كيف تصنع وقود الديزل في المنزل

مصطلح مثل "وقود الديزل الحيوي

"الغالبية تفهم بشكل حدسي بحت. ولكن غالبًا ما يكون هناك قدر معين من الارتباك. لا بأس ، لكن لا يزال من الأفضل الاستغناء عنه ومعرفة ما هو وقود الديزل الحيوي.

قليلا من النظرية
عند العمل في أسطواناته ، يتم حرق البنزين أو وقود الديزل. كلاهما منتجان لتكرير النفط ، احتياطياتهما محدودة ، بالإضافة إلى أنه عندما يتم حرق هذه الأنواع من الوقود ، تتشكل مواد ضارة بالناس والبيئة. أحد الخيارات لتجنب ذلك هو استخدام وقود الديزل الحيوي كوقود للمحركات. من الضروري شرح ما هو عليه. الحقيقة هي أن إنتاج الديزل الحيوي يعتمد على استخدام الدهون الحيوانية والزيوت النباتية كمواد خام. يمكن استخلاص تشبيه بسيط - يتم الحصول على الزيت والبنزين ووقود الديزل ، من الزيت أو الدهون ، ومن الممكن الحصول على وقود لتشغيل محرك الاحتراق الداخلي.

توضيح بسيط - يمكن استخدام مواد مختلفة كوقود لتشغيل المحركات ، على سبيل المثال ، نفس الكحول الذي يتم الحصول عليه من نشارة الخشب ، ولكن في هذه الحالة نفكر في الوقود خصيصًا لمحركات الديزل ، والمواد الخام للديزل الحيوي ، مثل هذا النوع من الوقود يسمى النفط أو الدهون المتبقية.

كيف تستخدم الوقود الحيوي؟

يمكن استخدام الدهون والزيت كوقود بالطرق التالية: - مباشرة عن طريق صب الزيت في الخزان. سيكون عيب هذا النهج هو احتراقه غير الكامل ، والاختلاط مع مواد التشحيم وتدهور خصائص التشحيم ، وكذلك ظهور الرواسب على الفوهات ، والحلقات ، والمكابس بسبب زيادة لزوجة الوقود النباتي. بخلطها بالكيروسين أو الديزل. ✔ عن طريق تحويل الزيت النباتي ، الذي يمكن أن يكون مصدره بذور اللفت والذرة وعباد الشمس وما إلى ذلك ، والحصول في النهاية على وقود الديزل الحيوي يعتبر أكثرها تعقيدًا هو تقنية تحويل الزيت ، ولكن مع ذلك ، فهي بسيطة جدًا بحيث يسهل تنفيذها ، وبفضلها يمكنك الحصول على وقود الديزل الحيوي في المنزل.

افعل ذلك بنفسك طرق إنتاج الوقود الحيوي لساحة خلفية خاصة واحتياجات منزلية

يمكن لمالك منزل خاص ، مزارع ، فلاح أن ينتج بشكل مستقل أنواعًا من الوقود الحيوي مثل الكريات (نشارة الخشب المضغوط ، النفايات ، العلف ، الخث) ، الفحم (الحطب ، نشارة الخشب) ، الغاز الحيوي (السماد ، فضلات الطيور ، القش) ، الوقود للمواقد الحيوية ، الإيثانول الحيوي (أوراق الذرة ، بنجر السكر ، دبس السكر ، الكيك ، الثفل ، الكيك ، نبتة).

فحم

نسخة صناعية من الفحم المعبأ
لسوء الحظ ، أدى الطلب على الفحم إلى ارتفاع أسعاره إلى حد كبير. ومع ذلك ، فإن تقنية إنتاجها بسيطة للغاية ولا تتطلب تكاليف مالية - فقط الوقت والرغبة.

يستخدم الحطب أو نشارة الخشب كمواد خام لإنتاج الفحم.

مادة لصنع الفحم

يتم الحصول على الفحم من خلال تعريض المواد الخام الخشبية لدرجات حرارة عالية. هناك عدة طرق وأنواع فرعية لإنتاج الفحم.

الحصول على الفحم في وعاء مغلق

اعتمادًا على الاحتياجات ، يتم اختيار السعة المناسبة للفحم. يمكن أن يكون صندوقًا معدنيًا أو برميلًا. يجب أن تكون الحاوية المستخدمة سميكة الجدران لتحمل الضغط الداخلي ، ومحايدة ، أي لا تستخدم لتخزين المواد الكيميائية.إذا تم استخدام الحاوية لتخزين البنزين أو وقود الديزل (المنتجات البترولية) ، فيجب حرقها.

الحاوية المختارة مليئة بنشارة الخشب أو نفايات الخشب أو الحطب فقط. ثم يتم إغلاق الحاوية بإحكام ، وتغطية الشقوق بالطين. يجب أن يكون غطاء الحاوية مزودًا بأنبوب مخرج غاز صغير القطر أو مجرد فتحة.

يتم تعليق الحاوية أو البرميل أو تثبيته على حامل ، وفي حالة عدم وجود ذلك يمكنك استخدام مواد البناء المرتجلة (الطوب ، كتل الرماد). المهمة الرئيسية هي تحرير مساحة كافية تحت الخزان لإشعال النار. يجب أن تكون درجة حرارته كافية لتسخين الخشب داخل البرميل إلى 300-350 درجة مئوية.

