1 Почему мы нуждаемся в возобновляемых источниках энергии? 6 (стр. 79 из 80)

Причины, почему биогаз (природный газ) используется в качестве альтернативного топлива для транспортных средств, включают:

· Сокращение эмиссии CO2 от транспортного сектора особенно в городах.

· Сокращение топливного импорта (нефть)

· Сокращение выделений метана (10 % глобальных выделений метана прибывают из закапывания мусора).

· Увеличенная занятость в аграрном секторе.

· Сокращение неприятных ароматов.

· Меньше санитарных проблем.

Число природного газа питало транспортные средства в мире (2004)

Число НАНОГРАММА питало транспортные средства

Число топливных станций НАНОГРАММА

Аргентина

1 100 000

1154

Бразилия

686 305

518

Пакистан

475 000

500

Италия

381 250

460

Индия

222 306

192

США

130 000

1300

Китай

79 600

300

Египет

51 997

86

Венесуэла

44 146

149

Украина

45 000

130

В Европе у автопроизводителей есть большой интерес к транспортным средствам природного газа. Так же как Фиат, который был одним из первого природного газа, приводил автопроизводителей в действие, теперь почти все автопроизводители предлагают такие модели. В настоящее время четыре автомобильных производителя двигателей производят 10 различных автобусных моделей двигателя и семь моделей грузовиков. Некоторое время назад двигатели грузовика все еще должны были быть импортированы из США.

Производство и использование биогаза в энергетических целях сильно поддержаны Европейским союзом. Производство биогаза устойчиво увеличивается в ЕС и достигло нефтяного эквивалента на 4.26 миллиона тонн в 2004.

ПРОИЗВОДСТВО

Биогаз - ценное топливо, которое находится во многих странах, произведенных в построенных систематизаторах цели, заполненных сырьем для промышленности, таких как экскременты животных или сточные воды. Систематизаторы располагаются в размере от одного кубического метра для маленькой 'домашней' единицы больше чем к тысяче кубических метров, используемой в большой коммерческой установке или заводах фермы. Вход может быть непрерывным или в партиях, и вывариванию позволяют продолжиться сроком на несколько дней к нескольким неделям. Бактериальная деятельность в сырье для промышленности вырабатывает тепло, но в холодных климатах дополнительная высокая температура обычно обязана поддерживать идеальную температуру процесса по крайней мере 35 градусов Цельсия. Хорошо управляемый систематизатор может произвести 200-400 m3 биогаза с содержанием метана 50 % к 75 % для каждой сухой тонны входа.

Недавно есть больше чем 500 заводов биогаза закапывания мусора в Европе, обеспечивающей почти 40 % полного производства биогаза. Около заводов биогаза закапывания мусора и городских и индустриальных станций очистки сточных вод, есть растущее число сельскохозяйственных установок биогаза (повышение с 1500 в 2001 к больше чем 2000 в 2004). Эти средства используют траты от животноводства. Всего, в ЕС есть больше чем 4000 мест производства биогаза. Однако, только небольшое количество этих заводов производит биогаз как альтернативное топливо для транспортировки. Почти все эти заводы используют биогаз для производства высокой температуры и (или) электричество.

Однако есть огромный потенциал для биогаза как альтернативное и возобновимое топливо. В плотно населенных районах эффект уменьшенной эмиссии от транспортировки приносит более высокие экологические преимущества чем сокращение эмиссии от производства электричества.

Главное препятствие в производстве биогаза как альтернативное топливо - высокая стоимость газового оборудования очистки и модернизации, которое слишком дорого для мелкомасштабных систем. После его производства очищенный биогаз обычно собирается и транспортируется грузовиками к станциям горючего как найдено в Стокгольме. В других местах биогаз транспортируется по специальному газопроводу в город, такой как Linköping, Швеция.

В Швейцарии биогаз транспортируется через сетку природного газа. Заправка в насосе заполнения газа является действительной, то есть клиенты обычно покупают природный газ. Однако, поставщик ведет точный учет на базе данных того, сколько биогаза введено и сколько использовалось в их насосных станциях. В Швейцарии государство делает контроль, потому что биогаз - tax free.

Швеция - один наиболее развитая страна в мире с точки зрения вагонов-электростанций биогаза. Продажи этих автомобилей увеличились на 49 процентов в 2005. Есть больше чем 3000 автомобилей, бегущих на биогазе и 19 станциях дозаправки биогаза в городе одного только Göteborg. Самый большой в мире завод биогаза и первый поезд, бегущий на биогазе также, работают в Швеции. У завода, который будет построен в городе Göteborg, будет способность производства 1 600 кубических метров биогаза в час.

