Биотопливо

Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Октября 2011 в 00:20, реферат

Описание работы

Ученые, прежде всего сотрудники лондонского Центра анализа проблемы иссякания нефти, утверждают, что в ближайшие четыре года добыча нефти в мире достигнет пикового уровня, а затем начнет все более резко снижаться, что будет иметь глубокие последствия для мировой экономики и нашего образа жизни.

Содержание

Введение3
Биотопливо- что это такое? 5
Биодизель 7
Преимущества9
Производство биоэтанола может привести к экологической катастрофе 12
Биотопливо против продовольствия15
Зачем России биодизель?17
Интересные факты19
Заключение22
Список литературы23

Работа содержит 1 файл

биотопливое.docx

— 53.77 Кб (Скачать)

       Содержание

       Введение3

           Биотопливо- что это  такое? 5

           Биодизель 7

           Преимущества9

           Производство биоэтанола может привести к экологической  катастрофе 12

           Биотопливо против продовольствия15

           Зачем России биодизель?17

           Интересные факты19

       Заключение22

       Список  литературы23

 

 

       Введение

       Ученые  подвергли критике всеобъемлющий  отчет о сохраняющихся в мире резервных запасах нефти, предостерегая, что это сырье иссякнет быстрее, чем согласны признать власти государств и добывающие компании.

       Ученые, прежде всего сотрудники лондонского  Центра анализа проблемы иссякания  нефти, утверждают, что в ближайшие  четыре года добыча нефти в мире достигнет пикового уровня, а затем  начнет все более резко снижаться, что будет иметь глубокие последствия  для мировой экономики и нашего образа жизни.

       Глава Центра анализа  Кэмпбелл ранее занимал  должности старшего геолога и  вице-президента в целом ряде крупнейших нефтяных компаний: BP, Shell, Fina, Exxon и chevrontexaco. Он поясняет, что пик объемов добычи "нормальной" нефти – дешевой, легко добываемой – уже миновал и пришелся на 2005 год. Если даже учесть запасы тяжелой нефти, добывать которую труднее, а также месторождения в открытом море, приполярных областях и извлечение жидкой фракции из природного газа, пик добычи наступит уже в 2011 году, говорит Кэмпбелл. [2]

       Сегодня мы потребляем в день в среднем 85 млн. Баррелей. Согласно самым консервативным оценкам Международного энергетического агентства, к 2030 году этот показатель вырастет до 113 млн. Баррелей. Две трети мировых запасов нефти находятся на Ближнем Востоке. В условиях роста спроса нужно резко расширить поставки из этого региона.

       Приглядевшись к четырем странам, которые, согласно их собственным сообщениям, обладают наиболее крупными запасами, – Саудовской Аравии, Ирану, Ираку и Кувейту, –  нельзя не встревожиться. В прошлом  году в Кувейте один журналист  обнаружил документы, свидетельствующие, что истинные объемы запасов  нефти  в стране вдвое меньше официальных  цифр. Иран в этом году стал первой крупной  нефтедобывающей страной, где было введено нормирование нефти –  значит, власти осознают, как обстоит  дело с запасами.

       Закономерно, что с уменьшением запасов  нефти наблюдается тенденция  удорожания нефтяных топлив. За период с 1980 по 1990 гг. Ее себестоимость в России возросла втрое и продолжает увеличиваться в настоящее время. Сокращение поставок нефтепродуктов на внутренний рынок в 2004-2005 гг. Привело к небывалому в истории России росту цен — на 235%2. Это обусловлено как увеличением затрат на нефтепереработку, так и удорожанием добычи нефти.

       Одной из причин, влияющих на развитие кризисной  ситуации с нефтяным моторным топливом, является увеличение общего числа транспортных средств, что, безусловно, ведет к  увеличению использования энергии  на транспорте. Необходимость перевода автомобильного транспорта на альтернативные виды моторного топлива все сильнее  обусловливается ужесточением экологических  требований к отработанным газам  двигателей автомобилей, поскольку  проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной  частью экологической безопасности страны. Один автомобиль ежегодно поглощает  из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота  и почти 200 кг различных углеводородов.[4,5] 

       Биотопливо- что это такое?

