Avantages et inconvénients des biocarburants en tant que source d'énergie

En lien avec les changements climatiques qui se produisent sur la planète, de nombreux pays commencent à penser à l'environnement. Tout d'abord, pour améliorer l'écologie de la planète, de nombreux pays produisent des biocarburants qui peuvent remplacer le traditionnel.

0,1. Biocarburants respectueux de l'environnement

Une autre raison de la production de biocarburants est que les réserves de pétrole et de charbon ne sont pas infinies. Tôt ou tard, ils seront épuisés et lorsque cela se produira, les gens auront un besoin vital de carburants alternatifs, qui peuvent être utilisés par les voitures, les chaudières, les turbines, etc.

Qu'est-ce que les biocarburants?

L'énergie cachée dans la masse végétale est pratiquement inépuisable, car notre soleil lui sert de source. Les plantes savent comment utiliser l'énergie du soleil, la transformant pour leur croissance. À leur tour, les animaux et les oiseaux reçoivent de l'énergie en se nourrissant de biomasse, tout en produisant des déchets. Par définition, le biocarburant est un carburant obtenu à partir de matières premières d'origine végétale ou animale, ainsi que de déchets et de diverses industries associées à la transformation de la biomasse.

Les technologies modernes permettent d'obtenir des biocarburants de trois types: solide, liquide et gazeux. Nous rencontrons des combustibles solides dans la vie le plus souvent sous forme de pastilles et de briquettes diverses obtenues par pressage. Le carburant liquide - le biodiesel - est encore une rareté dans les pays post-soviétiques, cela est dû à la présence d'une grande quantité d'hydrocarbures fossiles à un prix abordable. Dans le même temps, il est assez coûteux et technologiquement difficile d'obtenir du biocarburant liquide à partir d'huile végétale.

bioalcool

La production de biogaz combustible est beaucoup plus facile et moins chère, ce qui lui permet de gagner en popularité. Les propriétaires d'élevages d'élevage et de volaille envisagent de plus en plus d'acheter une usine de biogaz, car ils ont à leur disposition une énorme quantité de déjections et de fumier, parfaitement adaptés à cet effet.

Cela n'a aucun sens d'énumérer ici tous les types de matières premières végétales à transformer en combustible, ses sources et sa technologie de production. Nous ne nous intéressons qu'aux types de biocarburants qui peuvent être obtenus avec succès chez nous sans investir de grosses sommes d'argent. Les voici:

  • biogaz extrait des déchets d'animaux domestiques et de volaille;
  • briquettes de divers déchets végétaux;
  • charbon.

paille de biocarburant

Bien sûr, si vous essayez très fort, vous pouvez fabriquer vos propres granulés, éco-diesel et même éco-essence. Les gens font des choses comme un passe-temps, y consacrant des années de leur vie et souvent beaucoup d'argent. Pour un large éventail d'utilisateurs, ces technologies complexes sont inaccessibles et nous ne les considérerons donc pas.

Schéma de production de biométhane

Schéma de production de biométhane

La biomasse est également utilisée pour produire un autre gaz véhicule - l'hydrogène. Il est libéré en chauffant la matière première à des températures élevées sans oxygène, ou, encore une fois, les bactéries sont appelées à travailler. Tout est utilisé - du bois aux algues. Cependant, ce gaz n'est pas encore particulièrement pertinent pour les consommateurs ordinaires. À l'avenir, ils veulent l'utiliser comme combustible dans les piles à combustible, qui apparaîtront en production en série (selon les prévisions les plus optimistes de l'entreprise Daimler) au plus tôt dans cinq à sept ans. Et après le même montant - les chiffres sur l'étiquette de prix adéquats au revenu.

Production de biogaz à domicile

Les gaz combustibles émis par le fumier et d'autres matières premières similaires sont principalement constitués du même méthane que nous utilisons quotidiennement dans notre cuisine. La part du méthane dans le biogaz varie de 50 à 70%, en fonction de la qualité des matières premières et de l'efficacité du processus technologique. Le reste des composés chimiques dans le gaz sont incombustibles, ce sont du dioxyde de carbone et du sulfure d'hydrogène. C'est grâce à ce dernier que l'ensemble du processus est accompagné d'une odeur bien connue.

schéma de l'installation de biogaz

Le biocarburant gazeux est une substance combustible libérée à la suite de la réaction chimique de fermentation de déchets organiques sans présence d'oxygène. Par conséquent, l'élément principal de l'équipement technologique est une cuve cylindrique fermée (réacteur) de grande capacité, de préférence d'au moins 1 m3.

