिझेल उत्पादनाच्या प्रवाह तत्त्वाच्या अंमलबजावणीसाठी प्रदान करते. या प्रकरणात, पुनरावृत्ती हितसंबंधित प्रतिक्रिया आवश्यक नाही, म्हणून बायोडिझेल उत्पादन प्रक्रियेचा कालावधी अनेक वेळा कमी केला जातो.

तसेच, हायड्रोडायनामिक प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) पोकळ्या निर्माण होणे अणुभट्ट्या वापरल्याने अतिरिक्त मिथेनॉल आणि त्यानंतरच्या पुनर्प्राप्तीची समस्या सोडवणे शक्य होते. पोकळ्या निर्माण करण्याच्या तंत्रज्ञानाचा वापर करताना, प्रतिक्रियेसाठी फक्त अल्कोहोलची किमान मात्रा आवश्यक असते, जी स्टोचिओमेट्रिक रचनाशी काटेकोरपणे संबंधित असते.

ग्लोबकोर 1 ते 16 घनमीटर प्रति तास क्षमतेसह हायड्रोडायनामिक पोकळ्या निर्माण करण्याच्या तंत्रज्ञानावर आधारित बायोडिझेल कॉम्प्लेक्स तयार करते. ग्राहकाच्या विनंतीनुसार, अधिक उत्पादनक्षमतेसाठी उपकरणे तयार करणे शक्य आहे.