مع التسخين المطول للحاوية من خلال أنبوب مخرج الغاز (وكذلك من جميع الفتحات) ، يتم إطلاق الرطوبة أولاً ، ثم أول أكسيد الكربون ، وهو سام وقابل للاشتعال. يجب تذكر ذلك ويجب اتخاذ الاحتياطات. اللون التقريبي لأول أكسيد الكربون رمادي. بعد فترة ، مع الحفاظ على درجة حرارة عالية ، سيتوقف إطلاق غاز الخشب. هذه إشارة إلى أن عملية إنتاج الفحم النباتي تقترب من نهايتها. بعد إيقاف إطلاق الغاز ، قم بإزالة الحاوية من النار أو ببساطة قم بإطفاء الحريق وقم بتوصيل أنبوب أو فتحة مخرج الغاز بشيء.

دع الفحم يبرد ، افتح الغطاء و:

أ) نفرح بنتائج عملنا المبتكر ؛

ب) نقسم لأنفسنا أننا لم نوفر درجة حرارة عادية للحرق ، وكنا كسالى جدًا في جمع الحطب الكافي للنار ، ونتيجة لذلك تلقينا حطبًا غير مطبوخ أو فحمًا "خامًا".

لفهم مدة العملية بشكل أفضل - سأوجهك: سيستغرق الأمر 2-3 ساعات للحصول على الفحم من المواد الخام في حاوية سعة 20 أو 30 لترًا!

بالنسبة لأصحاب المواقد ، يتم تبسيط عملية الحصول على الفحم عدة مرات! يكفي فقط انتزاع "الجمر" المحترق من اللون القرمزي من الموقد المحترق ووضعها في وعاء مغلق بإحكام. بمجرد أن تبرد تمامًا ، يمكن استخدامها.

الحصول على الفحم في الحفرة

عرض صنع الفحم في برميل للاستخدام الشخصي
طريقة الحصول على الفحم من الحفرة قديمة جدًا ، وبالتالي ، ربما نصف منسية.

أولاً ، نقوم بإعداد الخشب (يجب أن يكون جافًا) ، ونحرره من اللحاء ونقطعه إلى قطع مناسبة يصل طولها إلى 25-30 سم.

ثم يتم حفر ثقب أسطواني صغير في الأرض. الحجم التقريبي للحفرة: العمق - حربتان من مجرفة ، قطر - حتى متر واحد. قم بمحاذاة الجدران ، وجعلها عمودية تمامًا. احك قاع الحفرة بإحكام.

أشعل النار في القاع وزادها تدريجيًا حتى يمتلئ قاع الحفرة بالفحم المحترق والخشب. ضع الخشب المطبوخ في طبقة كثيفة على نار جيدة. دون السماح للهب بالخروج ، ولكن دون إخماد الحريق ، نضع شعلات جديدة تدريجياً على الخشب المحترق حتى يتم ملء الحفرة. مع آخر دفعة من الخشب تغطي الحفرة على مستوى الأرض ، نتوقف عن إضافة الحطب. نحرك النار بعمود طويل (حتى لا تحترق ونصل إلى قاع الحفرة) ، نغطيها أولاً بالعشب والأعشاب ، ثم نرشها بالأرض ، ونحد من وصول الأكسجين ، وبالتالي نوقف عمليات الأكسدة. يمكنك حفر حفرة واختيار الفحم في اليوم الثالث.

في طريقة أخرى مماثلة ، يتم استخدام برميل معدني كبير ، وفي أسفله يتم أيضًا عمل حريق قوي. فوق النار ، يتم وضع الحطب في طبقات على الطوب بحيث تكون هناك مساحة خالية بين الفحم والحطب الطازج. عندما يتم تكوين كمية كافية من الفحم ، يتم فرض طبقة كثيفة من الخشب عليها.عندما تظهر ألسنة اللهب على السطح مملوءة بالكامل بالخشب في البرميل ، قم بتغطية البرميل بغطاء أو أي سطح مقاوم للصهر ، تاركًا فجوة صغيرة ليخرج غاز الخشب. لتسريع عمليات الأكسدة ، يمكنك استخدام مكنسة كهربائية بتزويد قاع البرميل بالهواء من خلال فتحة مصنوعة خصيصًا. على أي حال ، عند التخطيط لهذا الحدث ، كن مستعدًا لتخصيص 4-5 ساعات على الأقل للحالة ، بما في ذلك الإعداد.

يمكن إزالة الفحم النهائي من البرميل بعد أن يبرد تمامًا.

طريقة عالمية (هجينة)

هناك طريقة أصلية لإنتاج الفحم تعتمد على استخدام وعاء مغلق ومع ميزة أخرى تزيد من كفاءة هذه الطريقة ثلاثة أضعاف. الفكرة هي أن الحاوية المغلقة يتم تسخينها فوق النار لإنتاج أول أكسيد الكربون ، والذي يدخل من خلال تركيب الغاز إلى أسطوانات محرك الاحتراق الداخلي أو الخارجي أو غلاية التدفئة. يزيل محرك الاحتراق الداخلي الذي يعمل بأول أكسيد الكربون الطاقة الحرارية الزائدة من خلال أنبوب العادم إلى حاوية مغلقة بها خشب أو نشارة الخشب ، وبالتالي يسخن ويساهم في زيادة إنتاجه.

التطبيق العملي لتكنولوجيا إنتاج الغاز الحيوي والفحم لتزويد المركبات بالوقود

عندما ينفد أول أكسيد الكربون ، يتم فتح الحاوية ، مملوءة بجزء جديد من الكتلة الحيوية ، ويستخدم الفحم المستخرج منها للغرض المقصود.

الكريات والقوالب

الكريات

تنقسم الآراء حول استصواب إنتاج الكريات في المنزل - يعتقد البعض أنها صعبة من الناحية التكنولوجية ، وتستهلك الكثير من الطاقة ، وبالتالي فهي غير مبررة. تكمن الصعوبة الرئيسية في اقتناء وتصنيع معدات خاصة باهظة الثمن مرتبطة بحبيبات النفايات ، فضلاً عن ارتفاع تكاليف الطاقة.

يعتقد البعض الآخر أنه لا يوجد شيء صعب في تصنيع المعدات. ستحتاج للإنتاج إلى: كسارة ، غربال ، مجفف ، آلة تحبيب.

تكنولوجيا إنتاج الكريات من النفايات كالتالي:

1. يتم تحضير المواد الخام. للقيام بذلك ، قم بخلط نشارة الخشب مع بقايا النباتات وأغصان الأشجار وما إلى ذلك.
2. تدخل المواد الخام البيولوجية إلى معدات التكسير ، ويمكن أداء وظائفها بواسطة عمود القطع المجهز بقواطع رفرف مثبتة على منشار دائري.
3. بعد التكسير ، تذهب المادة الخام إلى غربال حيث يتم فصل الأجزاء الصغيرة والكبيرة. الكسور الصغيرة تذهب إلى المجفف. يتم تغذية المادة المجففة إلى آلة التحبيب ، والتي يعترف حتى المدافعون عن نظرية إنتاج الحبيبات بأنها جهاز يصعب تصنيعه. عند الدخول إلى آلة التحبيب ، يتم ضغط المواد الخام في قوالب صغيرة وتسقط في حاوية مستبدلة.

إن الوحدة الأكثر تعقيدًا لإنتاج الكريات هي آلة التحبيب

قوالب

لإنتاج قوالب ، سوف تحتاج إلى مواد خام بيولوجية (نشارة الخشب ، القش ، الورق ، الكرتون ، السيلاج ، الخث) ، بالإضافة إلى مكبس يدوي.

يتم سحق المواد الخام البيولوجية ، ونقعها في الماء ، ويضاف الطين إلى تناسق ملزم. حصة الطين من المواد الخام هي 10٪ من الكتلة الحيوية الأولية. إذا لم يتم ملاحظة النسبة الصحيحة للطين إلى الكتلة الحيوية ، فلن تحتفظ القوالب بأشكالها ، وإذا تم إساءة استخدام الطين ، سيزداد محتوى الرماد في الوقود الحيوي أثناء الاحتراق. يملأ الخليط الحيوي المحضر في قالب ويوضع تحت مكبس. يتم إخراج فحم حجري مضغوط من تحت المكبس ، ثم يتم تحريره من القالب وإرساله للتجفيف. للتجفيف ، يمكن استخدام كل من المصادر الطبيعية (الشمس) والمجففات المجهزة بشكل خاص مع تزويد الهواء الساخن الاصطناعي. بعد التجفيف ، تكون القوالب جاهزة للاستخدام.

تكسير نفايات الأخشاب لإنتاج القوالب والكريات

فيديو: تركيب لإنتاج الغاز الحيوي

الحصول على الإيثانول الحيوي في المنزل

لتصنيع هذا النوع من الوقود الحيوي ، نحتاج إلى المعرفة والخبرة العملية المستخدمة في التخمير المنزلي.

تحتاج أولاً إلى تحضير "الهريس". نأخذ الكتلة الحيوية ، التي تتكون من بقايا النباتات ، وسيقان وبذور الذرة ، وبنجر السكر ، والقمح ، والكعك ، وثفل العنب ، والدبس. نضعها في برميل أو زجاجة. املأ بالماء الدافئ (يمكن إضافة السكر) ، أي أننا نخلق ظروفًا للتخمير. السائل المخمر (الهريس) يجب تنظيفه وتقطيره بمساعدة التقطير. وهكذا ، يتحول الكحول الإيثيلي 8٪ المتكون نتيجة التخمر بعد التقطير إلى 80-90٪.

يُعتقد أن الكحول الإيثيلي بديل للبنزين. ننصحك باستخدامه كمادة مضافة حتى لا "تتخلى" عن المحرك. يعد استخدامه أكثر أمانًا في المواقد الحيوية ومصابيح الكيروسين والبريموس.

مخطط إنتاج الإيثانول الحيوي ، والذي يعطي نظرة عامة على التكنولوجيا المستخدمة في إنتاج الوقود السائل

حساب محصول الكحول الإيثيلي من 10 كجم من المواد الخام

نوع المادة الخام	محصول الإيثانول	نوع المادة الخام	محصول الإيثانول	نوع المادة الخام	عائد الإيثانول
سكر	6.1 لتر	الشعير والدخن	3 لتر	شمندر سكري	0.9 لتر
نشاء	6،3 لتر	بقسماط	2.7 - 3.1 لتر	بنجر شبه سكر	0.6 لتر
أرز	4.6 لتر	الكستناء	2.9 لتر	بنجر العلف	0.5 لتر
حبوب ذرة	3.6 لتر	ثمرة شجرة البلوط	2.6 لتر	الهندباء	0.9 لتر
قمح	3.3 لتر	بطاطس (نشاء متوسط)	1 ، 1 لتر	خرشوف القدس (الكمثرى الترابية)	0.9 لتر
الذرة	3.1 لتر	الهندباء	1 ، 1 لتر	الفاكهة	0.4-0.9 لتر