De nombreux artisans à domicile utilisent à cette fin des fûts en plastique ou en fer ordinaires. Ceci est tout à fait acceptable, la réaction se produira également dans de tels récipients. Seul un peu de gaz sera libéré, par conséquent, il est disproportionné par rapport au temps et au travail dépensés. La capacité minimale du réacteur doit être d'au moins 600 litres.

Pour que le processus se déroule aussi rapidement et efficacement que possible, selon la technologie, le contenu du réacteur doit être constamment chauffé à une température de 35 à 40 ° C. À la maison, ce n'est pas toujours possible et cela entraîne des coûts énergétiques. La solution est la suivante: il vaut mieux installer le conteneur à partir duquel le biocarburant est obtenu dans un trou suffisamment profond pratiqué dans le sol. Idéalement, le fond et les parois de la fosse sont en béton et la partie supérieure en saillie du réacteur est isolée pour l'hiver. Comment cela est fait correctement est montré dans la figure:

structure de production de biocarburant

La conception générale de l'installation, qui permet la production de biocarburant à partir de fumier, contient les éléments suivants (voir schéma ci-dessous):

  • réacteur - un récipient en métal cylindrique;
  • trémie de chargement pour remplir le réacteur avec un substrat (un mélange de matières premières avec de l'eau);
  • trappe de service;
  • récipient extérieur - un joint étanche à l'eau pour maintenir la pression requise dans le réacteur;
  • tuyau pour le déchargement des déchets;
  • un tuyau de dérivation avec une vanne pour l'alimentation en biogaz.

production de biocarburant

Noter. Pour améliorer la fermentation du substrat, il est recommandé d'ajouter une tarière à la structure, comme un mélangeur de construction. Il est installé au centre du réservoir et une poignée est sortie à travers le joint pour le mélange périodique du contenu.

Le processus technologique se déroule comme suit. Premièrement, les déchets doivent être broyés. La taille de la fraction ne doit pas dépasser 10 mm, cela garantira une bonne pénétration des bactéries responsables de la fermentation. Ensuite, la matière première est versée avec de l'eau et bien mélangée. La quantité d'eau est d'environ 0,7 litre pour chaque kilogramme de fumier. Il s'avère qu'un substrat, le biocarburant en est extrait à la maison.

Le substrat est rempli dans un récipient à travers une trémie, qui est ensuite hermétiquement scellée. Le contenu doit être mélangé dans la mesure du possible. Après plusieurs jours, le gaz inflammable commence à évoluer, il doit être pompé périodiquement pour que la pression à l'intérieur du réservoir n'augmente pas. Cela ralentira la réaction et repoussera le contenu dans la trémie d'alimentation. Un compresseur et une bouteille de propane classique sont utilisés pour évacuer le gaz. Une description détaillée de l'installation et de la technologie de production peut être étudiée en regardant la vidéo:

Cela ne veut pas dire que la séparation du biogaz de divers types de fumier et de fumier est une question simple. Les artisans à domicile doivent subir des essais et des erreurs: soit trop peu de carburant est libéré, la réaction ne se produit pas, etc. Il faut comprendre que le succès exigera beaucoup de travail et de patience et que la quantité de combustible ne suffira probablement pas à chauffer une maison. Néanmoins, cela suffira amplement pour le fonctionnement du chauffe-eau à gaz et du poêle, ce qui est déjà un gros plus.Le fonctionnement de ces appareils sur le biogaz est illustré dans la vidéo:

Faire des briquettes

Mettre en place la production de biocarburants à partir de sciure de bois, de paille et d'autres déchets à domicile est un peu plus facile. Parmi les équipements, vous n'avez besoin que d'une presse manuelle spécialement conçue à cet effet. Il peut être acheté prêt à l'emploi, commandé par des artisans ou, si vous avez les compétences appropriées, vous pouvez le fabriquer vous-même. Une presse préfabriquée coûte beaucoup d'argent, cette dernière est donc l'option la moins chère.

utilisation de sciure de bois comme biocarburant

La production de briquettes commence par la préparation du mélange. La sciure, les enveloppes de graines, la paille et même les vieux papiers imbibés sont utilisés comme matières premières. Bien sûr, un tel combustible peut déjà merveilleusement brûler dans un four ou une chaudière à combustible solide, mais en raison de la faible densité apparente, vous devrez charger le four trop souvent. Le biocarburant solide fini fabriqué à partir de paille ou de sciure brûlera beaucoup plus longtemps.

