WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Перспективні види альтернативних палив і можливості їх використання - Реферат

Перспективні види альтернативних палив і можливості їх використання - Реферат

Реферат на тему:

Перспективні види альтернативних палив і можливості їх використання

Вступ

Па́ливо альтернати́вне (рос. топливо альтернативное, англ. alternative fuel, нім. alternativer Brennstoff m) — рідке та газове паливо, що є альтернативою (заміною) відповідним традиційним видам палива і яке виробляється (видобувається) з нетрадиційних джерел та видів енергетичної сировини.

Нетрадиційні джерела та види енергетичної сировини — речовини рослинного походження, відходи, тверді горючі речовини, інші природні та штучні джерела та види енергетичної сировини, у тому числі нафтові, газові, газоконденсатні і нафтогазоконденсатні вичерпані, непромислового значення та техногенні родовища, важкі сорти нафти, природні бітуми, газонасичені води, газогідрати тощо, виробництво (видобуток) і переробка яких потребує застосування новітніх технологій і які не використовуються для виробництва (видобутку) традиційних видів палива.

До рідкого альтернативного палива належать: горючі рідини, одержані під час переробки твердих видів палива (вугілля, торфу, сланців); спирти та їх суміші, олії, інше рідке біологічне паливо, одержане з біологічної сировини (у тому числі з поновлюваних відходів сільського та лісового господарства, інших біологічних відходів); горючі рідини, одержані з промислових відходів, у тому числі газових викидів, стічних вод, виливів та інших відходів промислового виробництва; паливо, одержане з нафти і газового конденсату нафтових, газових та газоконденсатних родовищ непромислового значення та вичерпаних родовищ з важких сортів нафти та природних бітумів.

До газового альтернативного палива належать: метан вугільних родовищ, а також газ, одержаний у процесі підземної газифікації та підземного спалювання вугільних пластів; газ, одержаний під час переробки твердого палива (кам'яне та буре вугілля, горючі сланці, торф), природних бітумів, важкої нафти; газ, що міститься у водоносних пластах нафтогазових басейнів з аномально високим пластовим тиском, в інших підземних газонасичених водах, а також у газонасичених водоймищах і болотах; газ, одержаний з природних газових гідратів, та підгідратний газ; біогаз, генераторний газ, інше газове паливо, одержане з біологічної сировини, у тому числі з біологічних відходів; газ, одержаний з промислових відходів (газових викидів, стічних вод промислової каналізації, вентиляційних викидів, відходів вугільних збагачувальних фабрик тощо); стиснений та зріджений природний газ, зріджений нафтовий газ, супутній нафтовий газ, вільний газ метан, якщо вони одержані з газових, газоконденсатних та нафтових родовищ непромислового значення та вичерпаних родовищ.

Належність палива до альтернативного підтверджується документом про ідентифікацію палива, що видається уповноваженим органом виконавчої влади у порядку, визначеному Кабінетом Міністрів України.

Ситуація, яка склалась в Україні із забезпеченням її економіки достатніми обсягами енергоносіїв власного видобутку, гостро ставить проблему пошуку альтернативних видів моторного палива. Доступним готовим джерелом сконцентрованої енергії є рідке біологічне паливо. З його різновидів трьома найбільш ефективними паливами є: біодизельне паливо, що містить 90% енергії нафтових палив, етиловий спирт (етанол) - 50% їх енергії та метиловий спирт (метанол) - третю частину їх енергії. Біодизельне паливо є найбільш економічним з них для виробництва. Воно є цілком сумісним з існуючими двигунами транспортних засобів і комерційних паливних систем розподілу і споживання. Для створення сумішевих моторних палив у першу чергу розглянемо перспективи застосування етанолу та біодизеля, як помірно шкідливих речовин для життєдіяльності людини, враховуючи можливості їх більш швидкого нарощування обсягів використання в Україні, а також можливості поставки на експорт.

Біогаз – головне альтернативне паливо

Біога́з — різновид біопалива. Добувають із відходів сільськогосподарської продукції: солома злакових культур (якщо не використовують на корм великій рогатій худобі, або в якості підстиляючого матеріалу в тваринництві), відходи переробного виробництва сільськогоспадорської продукції — лушпиння соняшника, гречки, рису (хоча інколи застосовують на виробництві в якості місцевого палива), відходів тваринництва, лісопереробки, стічних вод та твердих побутових відходів (відсортованих, без неорганічних домішок, та домішок неприродного походження). Тобто застосовувати можна будь-які місцеві природні ресурси.

