CC BY
146
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_
УДК 662.7
Н.М. Гафуров
студент З курса факультета энергонасыщенных материалов и изделий (ФЭМИ) Казанский национальный исследовательский технологический университет
Р.Ф. Хисматуллин
лаборант-исследователь научно-исследовательской лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет
г. Казань, Российская Федерация
ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЗ БИОМАССЫ
Аннотация
В статье рассматриваются основные особенности производства биодизельного топлива из биомассы и преимущества его использования.
Ключевые слова
Биомасса, производство биотоплива, растительные масла, микроводоросли
Биотоплива базируются на биотехнологии и являются одним из видов возобновляемой энергии. Биотоплива производят из органического материала - биомассы.
Биомасса может быть получена из семян съедобных и несъедобных масличных культур, морских водорослей и бактерий, опавших листьев, ветвей и плодов древесных растений, отходов лесоперерабатывающей промышленности, остатков снятого урожая, отходов пищевой промышленности, кулинарных и твердых бытовых отходов и т.д. Биомасса, полученная из таких источников, может быть превращена в газообразное и жидкое топливо [1].
Самые значимые биотоплива, производимые на основе биомассы - биодизельное топливо и биоэтанол.
На химическом уровне различные источники биомассы состоят в основном из углеводов (сахара, крахмала и целлюлозы), связующего лигнита, масел, протеинов и, в меньшей степени, из животных жиров. В составе растительных масел в основном триглицериды с определенным содержанием свободных жирных кислот.
Биодизельное топливо производится преимущественно на основе растительных масел (рапсовое, соевое, арахисовое, пальмовое, касторовое и др.) и продуктов их переработки этерификацией. Целевые продукты реакции, известные как метиловые эфиры, обладают свойствами горючего материала и уже применяются в качестве альтернативных дизельных топлив и добавок к традиционным нефтяным топливам. Так, в Европе и США используются такие топлива, как метиловые эфиры рапсового масла - Rape Methyl Ester (RME) и соевого масла - Soybean Methyl Ester (SOME), известные еще как - Fatty Acid Methyl Esters (FAME) [2].
Основным отличием биодизеля от обычного дизтоплива является его экологическая чистота, так как использование этого топлива снижает эмиссию практически всех вредных веществ по сравнению с нефтяными дизельными топливами. Биодизель получил широкое распространение во многих странах мира. Среди них - Германия, Австрия, Чехия, Франция, Италия, Швеция, США, а также другие страны [3].
В вопросе сырьевого обеспечения биодизельного топлива существует социальная проблема «продовольствие против топлива» при действующей системе первого поколения биотоплив, использующих в качестве сырья продовольственные, сельскохозяйственные культуры: кукуруза, сахарный тростник, соя и др. Некоторые страны пытаются смягчить эту проблему, поддерживая сырье второго поколения и технологию биопревращения, основанную на использовании биомассы непродовольственных культур: сорго, куркас, целлюлозной биомассы и др. Такие страны, как Индия, могут рассчитывать только на использование несъедобного растительного масла для производства биодизельного топлива, например, маслосодержащее растение куркас (Jatropha curcas).
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070
В 2006 г. на I Международном биодизельном конгрессе (г. Москва) представителем испанской компании BioFuel Systems (BFS) было сделано сообщение о микроводорослях (МКВ), как сырье для производства биодизельного топлива.
Микроводоросли являются воспроизводимым биологическим ресурсом, удобным для моделирования и использования в технологии за счет фотосинтетического самообеспечения всеми необходимыми питательными веществами. Годовой выход биодизеля из масла микроводорослей превышает выход биодизеля из кукурузного масла в 100 раз, сои в 40 раз, подсолнечника в 20 раз, рапса в 15 раз. При этом культивирование микроводорослей занимает в 45-50 раз меньше площади по сравнению с масличными культурами. Сроки увеличения биомассы микроводорослей по сравнению со сроками вегетации сельскохозяйственных растений гораздо меньше (10 дней вместо 60 дней) [4].
Создание производства биотоплива на основе маловостребованных, неэффективно используемых видов сельскохозяйственной продукции является актуальным. Список использованной литературы:
1. Гафуров А.М. Перспективные области применения энергетических установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №1 (25). - С. 93-98.
2. Жидкое биотопливо из сырья растительного происхождения. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //lesprominform .ru/j archive/articles/itemshow/3360.
3. Мировой рынок биотоплива: состояние и перспективы. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www .rusus.ru/?act=read&id=88.
4. Топливо будущего будет производиться в Узбекистане. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.press.uz/article.php?&&article=2561.
© Гафуров Н.М., Хисматуллин Р.Ф., 2016
УДК 662.7
Н.М. Гафуров
студент 3 курса факультета энергонасыщенных материалов и изделий (ФЭМИ) Казанский национальный исследовательский технологический университет
Р.Ф. Хисматуллин
лаборант-исследователь научно-исследовательской лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет
г. Казань, Российская Федерация
ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Аннотация
В статье рассматриваются основные процессы и технологии производства биодизельного топлива из биомассы.
Ключевые слова
Производство биодизеля, процесс трансэтерификации, катализатор, глицерин
Существует несколько процессов производства биодизельного топлива. Наиболее распространенный - процесс трансэтерификация; другие включают гидрокрекинг, сверхкритичный метод без использования катализатора, пиролиз и т.д. Процесс трансэтерификации - метод соединения растительного масла со спиртом для производства сложных эфиров с получением глицерина в качестве побочного продукта.
Растительные масла в основном состоят из триглицеридов с типичным содержанием свободных жирных кислот (1-2%). Триглицериды - соединения трехвалентного спирта глицерина с тремя жирными кислотами.
