Wat is sellulose biobrandstof en hoe word dit gegenereer? Groen hernubare energie
Daar is verskillende soorte biobrandstof wat afkomstig is van grondstowwe wat geregenereer kan word. Vandag gaan ons daaroor praat sellulose biobrandstowwe. Hierdie tipe brandstof kom van vinnig groeiende landboureste, hout en grasse wat in verskillende biobrandstowwe omskep kan word, insluitend vliegtuigbrandstowwe.
In hierdie artikel gaan ons beskryf wat sellulose biobrandstof is en watter eienskappe dit het.
1 Wat is sellulose biobrandstowwe
3 Produksie van sellulose biobrandstowwe
4 Kragopwekkingsproses deur sellulose biomassa
Wat is sellulose biobrandstowwe
Vir die hedendaagse samelewing moet dit duidelik wees dat ons uit die oliesfeer moet kom. Afhanklikheid van hierdie fossielbrandstof hou ondraaglike risiko's in vir nasionale, ekonomiese of omgewingsveiligheid. Die huidige ekonomiese model stop egter nie die gebruik hiervan nie fossielbrandstowwe. Om nuwe bronne van hernubare energie te vind, is dit nodig om 'n nuwe agent te ontdek wat die wêreldvloot voertuie kan dryf, aangesien dit die belangrikste bron van kweekhuisgasvrystellings in die atmosfeer is.
U kan biobrandstof feitlik distilleer van alles wat groente is of ooit was. Diegene van die eerste generasie kom onder meer uit eetbare biomassa, hoofsaaklik mielies en sojabone, suikerriet en beet. Dit is die vrugte wat meer beskikbaar is in 'n bos potensiële biobrandstof, aangesien die nodige tegniek wat nodig is om dit te onttrek, oorheers.
Dit moet gesê word hierdie biobrandstof is mettertyd nie 'n duursame oplossing nie. 'N Bestaande bewerkbare grond is nodig en slegs biobrandstof kan geproduseer word om in 10% van alle behoeftes vir vloeibare brandstof in die mees ontwikkelde lande te voorsien. Deur groter gewasse te eis, word veevoer duurder en teen die pryse van sommige voedselsoorte, alhoewel dit nie soveel is nie, of soos u die pers 'n paar jaar gelede sou glo. Sodra die totale uitstoot in die eerste generasie biobrandstof verreken word, is dit nie so voordelig vir die omgewing as wat ons wil hê dit moet wees nie.
Hierdie nadeel in die balans van kweekhuisgasse in die atmosfeer tussen absorpsie en opwekking kan verlig word deur die gebruik van tweede generasie biobrandstof wat van sellulose materiaal afkomstig is. Hierdie sellulose materiale is: houtreste soos saagsels en konstruksiereste, landbou soos koringstingels en koringstrooitjies. Ons vind ook energiegewasse, dit wil sê plante wat vinnig groei en materiaal in gas het of spesifiek gesaai word vir die produksie van biobrandstof.
Die grootste voordeel wat hierdie energiegewasse het, is dat dit min kos tydens hul produksie. Slegs volop en beïnvloed nie die produksie van voedsel nie, wat van groot belang is om in ag te neem. Die meeste energiegewasse kan verbou word op marginale grond wat nie vir boerdery gebruik word nie. Sommige van hierdie kort-rotasie hernieubare wilgergewasse kan die grond ontsmet soos dit groei.
Produksie van sellulose biobrandstowwe
Groot hoeveelhede biomassa kan volhoubaar geoes word vir brandstofproduksie. Daar is 'n paar studies wat bevestig dat daar in die Verenigde State minstens 1.200 XNUMX miljoen ton droë sellulose-biomassa per jaar geproduseer kan word, sonder dat die biomassa beskikbaar vir menslike verbruik, vee en uitvoer verminder word. Met hierdie meer as 400.000 XNUMX miljoen liter biobrandstof kan per jaar verkry word. Hierdie bedrag is gelykstaande aan die helfte van die huidige jaarlikse verbruik van petrol en diesel in die Verenigde State.
Hierdie gegenereerde biomassa kan in enige soort biobrandstof omgeskakel word: etanol, gewone petrol, diesel en selfs vliegtuigbrandstof. Dit is baie makliker om mieliepitte te gis as om die geskenkte sellulose stingels te ontbind, maar die afgelope tyd is daar groot vordering gemaak. Chemiese ingenieurs het kragtige kwantumchemiese rekenaarmodelle om strukture te bou wat reaksies op atoomvlak kan beheer. Hierdie ondersoeke is bedoel om die omskakelingstegnieke binnekort na die raffinadery-veld uit te brei. Die era van sellulose brandstof is nou binne ons greep.
Die natuurlike doel van sellulose is immers om die struktuur van 'n plant te vorm. Hierdie struktuur bestaan ​​uit rigiede stellasies van geslote molekules wat vertikale groei ondersteun wat bestand is teen biologiese verval. Om die energie wat sellulose bevat, vry te stel om die molekulêre knoop wat deur evolusie geskep word, te ontknoop.
Kragopwekkingsproses deur sellulose biomassa
Die proses begin deur vaste biomassa in kleiner molekules af te breek. Hierdie molekules word verder verfyn om brandstof te hê. Die metodes word gewoonlik volgens temperatuur geklassifiseer. Ons het die volgende metodes:
Die lae temperatuur metode: Hierdie metode werk met temperature tussen 50 en 200 grade en lewer suikers wat kan fermenteer in etanol en ander brandstowwe. Dit kom op dieselfde manier voor as die huidige behandeling vir mielie- en suikerrietgewasse.
Die hoë temperatuur metode: Hierdie metode werk by temperature tussen 300 en 600 grade en 'n bio-olie word verkry wat verfyn kan word om petrol of diesel te vervaardig.
Die baie hoë temperatuur metode: Hierdie metode werk by temperature bo 700 grade. In hierdie bewerking word 'n gas opgewek wat in vloeibare brandstof omskep kan word.
Vir nou is dit nie bekend watter metode die maksimum hoeveelheid gestoorde energie van vloeibare brandstof teen die laagste koste sal omskakel nie. Verskillende weë vir verskillende sellulose biomassamateriaal moet gevolg word. Behandeling tot hoë temperature kan optimaal wees vir bos, terwyl lae temperature die beste vir grasse sal werk. Dit hang alles af van die hoeveelheid materiaal wat verminder moet word om die biobrandstof op te wek.
Samevattend bestaan ​​sellulose uit koolstof-, suurstof- en waterstofatome. Petrol bestaan ​​op sy beurt uit koolstof en waterstof. Die omskakeling van sellulose in biobrandstof bestaan ​​dan daarin dat die suurstof uit die sellulose verwyder word om molekules met 'n hoë energiedigtheid te verkry wat slegs koolstof en waterstof bevat.