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Было продемонстрировано, что питаемые грузовики коммерчески доступного сверхпрочного природного газа производят более чем 90%-ое сокращение угарного газа (КО) и твердые примеси в атмосфере и больше чем 50%-ое сокращение окисей азота (NOx) по сравнению с общими грузовиками, жгущими дизельное топливо.

6.3. ЭТАНОЛ

Alcohols может использоваться в качестве жидкого топлива в двигателях внутреннего сгорания или как чистый алкоголь или смешан с бензином. Поэтому, у них есть потенциал, чтобы изменить и (или) увеличить поставку и использование топлива для транспорта в большинстве стран мира. Есть несколько широко доступного сырья, из которого может быть сделан алкоголь, и технология была успешно продемонстрирована во многих странах. У алкоголя есть благоприятные особенности сгорания - чистое горение и высокая работа с рейтингом октана. Из-за его особенностей и высоких цен на нефть, глобальное топливное производство этанола, более чем удвоенное между 2000 и 2005 (мировое потребление нефти увеличилось на 7 % в этот период).

СВОЙСТВА

Двигатели внутреннего сгорания, оптимизированные для операции на спиртовых топливах, являются на 20 процентов более энергосберегающими чем тогда, когда управляющийся на бензине, и двигатель, специально разработанный, чтобы бежать на этаноле, может быть на 30 процентов более эффективным. Кроме того, есть многочисленные экологические преимущества, особенно относительно низкого лидерства, CO2, SO2, макрочастиц, углеводородов и эмиссии КО.

Так как у этанола есть различные химические свойства чем бензин, он требует немного отличающейся обработки. Например, изменения этанола от жидкости до газа (испаряется) с меньшей готовностью чем бензин. Это означает, что в чистых (100%-ых) применениях этанола, холодные запуски могут быть проблемой. Однако, этот вопрос может быть решен посредством машинного дизайна и топливной формулировки. Изменения в машинном дизайне могут также учесть большую эффективность. Хотя один литр этанола имеет о двух третях энергетического содержания литра бензина, изменения в машинном дизайне могут учесть большую эффективность. Кроме того, так как этанол - органический продукт, должно там быть пролитие, он разложится более быстро и легко чем бензин.

ПРОИЗВОДСТВО

Этанол - самое важное спиртовое топливо и может быть произведен, преобразовывая содержание крахмала сырья для промышленности биомассы (например, зерно, картофель, свеклы, сахарный тростник, пшеница) в алкоголь. Процесс брожения - по существу тот же самый процесс, используемый, чтобы сделать алкогольные напитки. Здесь дрожжи и высокая температура используются, чтобы сломать сложный сахар в более простой сахар, создавая этанол. Есть относительно новый процесс, чтобы произвести этанол, который использует часть целлюлоз сырья для промышленности биомассы как деревья, травы и сельскохозяйственные траты. Целлюлоза - другая форма углевода и может быть разломана на более простой сахар. Этот процесс относительно нов и еще не коммерчески доступен, но потенциально может использовать намного более широкое разнообразие богатого, недорогого сырья для промышленности.

Сахарный тростник - самый большой в мире источник для брожения этанола. Это - один из большинства фотосинтетических эффективных заводов - фотосинтетическая эффективность на приблизительно 2.5 % на ежегодной основе при оптимальных сельскохозяйственных условиях. Дальнейшее преимущество состоит в том, что выжимки, побочный продукт производства сахарного тростника, могут использоваться в качестве топлива для производства электричества в некоторых средствах. Вершины и листья завода тростника могут также использоваться для производства электричества. Эффективный ликероводочный завод этанола, используя побочные продукты сахарного тростника может поэтому быть самостоятельным и также произвести излишек электричества.

Производство этанола брожением вовлекает четыре главных шага:

1. рост, урожай и поставка сырья в завод алкоголя;

2. предварительная обработка или преобразование сырья к основанию, подходящему для брожения к этанолу;

3. брожение основания к алкоголю, и очистки дистилляцией; и

4. обработка остатка брожения, чтобы уменьшить загрязнение и возвратить побочные продукты.

Технология брожения и эффективность улучшились быстро в прошлое десятилетие и подвергаются цепи технических новшеств, нацеленных на использование новых альтернативных материалов и сокращение затрат. Технические достижения окажут, однако, менее полное влияние на рост рынка чем доступность и затраты сырья для промышленности и стоимость конкурирующих жидких топливных вариантов.

Многие и различное сырье для производства биоэтанола могут быть удобно классифицированы в три типа: