En relación con los cambios climáticos que se están produciendo en el planeta, muchos países comienzan a pensar en el medio ambiente. En primer lugar, para mejorar la ecología del planeta, muchos países producen biocombustibles que pueden reemplazar al tradicional.
0,1. Biocombustibles respetuosos con el medio ambiente
Otra razón para la producción de biocombustibles es que las reservas de petróleo y carbón no son infinitas. Tarde o temprano se agotarán, y cuando esto suceda, la gente necesitará de manera vital combustibles alternativos, que puedan ser utilizados por automóviles, calderas, turbinas, etc.
¿Qué son los biocombustibles?
La energía escondida en la masa vegetal es prácticamente inagotable, porque nuestro sol le sirve de fuente. Las plantas saben cómo utilizar la energía del sol, procesándola para su crecimiento. A su vez, los animales y las aves reciben energía al alimentarse de biomasa, mientras producen productos de desecho. Por definición, el biocombustible es un combustible obtenido a partir de materias primas de origen vegetal o animal, así como de residuos y diversas industrias asociadas al procesamiento de biomasa.
Las tecnologías modernas permiten obtener biocombustibles en tres tipos: sólidos, líquidos y gaseosos. Encontramos combustible sólido en la vida con mayor frecuencia en forma de pellets y varias briquetas obtenidas mediante prensado. El combustible líquido - biodiésel - sigue siendo una rareza en los países postsoviéticos, esto se debe a la presencia de una gran cantidad de hidrocarburos fósiles a un precio asequible. Al mismo tiempo, es bastante caro y tecnológicamente difícil obtener biocombustible líquido a partir de aceite vegetal.
La producción de biogás combustible es mucho más fácil y barata, por lo que está ganando cada vez más popularidad. Los propietarios de granjas ganaderas y avícolas están pensando cada vez más en comprar una planta de biogás, porque tienen a su disposición una gran cantidad de excrementos y estiércol, que son perfectamente adecuados para este propósito.
No tiene sentido enumerar aquí todos los tipos de materias primas vegetales para su procesamiento en combustible, sus fuentes y tecnología de producción. Solo nos interesan aquellos tipos de biocombustibles que se pueden obtener con éxito en casa sin invertir grandes sumas de dinero. Aquí están:
- biogás extraído de productos de desecho de animales domésticos y aves de corral;
- briquetas de diversos desechos vegetales;
- carbón.
Por supuesto, si te esfuerzas mucho, puedes fabricar tus propios pellets, eco-diésel e incluso eco-gasolina. La gente hace cosas como un pasatiempo, gastando años de su vida y, a menudo, mucho dinero en ello. Para una amplia gama de usuarios, tecnologías tan complejas son inaccesibles y, por lo tanto, no las consideraremos.
Esquema de producción de biometano
La biomasa también se utiliza para producir otro gas vehicular: el hidrógeno. Se libera calentando la materia prima a altas temperaturas sin oxígeno, o, nuevamente, las bacterias son llamadas a trabajar. Se utiliza todo, desde madera hasta algas. Sin embargo, este gas aún no es particularmente relevante para los consumidores comunes. En el futuro, quieren utilizarlo como combustible en pilas de combustible, que aparecerán en la producción en serie (según las previsiones más optimistas de la empresa Daimler) no antes de cinco a siete años. Y después de la misma cantidad, cifras en la etiqueta de precio adecuadas a los ingresos.
Producción de biogás en casa
El gas combustible emitido por el estiércol y otras materias primas similares consiste principalmente en el mismo metano que estamos acostumbrados a utilizar todos los días en nuestra cocina. La proporción de metano en el biogás varía del 50 al 70%, dependiendo de la calidad de las materias primas y la eficiencia del proceso tecnológico. El resto de compuestos químicos del gas son incombustibles, son dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Es gracias a este último que todo el proceso va acompañado de un olor conocido.
El biocombustible gaseoso es una sustancia combustible que se libera como resultado de la reacción química de fermentación de desechos orgánicos sin presencia de oxígeno. Por tanto, el elemento principal del equipamiento tecnológico es un recipiente cilíndrico cerrado (reactor) de gran capacidad, preferiblemente de al menos 1 m3.
Muchos artesanos caseros usan barriles de plástico o hierro ordinarios para este propósito. Esto es bastante aceptable, la reacción también se producirá en dichos recipientes. Solo se liberará un poco de gas, por lo que es desproporcionado en relación con el tiempo y la mano de obra invertidos. La capacidad mínima del reactor debe ser de al menos 600 litros.
Para que el proceso se desarrolle de la manera más rápida y eficiente posible, de acuerdo con la tecnología, el contenido del reactor debe calentarse constantemente a una temperatura de 35-40 ºС. En casa, esto no siempre es posible y conlleva costes energéticos. La salida es la siguiente: es mejor instalar el contenedor del que se obtiene el biocombustible en un agujero suficientemente profundo realizado en el suelo. Idealmente, el fondo y las paredes del pozo están hechos de hormigón y la parte superior que sobresale del reactor está aislada para el invierno. Cómo se hace esto correctamente se muestra en la figura:
El diseño general de la instalación, que permite la producción de biocombustible a partir de estiércol, contiene los siguientes elementos (ver diagrama a continuación):
- reactor: un recipiente hecho de metal cilíndrico;
- tolva de carga para llenar el reactor con un sustrato (una mezcla de materias primas con agua);
- trampilla de servicio;
- recipiente exterior: un sello de agua para mantener la presión requerida en el reactor;
- tubería para descargar material de desecho;
- un ramal con válvula para suministro de biogás.
Nota. Para mejorar la fermentación del sustrato, se recomienda agregar un sinfín a la estructura, como un mezclador de construcción. Se instala en el centro del tanque y se saca un asa a través del sello para mezclar periódicamente el contenido.
El proceso tecnológico se lleva a cabo de la siguiente manera. Primero, los desechos deben triturarse. El tamaño de la fracción no debe exceder los 10 mm, esto asegurará una buena penetración de las bacterias que provocan la fermentación. Luego, la materia prima se vierte con agua y se mezcla bien. La cantidad de agua es de aproximadamente 0,7 litros por cada kilogramo de estiércol. Resulta un sustrato, el biocombustible se extrae de él en casa.
El sustrato se llena en un recipiente a través de una tolva, que luego se sella herméticamente. El contenido debe mezclarse siempre que sea posible. Después de varios días, el gas inflamable comienza a desprenderse, debe bombearse periódicamente para que la presión dentro del tanque no aumente. Esto ralentizará la reacción y hará que el contenido vuelva a la tolva de alimentación. Se utiliza un compresor y un cilindro de propano convencional para evacuar el gas. Se puede estudiar una descripción detallada de la tecnología de instalación y producción viendo el video:
Esto no quiere decir que la separación del biogás de varios tipos de estiércol y estiércol sea una cuestión sencilla. Los artesanos del hogar tienen que pasar por prueba y error: o se libera muy poco combustible, entonces la reacción no se produce, y así sucesivamente. Debe entenderse que el éxito requerirá mucho trabajo y paciencia, y es poco probable que la cantidad de combustible sea suficiente para calentar una casa. Sin embargo, será suficiente para el funcionamiento del calentador de agua a gas y la estufa, que ya es una gran ventaja.En el video se muestra cómo funcionan estos dispositivos con biogás:
Hacer briquetas
Configurar la producción de biocombustibles a partir de aserrín, paja y otros desechos en el hogar es algo más fácil. Del equipo, solo necesita una prensa manual hecha específicamente para este propósito. Se puede comprar confeccionado, pedido por artesanos o, si tiene las habilidades adecuadas, puede hacerlo usted mismo. Una prensa prefabricada cuesta mucho dinero, por lo que esta última es la opción más económica.
La producción de briquetas comienza con la preparación de la mezcla. El aserrín, las cáscaras de semillas, la paja e incluso el papel de desecho empapado se utilizan como materias primas. Por supuesto, dicho combustible ya puede quemarse maravillosamente en un horno o caldera de combustible sólido, pero debido a la baja densidad aparente, tendrá que cargar el horno con demasiada frecuencia. El biocombustible sólido terminado hecho de paja o aserrín arderá mucho más tiempo.
La mezcla se compone de materias primas, agua y arcilla, que sirve como aglutinante. Primero se debe triturar la paja o el papel, luego mezclar con arcilla en una proporción de 10: 1 (para 10 kg de desechos 1 kg de arcilla) y agua. La cantidad de agua debe seleccionarse para asegurar una mezcla uniforme y la capacidad de formación de la mezcla. No agregue mucha arcilla a la solución, no olvide que permanecerá en su caldera en forma de ceniza.
Se llena una forma especial con la mezcla, luego se coloca debajo de la prensa. Después de presionar, la briqueta terminada se retira con cuidado y se deja secar al sol. Puedes ver la operación de prensado en el video:
Impacto medioambiental
Sorprendentemente, este tipo de combustible es absolutamente inofensivo para la naturaleza y su liberación al medio ambiente no tiene consecuencias negativas para la flora y la fauna. No se puede decir lo mismo del petróleo y los productos derivados del petróleo. Es un hecho bien conocido que solo un litro de gasolina o combustible contamina al menos un millón de litros de agua en los océanos del mundo y conduce a la muerte de muchos organismos vivos y microorganismos. Una de las propiedades más importantes del combustible biodiesel es su rápido período de descomposición: en un mes, los microorganismos destruirán casi todo el volumen de combustible. Por lo tanto, si los modos de transporte fluvial y marítimo se convierten en combustibles innovadores, se pueden minimizar las consecuencias nocivas de los accidentes y las fugas de diésel.
Conseguir carbón
El carbón vegetal es de interés para los propietarios de viviendas como combustible utilizado en barbacoas y barbacoas caseras. No es ningún secreto que comprar ese carbón en una tienda es bastante caro, mientras que en casa puedes quemarlo gratis, solo gastando tu tiempo. Por cierto, no tiene sentido quemarlo en calderas o estufas de combustible sólido, es mucho más fácil poner leña común en la cámara de combustión.
El carbón vegetal se quema de la madera de 2 formas:
- en barriles;
- en los pozos.
El primer método requiere un barril de acero ordinario de 200 litros y una aspiradora doméstica. Este último servirá para la inyección de aire, por lo tanto, se debe cortar un ramal en la parte inferior del cañón para conectarlo. Se hace un fuego en el fondo del recipiente, luego se llena de madera a la mitad y se enciende la aspiradora. Luego, la madera se aplica en la parte superior, se cubre con una tapa y se cubre con arcilla. Cuando todo se quema y el barril se enfría, se realiza una clasificación para separar el carbón de las cenizas.
Asimismo, la leña se cuece en un hoyo. Este último está excavado de 0,8 m de diámetro y no más de 0,6 m de profundidad. Se apisona el fondo de la fosa, luego se hace fuego en ella y se aplica leña de hasta 30 cm de largo en capas, el relleno se produce a medida que se quema la capa anterior, el proceso dura unas 3 horas. Al final, el pozo se cubre con ramas y musgo, y se rocía con tierra por encima. Después de 2 días, se puede quitar el recubrimiento y seleccionar las brasas.
MENÚ VEGETARIANO
El combustible diesel también se prepara de acuerdo con recetas no estándar. Las materias primas son colza, soja, diversos aceites y grasas.Dicho combustible está marcado con la letra B y los números correspondientes a la proporción de componentes de la planta en la mezcla. El índice de cetano del combustible es más alto que el de un combustible convencional: 51 versus 42-45. El combustible se descompone bien sin dañar el medio ambiente y prácticamente no contiene azufre. Entre las desventajas importantes está la corta vida útil.
Los bioaditivos para el combustible diesel aún no han recibido un uso tan generalizado como el bioetanol. Sin embargo, se produce en muchos países. Hay países donde el 5% de contenido biológico está legalizado y no es necesario mencionarlo cuando se vende.
