Біопаливо як джерело чистої енергії

Біопаливо як джерело чистої енергії має як ряд переваг, так і потенційні екологічні виклики.

Будь-яке слово, що містить "паливо", зазвичай викликає тривогу, чи не так? Ми вже уявляємо собі затори на дорогах та забруднення, що піднімається над хаотичними натовпами. Факт в тому, що існують альтернативні джерела енергії, які можуть запропонувати чисте рішення для транспортних засобів, які ми любимо використовувати.

Ми маємо приблизне уявлення про такі типи покращених природних ресурсів, які можуть врятувати нашу планету, але ми також чули, що альтернативна енергія може мати недоліки, про які, не говориться так часто, як це слід було б робити. Факт в тому, що альтернативна енергія охоплює безліч підтем, які включають вітер, воду, геотермальну, ядерну енергію та багато іншого.

Ви, мабуть чули про людей, які збирають використану олію з ресторанів та закусочних, а потім заправляють паливні баки своїх дизельних автомобілів цією речовиною після деяких маніпуляцій з очищенням прямо у своєму гаражі.

Також є багато історій успіху фермерів, які навчилися вирощувати рослини невеликої сільськогосподарської цінності, наприклад, ріпак або коноплі, для подальшої переробки їх на паливо. Обидва ці випадки є прикладами практичного впровадження конкретного альтернативного джерела енергії, відомого як біопаливо (також відоме як біодизель у рідкій формі та етанол у газоподібній формі).

Що таке біопаливо? 

Біопаливо найчастіше визначається як відновлюване джерело енергії, яке виробляється з біологічного матеріалу або біомаси, такої як цукрова тростина, кукурудза, целюлоза або рослинні олії. Стратегічною метою біопалива є доповнення або навіть заміна викопних палив, кількість яких постійно та стрімко скорочується.

Найбільш поширеними видами біопалива є етанол та біодизель. Цікаво відзначити, що традиційні викопні палива, наприклад, вугілля, також можуть розглядатися як вид біопалива, оскільки вугілля також походить з біологічного матеріалу. Основна відмінність між викопними паливами та сучасною біоенергетикою полягає в тому, що остання походить з рослин, які були живими нещодавно, тоді як вугілля походить з біологічного матеріалу, який помер сотні та тисячі років тому.

Як виробляється та використовується біопаливо? 

Щоб перетворити відпрацьовану олію після її недавнього використання для смаження курячого м'яса на біопаливо, здатне заправляти автомобіль, спочатку потрібно зібрати цю олію. Багато видів рослинної олії можна переробити на біопаливо: соняшникова, пальмова, соєва та інші види рослинних олій підходять для цієї мети.

На наступному етапі процесу олію нагрівають, щоб знизити її в'язкість, та фільтрують, щоб видалити всі непотрібні залишки. Після цих простих операцій, які можна виконати навіть у приватному гаражі, біопаливо або біодизель готові до заправки в бак автомобіля (за умови, що у автомобіля дизельний двигун). До речі, кажуть, що автомобіль, який працює на біодизелі, не тільки працює краще, але й пахне краще.

Однак переробка вживаної олії — не єдиний спосіб генерації біоенергії. Інший метод базується на процесі, який називається ферментацією, який схожий на процес варіння пива. Кінцевим результатом цього методу є етанол, який є іншим основним типом біопалива, поряд з біодизелем. Етанол можна виробляти з будь-якої біомаси, що містить вуглеводи (переважно рослин, багатих на крохмаль або цукор).

Ресурси для виробництва етанолу можуть варіюватися від культур (спеціально вирощених для цієї мети) до гною, який доступний у великих кількостях на фермах зі скотарством. Етанол як тип біопалива може використовуватися як пряме джерело енергії або також може змішуватися зі звичайним бензином для підвищення октанового числа і зниження шкідливих викидів у атмосферу.

Які існують типи біопалива?

Існує кілька основних типів біопалива: тверді, рідкі та газоподібні. Біодизель є прикладом рідкого біопалива, тоді як етанол представляє газоподібний тип альтернативного джерела енергії. Тверде біопаливо, таке як паливні гранули, виготовлені з деревних стружок, тирси або сільськогосподарських відходів, також виробляються по всьому світу; однак вони не такі популярні, як інші типи біопалива, через їх вищий потенціал забруднення навколишнього середовища.

На сьогоднішній день розробляються друге і навіть третє покоління біопалива. Ці абсолютно нові типи біопалива прагнуть генерувати енергію з нехарчових культур, целюлози і навіть водоростей. Головна ідея полягає в тому, що деякі живі водорості виробляють етанол під час своєї життєдіяльності. Все, що нам потрібно - зібрати етанол, який водорості виробляють природним шляхом.

Які переваги та недоліки біопалива?

Вже багато говорилося про позитивний вплив використання біопалива з точки зору захисту навколишнього середовища. Заміна звичайного бензину біодизелем або етанолом у транспорті може знизити (до 100%) викиди парникових газів у атмосферу. Хоча вуглекислий газ та деякі інші шкідливі хімічні речовини також виділяються під час згоряння біопалива, їх кількість набагато нижча порівняно з викидами під час згоряння викопних палив. Крім того, рослини споживають вуглекислий газ з атмосфери під час свого росту, тим самим компенсуючи його викид під час згоряння біопалива.

Також біодизель вважається кращим варіантом для дизельних двигунів порівняно зі звичайним дизельним паливом. Біодизель забезпечує краще змащення та залишає менше відходів у двигуні після його згоряння. Крім того, біодизель повністю біорозкладний і безпечний.

З іншого боку, бездумний розвиток та широке впровадження будь-якого альтернативного джерела енергії може принести нові серйозні виклики в економіці та навколишньому середовищі. У випадку з біопаливом слід пам'ятати, що зростаюча популярність біодизелю вимагає все більше і більше земельних площ для вирощування рослин як ресурсу для біопалива.

Багато таких культур серйозно виснажують ґрунт і можуть зробити непридатним для вирощування харчових культур. За офіційними оцінками, із найновішим біопаливом, виробленим з водоростей, для заміни всієї використовуваної в США нафти, водоростям потрібна площа, рівна штату Меріленд.

Таким чином, енергія біопалива є двобічною зброєю. Звісно, усі альтернативні джерела енергії, включаючи біопаливо, виглядають як справжня панацея від усіх сучасних енергетичних викликів та екологічних проблем. Однак вкрай важливо оцінити всі переваги та недоліки кожного типу альтернативного джерела енергії перед його широкою популяризацією.

Джерело: https://www.benefits-of-recycling.com/