       Если  вам довелось не так давно путешествовать по Европе или США на автомобиле, то скорее всего от вашего внимания не ускользнуло большое количество бензоколонок, на которых теперь можно  заправить свой автомобиль биотопливом. И если каких-то лет 20 назад казалось, что никакой альтернативы нефти  нет и не будет, то теперь ситуация начинает меняться.

       Начиная с 2003 года в мире наблюдалась устойчивая тенденция по росту производства и потребления биотоплива. Основной причиной этому послужила щедрая поддержка индустрии со стороны  правительств США и Европы, а основными  предпосылками стали рост цен  на нефть, идеи энергетической безопасности, стремление к уменьшению выбросов парниковых газов. В США наибольшую популярность приобрел топливный этанол, получаемый в основном из кукурузы и используемый как вместо бензина, так и в  смеси с ним. В Европе большее  развитие получил биодизель, сырьем для которого служат различные масла  – рапсовое, пальмовое, подсолнечное – и который может применяться  как вместо дизельного топлива, так  и в смеси с ним. По аналогии с этанолом смеси с низким содержанием  биодизеля не требуют внесения изменений  в конструкцию двигателя. [3]

       Биото́пливо — это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в  результате переработки стеблей  сахарного тростника или семян  рапса, кукурузы, сои. Существуют также  проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся  в ранней стадии разработки или коммерциализации. Различается жидкое биотопливо (для  двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое  биотопливо (дрова, солома) и газообразное (биогаз, водород).

       Применение  биодизельного топлива связано, в первую очередь, со значительным снижением  эмиссии вредных веществ в  отработанных газах (на 25-50%), улучшением экологической обстановки в регионах интенсивного использования дизелей (города, реки, леса, открытые разработки угля (руды), помещения парников и  т.п.) - cодержание серы в биодизельном топливе составляет 0,02%.

       В Европе биодизельное топливо применяется  по двум принципиальным схемам: “немецкой” и “французской”. В настоящее  время в Германии действует около 12 централизованных и 80 децентрализованных заводов по производству рапсового  масла, а топливо “Biodiesel” выпускает  восемь немецких фирм. “Французская”  схема предусматривает централизованное производство diestera на мощных установках (5-10 тыс. Тонн в год) [6,5]. 

       Биодизель

       Идея  использовать растительные масла в  качестве топлив для дизельных двигателей была выдвинута еще при создании первых таких моторов. Однако с освоением  нефтяных запасов в XX веке более  выгодным оказалось топливо из нефти. Сейчас биодизельное топливо часто  отождествляют с рапсовым маслом, которое действительно стало  основным сырьевым источником "биосоляры" в Европе. Однако биодизельное топливо  можно получать и из других масел, например, подсолнечного, пальмового или  соевого, что и делают за пределами  Европы.

       Важно иметь в виду, что сами по себе растительные масла в качестве топлив не используются. Любая "биосоляра" представляет собой смесь продуктов  переэтерификации растительных масел. В растительном содержатся жиры - эфиры  жирных кислот с глицерином. В процессе получения "биосоляры" эфиры глицерина  разрушают и заменяют глицерин (он выделяется как побочный продукт) на более простые спирты - метанол  и, реже, этанол. В Европе основным биодизельным топливом стал метиловый эфир рапсового  масла.

       Растительные  масла и их эфиры, как и спирты, отличаются агрессивностью ко многим материалам, традиционно используемым в двигателях и топливной системе  автомобилей. В последние годы большинство  европейских производителей выпускают  машины, допускающие использование  смесей нефтяного топлива с "биосолярой" в количестве 5-20%, а иногда и 100% биотоплива. Добавление биодизельного компонента в количестве до 5% обычно считается  приемлемым для любых двигателей, неадаптированных к биотопливу. Достаточно активно биодизельное топливо внедряется и в США, где в качестве сырья  используют чаще всего соевое масло. Еще один перспективный источник "биосоляры" - отработанные пищевые  масла.