الغاز الحيوي من السماد الطبيعي والنفايات

تستخدم عبارة "biogas" للدلالة على خليط من الغازات تكونت أثناء ارتفاع درجة حرارة المواد العضوية ، والتي تحدث دون الوصول إلى الأكسجين. أساس الغاز الحيوي هو الميثان وثاني أكسيد الكربون ، وبدرجة أقل كبريتيد الهيدروجين وبعض الغازات الأخرى. يحدد الجزء المحدد من الميثان الموجود في الغاز الحيوي قيمة طاقته.

يمكن أن تكون المواد الخام المستخدمة في إنتاج الوقود الحيوي الغازي عبارة عن عشب أو نفايات مختلفة أو أسطح نباتات مزروعة أو روث.

يجذب مصنع الغاز الحيوي بساطة البناء والصيانة ، ومدة التفاعل الكيميائي ، وإنتاج غاز رخيص ويتكون من حاوية (مخمر) يتم فيها تحميل المواد الخام البيولوجية المختلطة ، وجهاز تخزين ، ونظام تسخين ل المخمر ، والنمام.

لبناء مصنع للغاز الحيوي ، من الضروري تجهيز حاوية كبيرة مختومة. عادة ما تكون هذه حفرة مبطنة بدوائر أو طوب خرساني. تعتبر متطلبات شروط الإحكام ودرجة الحرارة هي المتطلبات الأساسية التي تحدد جدوى إنشاء المزيد من التركيب. من الأعلى ، الحاوية مغطاة بقبة معدنية مزودة بأنبوب مخرج غاز. الحاوية محملة بالكتلة الحيوية ، مخففة بالماء الدافئ ومختومة بغطاء جرس. الماء في الكتلة الكلية حوالي 65-70٪.

هناك طريقتان أخريان للعمل:

• الجرس الضخم قابل للحركة ، يقع في قاع الخزان ويرتفع عندما يرتفع ضغط الغاز الحيوي الناتج ، والذي يعمل أيضًا كمؤشر للتحديد البصري لكمية الغاز في الخزان
• يعمل الجرس كغطاء وهو ثابت ؛ في هذه الحالة ، سيكون مقياس الضغط التقليدي مفيدًا.

يجب أن تساعد درجة حرارة المخمر على بدء عملية التخمير وتشغيلها. للوصول إلى بيئة مواتية ، تبدأ البكتيريا المكونة للميثان (المنتجة للميثان) ، الموجودة في الكتلة الحيوية نفسها ، في التطور ، وتزداد كتلتها. تستغرق عملية نمو الكتلة البكتيرية حوالي ثلاثة أسابيع ، وبعدها تدخل الكتلة الحيوية المرحلة النشطة من التخمير. لتسريع انتقال الكتلة الحيوية إلى المرحلة النشطة ، يتم استخدام ثقافة بادئة من مخمر عامل. خلال المرحلة النشطة للتخمير اللاهوائي (بدون دخول الهواء) ، يتم إطلاق الغاز الحيوي من المخمر ، والذي يمكن استخدامه في المزرعة وفي الحياة اليومية.

يمكن الانتهاء من المخمر المستقبلي بالطوب ، مع مراعاة متطلبات الضيق

يعتمد محصول الغاز الحيوي على نظام درجة الحرارة ، الذي يتم الحفاظ عليه في الخزان ، والضيق ، وجودة الكتلة الحيوية المستخدمة كمواد خام ، والمتوسط ​​من 80-100 متر مكعب من الغاز من طن من المواد الخام المخففة بقيمة حرارية تبلغ حوالي 5500- 6000 كيلو كالوري / متر مكعب.

من أجل "بدء" كل المجموعات الثلاث (محبة للنفسية ، محبة للوسط ، ومحببة للحرارة) البكتيريا المنتجة للميثان ، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة المخمر (المادة الخام) عند 35 درجة مئوية. كما تظهر ممارسة إجراء التجارب مع اختيار درجة الحرارة المثلى ، فإن تسخين الكتلة الحيوية بمقدار 10 درجات يضاعف ناتج الغاز من كل متر مكعب من المخمر.

النسبة الأكثر ملاءمة لمكونات الكتلة الحيوية هي 1: 2 ، حيث يتم خلط جزء واحد من النفايات النباتية مع جزأين من السماد الطبيعي. عند خلط الروث مع نشارة الخشب والقش والجفت ، يتم استخدام نسبة 7: 3 ، إذا كانت مع النفايات المنزلية 4: 6.

سيكون من النصائح الجيدة الاحتفاظ بسجلات تشغيل المصنع مع تثبيت البيانات على علف المواد الخام ، والنسب ، والإنتاجية ، وجودة الغاز الحيوي.

رسم تخطيطي لـ "مصنع صغير" لإنتاج الغاز الحيوي: يتم استخدام برميل مع أجهزة التحكم الرئيسية كمخمر ؛

عند التصميم ، توفر إمكانية مراجعة حالة المعدات ، وضيقها ، وتنظيف المخمر وإعادة ملئه بالمواد الخام ، وخلط الكتلة الحيوية وتسخينها. إذا كان من المخطط تنفيذ معظم العمليات دون خفض ضغط الجرس ، فيجب استخدام نظام لنسخ المخمرات والأوعية المتصلة.