Le mélange se compose de matières premières, d'eau et d'argile, qui sert de liant. La paille ou le papier doivent d'abord être broyés, puis mélangés avec de l'argile dans un rapport de 10: 1 (pour 10 kg de déchets 1 kg d'argile) et de l'eau. La quantité d'eau doit être choisie de manière à assurer un mélange uniforme et la capacité du mélange à se former. N'ajoutez pas beaucoup d'argile à la solution, n'oubliez pas qu'elle restera dans votre chaudière sous forme de cendre.

biocarburants à la maison

Un formulaire spécial est rempli avec le mélange, puis il est placé sous la presse. Après pressage, la briquette finie est soigneusement retirée et mise à sécher au soleil. Vous pouvez voir l'opération de pressage dans la vidéo:

Impact environnemental

De manière surprenante, ce type de carburant est absolument inoffensif pour la nature et son rejet dans l'environnement n'entraîne aucune conséquence négative pour la flore et la faune. On ne peut pas en dire autant du pétrole et des produits pétroliers. C'est un fait bien connu qu'un seul litre d'essence ou de carburant pollue au moins un million de litres d'eau dans les océans du monde et entraîne la mort de nombreux organismes vivants et micro-organismes. L'une des propriétés les plus importantes du biodiesel est sa période de décomposition rapide: en un mois, les micro-organismes détruiront presque tout le volume de carburant. Ainsi, si les modes de transport fluvial et maritime sont convertis à des carburants innovants, les conséquences néfastes des accidents et des fuites de diesel peuvent être minimisées.

Obtenir du charbon de bois

Le charbon de bois intéresse les propriétaires en tant que combustible utilisé dans les barbecues et barbecues à domicile. Ce n'est un secret pour personne que l'achat d'un tel charbon dans un magasin coûte assez cher, tandis qu'à la maison, vous pouvez le brûler gratuitement, en ne passant que votre temps. À propos, cela n'a aucun sens de le brûler dans des chaudières ou des poêles à combustible solide, il est beaucoup plus facile de mettre du bois de chauffage ordinaire dans la chambre de combustion.

Le charbon de bois est brûlé à partir du bois de 2 manières:

  • en barriques;
  • dans les stands.

production de biocarburant solide en barrique

La première méthode nécessite un fût en acier ordinaire de 200 litres et un aspirateur domestique. Ce dernier servira à l'injection d'air, par conséquent, un tuyau de dérivation doit être découpé dans le fond du canon pour le connecter. Un feu est fait au fond du récipient, puis il est rempli de bois à moitié et l'aspirateur est mis en marche. Ensuite, le bois est appliqué sur le dessus, recouvert d'un couvercle et recouvert d'argile. Lorsque tout brûle et que le fût refroidit, un tri est effectué afin de séparer le charbon de bois des cendres.

De même, le bois est cuit dans une fosse. Ce dernier est creusé de 0,8 m de diamètre et pas plus de 0,6 m de profondeur. Le fond de la fosse est tassé, après quoi un feu y est fait et du bois de chauffage jusqu'à 30 cm de long est appliqué en couches.Le remplissage se produit lorsque la couche précédente est brûlée, le processus dure environ 3 heures. À la fin, la fosse est recouverte de branches et de mousse, et saupoudrée de terre sur le dessus. Après 2 jours, le revêtement peut être enlevé et les charbons sélectionnés.

utilisation de la fosse pour la production de biocarburant

MENU VÉGÉTARIEN

Le carburant diesel est également préparé selon des recettes non standard. Les matières premières sont le colza, le soja, diverses huiles et graisses.Un tel carburant est marqué de la lettre B et des chiffres correspondant à la proportion de composants végétaux dans le mélange. L'indice de cétane du carburant est supérieur à celui d'un carburant conventionnel: 51 contre 42–45. Le carburant se décompose bien sans nuire à l'environnement et ne contient pratiquement pas de soufre. La courte durée de conservation est l'un des inconvénients majeurs.

Les bioadditifs pour le carburant diesel n'ont pas encore reçu une utilisation aussi répandue que le bioéthanol. Néanmoins, il est produit dans de nombreux pays. Il y a des pays où la teneur en bio de 5% est légalisée et n'a pas besoin d'être mentionnée lorsqu'elle est vendue.

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