       Альтернативой дизельным топливам на основе сырой  нефти служит биодизельное топливо. Биодизелем, называют топливо, полученное химической реакцией между растительными  маслами либо животными жирами и  спиртами (метиловым, этиловым или изопропиловым  спиртами) в присутствии катализатора (щёлочь или кислота). С химической точки зрения биодизель – это  моноалкиловый эфир. С помощью  процесса, называющегося этерификацией, масла и жиры вступают в реакцию  с метиловым спиртом и гидроксидом  натрия, который служит катализатором, в результате чего образуются жирные кислоты, а также побочные продукты: глицерин, глицериновые основания, растворимый  поташ и мыло [12,13].

       Хотя  энергетическая ценность биодизеля  приблизительно равна энергетической ценности обычного дизельного горючего (118000 БТЕ (Британские тепловые единицы) против 130500 БТЕ по эквиваленту крутящей силы и количеству лошадиных сил), однако биодизель является гораздо  более чистым топливом и более  безопасным при хранении и использовании  по сравнению с обычным дизельным  горючим. В результате опытов, проведенных  Исследовательским институтом Колорадо по горючим и двигателям, было установлено, что при использовании смеси  горючего, содержащей 20% биодизеля, наблюдается  снижение выхлопных газов на 14%, углеводородов  – на 13% и окиси углерода –  на более чем 7% [4].

       Биодизель (включая смесь В20) в настоящее  время признан Агентством по охране окружающей среды и Министерством  Энергетики (США) в качестве альтернативного  горючего, соответствующего требованиям  по защите атмосферного воздуха и  окружающей среды.

 

       

       Преимущества

       Биодизель обладает рядом существенных преимуществ.

  • Не токсичен (его токсичность составляет лишь 10% от токсичности поваренной соли);
  • Разлагается в естественных условиях (приблизительно за то же время, что и сахар);
  • При попадании в воду не причиняет вреда растениям и животным;
  • Практически не содержит серы и канцерогенного бензола;
  • Его источником являются возобновляемые ресурсы, не способствующие накоплению газов, вызывающих парниковый эффект, что характерно для горючего, полученного на основе нефти.

       Прямые  преимущества, получаемые при использовании  биодизеля в виде 20% смеси с  обычным дизельным топливом, включают в себя:

  • Увеличение сетанового числа и смазывающей способности, что продлевает жизнь двигателя;
  • Значительное снижение вредных выбросов (включая СО, СО2, SO2, мелкие частицы и летучие органические соединения);
  • Способствование очистке инжекторов, топливных насосов и каналов подачи горючего.

       Эти преимущества легко доступны и не требуют затрат на модификацию двигателей или изменения в инфраструктурах. К тому же, добавление катализатора может снизить выбросы оксидов  азота, что придает В20 гибкость в  отношении соблюдения требований к  чистоте атмосферного воздуха.

       Наконец, биодизель дает возможность владельцам и управляющим автопарков, использующим дизельное топливо (включая подвижной  состав и автомобили, исключенные  из него, а также морские суда, оснащенные дизельными двигателями), соблюдать  без особых усилий требования к чистоте  воздуха, не затрачивая значительные средства, как в случае с другими альтернативными  видами топлива [8].

       В настоящее время в странах  ЕС используют Aquazole, представляющее собой смесь биодизельного топлива и воды, под маркой Elf предлагается потребителям с 2005 года. Из воды и биодизельного топлива с помощью присадки получается однородная смесь, которая выделяет на 80% меньше сажи и на 30% оксидов азота. 

       На  сегодняшний день самые конкурентоспособные  результаты среди различных альтернативных видов топлива показал биодизель [7].

       Также важными преимуществами являются:

       Растительное  происхождение. Подчеркнем, что биодизель не обладает бензоловым запахом и изготавливается из масел, сырьем для которых служат растения, улучшающие структурный и химический состав почв в системах севооборота.

Информация о работе Биотопливо