عند استخدام نظام الازدواجية ، يتم تزويد التثبيت بجهازي تخمير ، يتم تحميلهما وإصلاحهما واحدًا تلو الآخر.

يسمح استخدام مبدأ توصيل السفن بالتزود بالوقود يوميًا للمواد الخام الحيوية. لتنفيذه ، يتم توصيل الحاوية الرئيسية للمخمر بحاوية إضافية ، ويتم التوصيل بين الحاويات تحت مستوى السائل ، والذي يعمل أيضًا كختم ماء للغاز. تتم إزالة كمية معينة من السائل من الحاوية الثانية (عادة 10 أجزاء من حجم المخمر) ، والتي يتم استبدالها بنفس الكمية من المواد الخام الحيوية الطازجة.

مخطط بيولوجي للنبات مع إمكانية إعادة تزويد المواد الخام بالوقود وضخ الحمأة المعالجة

من الضروري أيضًا جعل الجرس متحركًا وفي نفس الوقت موازنته من أجل منعه من الانقلاب أو التشويش. لتصنيع الجرس ، يمكنك استخدام حاويات مقطوعة من المنتجات النفطية (ويفضل أن يكون ذلك بقاع كروي). للوزن الاصطناعي ، يتم استخدام الحمل ، وتوزيعه بالتساوي على السطح.

ما هو وقود الديزل الحيوي؟

في الواقع ، وقود الديزل الحيوي هو خليط من الإيثرات ، بشكل أساسي الميثيل إيثر ، نتيجة لتفاعل كيميائي. تشمل مزاياها: ✔ أصل نباتي ، بفضل إمكانية زراعة النباتات ، نحصل على مصدر متجدد للوقود. ✔ السلامة البيولوجية ، وقود الديزل الحيوي صديق للبيئة ، ولا يسبب إطلاقه في البيئة أي ضرر ؛ ✔ انخفاض مستوى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والمواد السامة الأخرى ؛ ✔ محتوى ضئيل من الكبريت في غازات عوادم المحركات التي تستخدم وقود الديزل الحيوي ؛ ✔ خصائص تشحيم جيدة.
الزيت النباتي في الأساس عبارة عن مزيج من الإسترات مع الجلسرين ، مما يمنحه لزوجته. تعتمد عملية إنتاج وقود الديزل الحيوي على إزالة الجلسرين واستبداله بالكحول. وتجدر الإشارة إلى أن عيب هذا الوقود هو الحاجة إلى تسخينه في درجات حرارة منخفضة أو استخدام مزيج من وقود الديزل الحيوي ووقود الديزل التقليدي.

مواد أولية للإنتاج

أفضل مادة بدء لتصنيع وقود الديزل الحيوي هو زيت بذور اللفت ، حيث يعطي أعلى نسبة من إنتاج المنتج النهائي - 96٪ لكل طن من الزيت.ميزة أخرى لبذور اللفت هي أنه يمكن زراعتها مع المحاصيل الزراعية الأخرى ، حيث لها تأثير إيجابي على محصولها. أي زيوت أو دهون نباتية وحيوانية أخرى مناسبة أيضًا.

تعتمد جودة المنتج النهائي على المواد الخام. يتم توفير أعلى محتوى من السعرات الحرارية عن طريق زيت النخيل ، ولكن الوقود الذي يتم الحصول عليه منه يتجمد بسرعة في درجات حرارة منخفضة. من ناحية أخرى ، فإن وقود الديزل الحيوي الذي يعتمد على زيت بذور اللفت ، له قيمة أقل من السعرات الحرارية ، ولكنه أكثر مقاومة للصقيع. نظرًا لأن المواد الرئيسية لإنتاج الوقود الحيوي هي منتجات زراعية ، فمن المستحسن اختيار إحدى المناطق ذات القطاع الزراعي المتطور.

تكنولوجيا الإنتاج

تكنولوجيا إنتاج وقود الديزل الحيوي بسيطة للغاية. عادة ما تكون مصنوعة من أنواع مختلفة من الزيوت النباتية. لهذا ، يمكن استخدام بذور اللفت وفول الصويا والذرة وما إلى ذلك ، والقائمة العامة للمواد المناسبة للحصول على المواد الخام مهمة للغاية. الزيت المتبقي من الطهي مناسب أيضًا لإنتاج الديزل الحيوي. يمكن رؤية رسم تخطيطي لعملية مماثلة في الشكل أدناه.