Сам процес утворення газу це так зване метанове бродіння. Його суть полягає в анаеробному бродінні (без доступу повітря), яке відбувається внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів і супроводиться рядом біохімічних реакцій. Власне сам процес утворення газу (біогазу) складається із двух етапів: перший — розщеплення мікроорганізмами біополімерів до мономерів, другий — переробка мономерних біомолекул мікроорганізмами.

Перша стадія досить енергетично невигідний процес, в її результаті вивільняється замало вільної енергії, якою могли б живитися мікроорганізми, тому для успішного проходження даного етапу потрібно підтримувати умови для успішного розвитку мікрофлори.

Другий етап — процес окиснення утворених мономерних молекул, звичайний природній окисно-відновний процес. Але за умов відсутності стандартного окисника даного процесу (кисню повітря) відбувається даспропорціонування за ступенями окиснення присутніх в молекулах атомів (сірка, азот та карбон). В результаті чого ми отримуємо бажаний метан (CH4), та гази-домішки, які вважаються не корисними, і навіть шкідливими: CO2, NH3, SH2.

Біогаз, одержуваний з відходів життєдіяльності тварин і птахів, може замінити в Україні 6 млрд. м3 природного газу, однак для його одержання необхідні значні інвестиції, строк окупності яких складає 4-5 роки. Китай проектує через кілька років довести виробництво біогазу до 100-120 млрд. м3.

Одним з перспективних джерел енергії є завалочний газ, що утворюється в результаті розкладання органічної частини твердих побутових відходів в анаеробних умовах, що виникають невдовзі після їхнього санітарного поховання. Тільки в містах утворюється 400-450 млн. т твердих побутових відходів на рік. Вихід газу з теплотою згоряння 17-20 МДж/м3 складає 100 м3/т твердих побутових відходів протягом 20 років зі швидкістю 5 м3/т у рік. Потенціал завалочного газу в країнах Європейського Союзу наближається до 9 млрд. м3/рік, у США – 13 млрд. м3/рік, в Україні – близько 1 млрд. м3 на рік.

Світовий досвід використання альтернативного палива

У ряді країн світу вже застосовуються бензини з 10-15 відсотками різних паливних домішок. Зокрема, суміш бензину із етанолом (10-12 відсотків), особливо успішно використовується у США і Канаді, а також у Бразилії, де її виробництво здійснюється на основі національної програми. У США 80 % виробленого етанолу використовується як паливо. У Франції застосовується пальне з вмістом у ньому 5 % етанолу. Біопаливо відоме з початку минулого століття але, враховуючи низьку вартість світлих нафтопродуктів, його майже не використовували . Перші автомобілі американського промисловця Генрі Форда працювали на чистому спирті. Він шукав інше, не таке дороге та дефіцитне для того часу паливо, і в кінці своїх досліджень зосередив увагу на бензині. З його легкої руки більшість сучасних автомобілів працює на ньому і до цього часу. Застосування чистого етанолу замість бензину потребує внесення змін у конструкцію двигуна (а саме: зміни конструкції впускної системи, зміни пропускної спроможності дозуючих елементів паливної системи, збільшення бензобаку тощо). Використання спиртів та сполук на їх основі на серійних бензинових двигунах, без значних змін в конструкції, можливе лише при обмеженому додаванні їх до основного палива (бензину). На сьогодні, для зменшення обсягу імпорту нафти та нафтопродуктів, доцільно організувати виробництво паливного спирту, який можна використовувати як домішку до світлих нафтопродуктів. При використанні 6-12 % домішки спирту до бензину немає потреби у змінах в конструкції двигунів автомобілів, збільшується октанове число моторного палива, що веде до зменшення енергетичних витрат при його виробництві, на 4-5 відсотків збільшується коефіцієнт корисної дії двигуна та на 30 відсотків знижується недоспалювання палива і викиди в атмосферу продуктів згоряння, що відповідає вимогам з охорони навколишнього природного середовища.

Так, відомо, що після нафтової кризи 1973 року увагу світової спільноти привернуло використання біологічного палива, виробленого з місцевих сировинних ресурсів.

Loading...

 
 

Цікаве