نظرًا لأننا نفكر في الوقود من أصل نباتي ، فإن تقنية تصنيعه يجب أن تغطي عملية زراعة المواد الخام. الأنسب لهذا هو بذور اللفت ، لأنها تتطلب تكاليف إنتاج أقل. على الرغم من أن هناك الآن احتمالات كبيرة لوقود الديزل الحيوي من الطحالب. في الوقت نفسه ، لا تُستخدم الأرض لزراعة المحاصيل للوقود ، وستكون تكلفة وقود الديزل الحيوي أقل مما كانت عليه في حالات أخرى. لذا ، فإن البذور (بذور اللفت ، فول الصويا ، عباد الشمس ، إلخ) ، بعد مراقبة الجودة ، انتقل إلى المخضضة. يمكن استخدام الوجبة المتبقية بعد إنتاج الزيت بواسطة صناعة الأعلاف ، ويخضع الزيت الناتج ، على النحو المنصوص عليه في التكنولوجيا ، لمزيد من المعالجة. يطلق عليه الأسترة ، وبعد ذلك ، يجب أن تحتوي استرات الميثيل في تركيبة الديزل الحيوي على أكثر من ستة وتسعين بالمائة. التكنولوجيا نفسها بسيطة ، مما يجعل من الممكن تنظيم إنتاج وقود الديزل الحيوي في المنزل. يضاف الميثانول (9: 1) إلى الزيت ، وكمية صغيرة من القلويات تستخدم كعامل مساعد. يمكن الحصول على الميثانول من نشارة الخشب ، كما يُسمح باستخدام كحول الأيزوبروبيل أو الإيثانول بدلاً من ذلك. تتم عملية الأسترة في درجات حرارة مرتفعة وتستغرق عدة ساعات. بعد نهاية التفاعل ، لوحظ التقسيم الطبقي السائل في الخزان - وقود الديزل الحيوي في الأعلى ، والجلسرين أدناه. يُزال الجلسرين (يُصرَّف من القاع) ويمكن استخدامه كمواد خام في بعض العمليات الأخرى. يجب تنقية وقود الديزل الحيوي الناتج ، وفي بعض الأحيان يكون التبخر والترسيب والترشيح اللاحق كافياً. يتم عرض عملية الإنتاج الصناعي بمزيد من التفصيل في الفيديو.

إنتاج وقود الديزل الحيوي كعمل تجاري

يُنصح بإنتاج وقود الديزل الحيوي إذا كانت المواد الخام عالية الجودة ورخيصة ، وقد تم تطوير تقنيات لصنع الوقود من المواد المتاحة التي لم يتم استخدامها سابقًا في إنتاج الوقود (على سبيل المثال ، من الطحالب). بالإضافة إلى ذلك ، فإن إنتاج الوقود الحيوي فعال من حيث التكلفة إذا كان هناك سوق ويغطي السعر التكاليف.

ليس المستهلك الروسي على دراية كبيرة بالوقود البيولوجي ، لأن المنتجات النفطية أرخص ، و "الوعي البيئي" في مرحلة التكوين. وهذا ما يفسر انخفاض الطلب على وقود الديزل الحيوي في روسيا.

ننصحك بقراءة: كيف تتخلص من ميزان الحرارة المكسور بشكل صحيح؟

مزايا المنتج تجعل التصنيع عملاً واعدًا:

• مجموعة متنوعة من المواد الخام
• تكاليف التصنيع أقل من المنتجات النفطية ؛
• الوقود عالي الجودة مناسب لجميع أنواع محركات الاحتراق الداخلي ؛
• استخدام الوقود الحيوي أقل ضررًا بالبيئة من المنتجات البترولية ؛
• تمتلك خصائص التشحيم.
• درجة حرارة الاشتعال أعلى من 100 درجة ، وهو أكثر من درجة حرارة البنزين.

على الرغم من اختيار المواد الخام ، يفضل رواد الأعمال استخدام محاصيل بذور اللفت. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه بعد معالجة المصنع (طن واحد) ، يتم الحصول على 96٪ من الوقود. بالإضافة إلى ذلك ، بذور اللفت متواضعة ، وتزرع في مناطق مناخية مختلفة ، والوقود من هذه المادة الخام مقاوم للصقيع.

لا تتطلب ممارسة الأعمال التجارية لإنتاج الوقود الحيوي ترخيصًا أو إذنًا خاصًا من Rosprirodnadzor ، نظرًا لأن الوقود لا يضر بالبيئة. مطلوب إضفاء الطابع الرسمي على عمل المنظمة وفقًا للقوانين الإقليمية والفيدرالية والضريبية.

يختار منتجو الوقود الحيوي أماكن العمل والمعدات اللازمة لتصنيع المنتج وأسواق البيع بحرية.

وقود الديزل الحيوي في المنزل

كما يتضح من الوصف المقدم ، فإن تقنية الإنتاج بسيطة للغاية وتسمح لك بصنع وقود الديزل الحيوي بيديك ، لدرجة أنه يمكنك الحصول على الوقود في المنزل ، وأحيانًا ليس فقط لاحتياجاتك الخاصة. قد تختلف الأسباب التي تجعلك تستطيع القيام بمثل هذا العمل من شخص لآخر ، ولكن دون لمسها ، تجدر الإشارة إلى أن استهلاك وقود الديزل الحيوي يتزايد في جميع أنحاء العالم. عندما يتم تصنيع وقود الديزل الحيوي في المنزل بيديك ، فلن تكون المشكلة الرئيسية هي مسألة إنتاجه ، ولكن ضمان جودة المنتج النهائي. يمكن لموردي المواد الخام أن يكونوا مؤسسات تموين بها كمية كافية من الزيت المستعمل ويمكن شراؤها بسعر مناسب. تستحق زراعة بذور اللفت المتابعة عند استهلاك وقود الديزل الحيوي بكميات كبيرة ، على سبيل المثال ، للبيع على الجانب أو امتلاك أسطول كبير من المعدات. عند تنظيم الإنتاج في المنزل ، ستكون المشاكل الأكثر إلحاحًا هي: ✔ ضعف الإنتاج ، أي. لا يتم الحصول على أكثر من ثلاثة وتسعين بالمائة من المنتج النهائي من المواد الخام الأولية. قد يكون هذا بسبب ميزات التثبيت المستخدمة في المنزل أو أوضاع إعادة الأسترة. ✔ ترشيح ضعيف. هذه العملية معقدة للغاية ، ومن أجل الحصول على وقود الديزل الحيوي عالي الجودة في المنزل ، يجب إيلاء اهتمام خاص لها. لهذا الغرض ، يتم استخدام تقنيات خاصة أو مواد ماصة. مباشرة مع التثبيت لإنتاج مثل هذا الوقود يمكن العثور عليها في الفيديو. تتوفر خيارات أخرى لمصانع وقود الديزل الحيوي الصناعي.

توقعات - وجهات نظر

كما لوحظ بالفعل ، فإن إنتاج مثل هذا الوقود ينمو فقط. وعلى الرغم من أن الزيت النباتي يستخدم كمواد خام لهذا الغرض ، إلا أنه يتم الحصول عليه في أماكن مختلفة من ثقافات مختلفة. في أوروبا - بذور اللفت ، في إندونيسيا - زيت النخيل ، في أمريكا - فول الصويا ، إلخ. ومع ذلك ، فإن أكثرها واعدة هو إنتاج وقود الديزل الحيوي من الطحالب. لزراعتها ، يمكن استخدام كل من الأحواض المنفصلة والمفاعلات الحيوية الخاصة ، وكذلك أقسام من ساحل البحر. بالإضافة إلى ذلك ، لا يؤدي هذا إلى زيادة إنتاج الوقود فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى توفير الأرض لزراعة الغذاء. على الرغم من أن وقود الديزل الحيوي مصنوع من الزيت النباتي بدلاً من نشارة الخشب ، إلا أنه بديل ممتاز لوقود الديزل التقليدي. خاصة مع احتياطيات النفط المحدودة. وإلى جانب ذلك ، لا يمكن استبعاد كرامة مثل إمكانية الإنتاج في المنزل. على الرغم من حقيقة أنه في الإنتاج الصناعي يكون أغلى من وقود الديزل ، إلا أنه يعتبر وقودًا بديلاً ممتازًا لمحركات الديزل.

العملية الكيميائية لإنتاج وقود الديزل الحيوي

للحصول على وقود الديزل الحيوي ، يتم استخدام جميع أنواع الزيوت النباتية - عباد الشمس ، بذور اللفت ، بذر الكتان ، إلخ. في الوقت نفسه ، يحتوي وقود الديزل الحيوي الذي يتم الحصول عليه من زيوت مختلفة على بعض الاختلافات. على سبيل المثال ، يحتوي وقود الديزل الحيوي للنخيل على أعلى قيمة حرارية ، ولكنه أيضًا يتمتع بأعلى درجة حرارة للترشيح والتصلب.يعتبر وقود الديزل الحيوي من بذور اللفت أقل شأناً إلى حد ما من وقود الديزل الحيوي للنخيل من حيث محتوى السعرات الحرارية ، ولكنه يتحمل البرودة بشكل أفضل ، وبالتالي فهو الأنسب للدول الأوروبية وروسيا كيميائيًا ، وقود الديزل الحيوي هو ميثيل إيثر ، وهو نتاج تفاعل الأسترة للزيت النباتي عند درجة حرارة حوالي 50 درجة مئوية في وجود عامل حفاز. العملية نفسها ، من حيث المبدأ ، بسيطة للغاية. من الضروري تقليل لزوجة الزيت النباتي ، والتي يمكن تحقيقها بطرق مختلفة. أي زيت نباتي عبارة عن مزيج من الدهون الثلاثية ، أي استرات مدمجة مع جزيء جلسرين مع كحول ثلاثي الهيدروجين (C3H8O3
). الجلسرين هو الذي يعطي اللزوجة والكثافة للزيت النباتي. يتمثل التحدي في تحضير وقود الديزل الحيوي في إزالة الجلسرين عن طريق استبداله بالكحول. هذه العملية تسمى
استرة
... يبدو رد الفعل العام كما يلي:
CH2OC = OR1 | CHOC = OR2 + 3 CH3OH> (CH2OH) 2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC = O-R3 | CH2COOR3 |
Triglycerides + methanol> glycerol + ethers، MA "Navigator" تقنيات ومعدات لإنتاج وقود الديزل الحيوي 10 حيث R1 ، R2 ، R3: مجموعات ألكيل. نتيجة لاستخدام الميثانول ، يتشكل ميثيل إيثر نتيجة لاستخدام الإيثانول ، إيثيل إيثر. من طن واحد من الزيت النباتي و 111 كجم من الكحول (في وجود 12 كجم من المحفز) ، يتم الحصول على حوالي 970 كجم (1100 لتر) من وقود الديزل الحيوي و 153 كجم من الجلسرين الأولي. كقلوي ، هيدروكسيد البوتاسيوم KOH أو هيدروكسيد الصوديوم - NaOH يؤخذ. للمبتدئين ، يوصى باستخدام هيدروكسيد الصوديوم.

فوائد وقود الديزل الحيوي

الميزة الرئيسية لوقود الديزل الحيوي
- هذا هو أنه يتم إنتاجه من الموارد التي يتم استعادتها بسرعة (احتياطيات النفط ، على سبيل المثال ، لا يمكن تعويضها عمليا). على سبيل المثال ، هذه المشكلة ذات صلة كبيرة بالمزارع الجماعية التي تعمل في معالجة النفط ، فكل شخص لديه نقطة حرجة في مكان الحصول على وقود الديزل بحلول بداية الموسم. الجواب بسيط ، اصنع وقود الديزل الحيوي من المواد الخام الخاصة بك وكن مستقلًا تمامًا في استهلاك الوقود.
أصل نباتي
... نؤكد أن وقود الديزل الحيوي ليس له رائحة بنزين وهو مصنوع من الزيوت ، والمواد الخام التي من أجلها نباتات تعمل على تحسين التركيب الهيكلي والكيميائي للتربة في أنظمة دوران المحاصيل. يمكن أن تكون المواد الخام لإنتاج وقود الديزل الحيوي عبارة عن زيوت نباتية مختلفة: عباد الشمس ، بذور اللفت ، فول الصويا ، الفول السوداني ، النخيل ، بذور القطن ، بذر الكتان ، جوز الهند ، الذرة ، الخردل ، الخروع ، القنب ، السمسم ، الزيوت المستعملة (تستخدم ، على سبيل المثال ، في الطهي ) والدهون الحيوانية.
علم البيئة
... تتمثل النقطة القوية للديزل الحيوي أيضًا في أنه ينبعث منه غازات ضارة أقل بكثير في الغلاف الجوي أثناء الاحتراق (الديزل الحيوي ، بالمقارنة مع نظيره المعدني ، لا يحتوي على أي كبريت تقريبًا (غير ضار بيولوجي. مقارنة بالزيت المعدني ، 1 لتر منها قادر على تلويث مليون لتر من مياه الشرب وتؤدي إلى موت النباتات والحيوانات المائية والديزل الحيوي كما تظهر التجارب عندما تسقط في الماء لا تضر بالنباتات أو الحيوانات بالإضافة إلى أنها تخضع لتحلل بيولوجي شبه كامل: في التربة أو الماء ، تعالج الكائنات الحية الدقيقة 99٪ من وقود الديزل الحيوي شهريًا ، مما يسمح لنا بالحديث عن تقليل تلوث الأنهار والبحيرات عند نقل نقل المياه إلى أنواع وقود بديلة.
انبعاثات أقل من ثاني أكسيد الكربون
... عندما يحترق وقود الديزل الحيوي ، يتم إطلاق نفس الكمية بالضبط من ثاني أكسيد الكربون التي استهلكها النبات ، وهو المادة الخام الأولية لإنتاج الزيت ، طوال فترة حياته. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه سيكون من الخطأ تسمية وقود الديزل الحيوي بأنه وقود صديق للبيئة. تنبعث منه كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مقارنة بوقود الديزل التقليدي ، لكنها لا تزال خالية من الانبعاثات.
خصائص تشحيم جيدة
... من المعروف أنه عند إزالة مركبات الكبريت من وقود الديزل المعدني ، فإنها تفقد قدرتها على التزييت.يتميز وقود الديزل الحيوي ، على الرغم من محتوى الكبريت المنخفض بشكل ملحوظ ، بخصائص تشحيم جيدة. هذا بسبب تركيبته الكيميائية ومحتواه من الأكسجين. على سبيل المثال ، دخلت شاحنة من ألمانيا في كتاب غينيس للأرقام القياسية ، بعد أن قطعت أكثر من 1.25 مليون كيلومتر على وقود الديزل الحيوي بمحركها الأصلي.
عمر أطول للمحرك
... عندما يعمل المحرك على وقود الديزل الحيوي ، يتم تشحيم أجزائه المتحركة في نفس الوقت ، ونتيجة لذلك ، كما تظهر الاختبارات ، يتم تحقيق زيادة في عمر خدمة المحرك نفسه ومضخة الوقود بمعدل 60 ٪. من المهم ملاحظة أنه ليست هناك حاجة لترقية المحرك.
نقطة الوميض العالية
... مؤشر فني آخر يهم المنظمات التي تخزن وتنقل الوقود ومواد التشحيم: نقطة الوميض. بالنسبة للديزل الحيوي ، تتجاوز قيمته 150 درجة مئوية ، مما يسمح لنا بتسمية الوقود الحيوي بأنه مادة آمنة نسبيًا. ومع ذلك ، هذا لا يعني أنه يمكن التعامل معها بإهمال.

حول إيجابيات وسلبيات وقود الديزل الحيوي

الوقود الحيوي المصنوع من النباتات والدهون والزيوت له عيوب ومزايا. من بين عيوب المنتج:

• التكلفة العالية؛
• الحاجة إلى زرع مساحات كبيرة من الأرض ؛
• مدة الصلاحية محدودة بثلاثة أشهر ، حيث يتحلل الوقود بعد هذا الوقت ؛
• عند الاحتراق ، يتكون أول أكسيد الكربون ؛
• يجب ألا تزيد الكمية في محرك الاحتراق الداخلي عن ستين بالمائة.

للوقود مزايا أكثر:

• عناصر ناتج النفايات (الكبريت وثاني أكسيد الكربون) لا تلوث البيئة ؛
• عندما يدخل في الماء ، يتم تدمير الوقود الحيوي تدريجيًا بواسطة الكائنات الحية الدقيقة ، دون الإضرار بالبيئة ؛
• مستوى عال من الكفاءة
• تعمل محركات الديزل الحيوي بشكل أفضل من الوقود البترولي ؛
• الحصول على المنتج في المنزل مقبول.