Bydd Mazda yn helpu i greu tanwydd o algâu * Technoleg amgylcheddol

Send

Soniodd Mazda am gefnogi sawl prosiect ymchwil sy'n datblygu biodanwydd gwyrdd sy'n seiliedig ar algâu. Yn y dyfodol, bwriedir dechrau ei ryddhau ar raddfa fawr.

Mae gwaith i greu tanwydd newydd ar gyfer peiriannau tanio mewnol sy'n deillio o wymon yn cael ei wneud gan Brifysgol Hiroshima a Sefydliad Technoleg Tokyo. Yn ystod hylosgi, dim ond cyfaint y carbon deuocsid a amsugnwyd o'r atmosffer gan algâu yn ystod tyfiant y mae tanwydd yn ei ollwng. Oherwydd hyn, mae'r tanwydd yn niwtral o ran allyriadau niweidiol.

Yn ogystal â chyfeillgarwch amgylcheddol, ymhlith manteision math newydd o danwydd, nodir diymhongarwch algâu, a all dyfu mewn rhanbarthau sy'n anaddas ar gyfer mathau eraill o amaethyddiaeth. Nid oes angen dŵr ffres ar gyfer eu dyfrhau. Mae tanwydd sy'n seiliedig arnynt yn fioddiraddadwy ac yn ddiniwed pe bai gollyngiad.

Prif broblem y biodanwydd newydd o algâu yw cost uchel cynhyrchu o'i gymharu â gasoline a disel confensiynol. Os gellir ei ddatrys, yna mae Mazda yn bwriadu defnyddio tanwydd newydd ar 95 y cant o geir erbyn 2030. Bydd hyn yn caniatáu parhau i gynhyrchu ceir ag ICE tan yr 2040au o leiaf.

Cenedlaethau o fiodanwydd llysiau

Rhennir deunyddiau planhigion yn genedlaethau.

Deunyddiau crai genhedlaeth gyntaf yn gnydau sydd â chynnwys uchel o frasterau, startsh, siwgrau. Mae brasterau llysiau yn cael eu prosesu yn fiodiesel, ac mae startsh a siwgrau yn cael eu trosi'n ethanol. O ystyried y newidiadau anuniongyrchol mewn defnydd tir, mae deunyddiau crai o'r fath yn aml yn gwneud mwy o ddifrod i'r hinsawdd na'r rhai y gellir eu hosgoi trwy beidio â llosgi tanwydd ffosil. Yn ogystal, mae ei dynnu o'r farchnad yn effeithio'n uniongyrchol ar bris bwyd. Mae bron pob biodanwydd trafnidiaeth fodern yn cael ei gynhyrchu o ddeunyddiau crai cenhedlaeth gyntaf, mae defnyddio deunyddiau crai ail genhedlaeth yng nghyfnod cynnar masnacheiddio neu yn y broses ymchwil.

Gelwir gweddillion planhigion heb eu tyfu, glaswellt a phren ail genhedlaeth deunyddiau crai. Mae ei gael yn llawer llai costus na chnydau'r genhedlaeth gyntaf. Mae deunyddiau crai o'r fath yn cynnwys seliwlos a lignin. Gellir ei losgi'n uniongyrchol (fel y gwnaed yn draddodiadol gyda phren), ei nwyeiddio (derbyn nwyon llosgadwy), a'i byrolyzed. Prif anfanteision yr ail genhedlaeth o ddeunyddiau crai yw adnoddau tir wedi'u meddiannu ac enillion cymharol isel fesul ardal uned.

Trydedd genhedlaeth deunyddiau crai - algâu. Nid oes angen adnoddau tir arnynt, gallant fod â chrynodiad mawr o fiomas a chyfradd atgynhyrchu uchel.

Biodanwydd Ail Genhedlaeth

Biodanwydd ail genhedlaeth - tanwydd amrywiol a geir trwy amrywiol ddulliau o pyrolysis biomas, neu fathau eraill o danwydd, yn ogystal â methanol, ethanol, biodisel a gynhyrchir o ffynonellau deunyddiau crai "ail genhedlaeth".

Mae ffynonellau deunyddiau crai ar gyfer biodanwydd ail genhedlaeth yn gyfansoddion ligno-seliwlosig sy'n weddill ar ôl i'r rhannau o ddeunyddiau crai biolegol sy'n addas i'w defnyddio yn y diwydiant bwyd gael eu tynnu. Nod defnyddio biomas ar gyfer cynhyrchu biodanwydd ail genhedlaeth yw lleihau faint o dir a ddefnyddir ar gyfer amaethyddiaeth. Planhigion - mae ffynonellau deunyddiau crai yr ail genhedlaeth yn cynnwys:

Algâu - sy'n organebau syml sydd wedi'u haddasu i dyfu mewn dŵr llygredig neu ddŵr halen (maent yn cynnwys hyd at ddau gan gwaith yn fwy o olew na ffynonellau'r genhedlaeth gyntaf, fel ffa soia),
Sinsir (planhigyn) - tyfu mewn cylchdro â gwenith a chnydau eraill,
Jatropha curcas neu Jatropha - yn tyfu mewn priddoedd cras, gyda chynnwys olew o 27 i 40% yn dibynnu ar y rhywogaeth.

Mae pyrolysis cyflym yn caniatáu ichi droi biomas yn hylif sy'n haws ac yn rhatach i'w gludo, ei storio a'i ddefnyddio. Gellir gwneud tanwydd modurol, neu danwydd ar gyfer gweithfeydd pŵer, o hylifau.

O'r biodanwydd ail genhedlaeth a werthir ar y farchnad, yr enwocaf yw BioOil a gynhyrchwyd gan y cwmni o Ganada Dynamotive a'r cwmni Almaeneg CHOREN Industries GmbH.

Yn ôl Asiantaeth Ynni’r Almaen (Deutsche Energie-Agentur GmbH) (gyda thechnolegau cyfredol), gall cynhyrchu tanwydd pyrolysis biomas gwmpasu 20% o anghenion tanwydd modurol yr Almaen. Erbyn 2030, gyda datblygiad technoleg, gall pyrolysis biomas ddarparu 35% o ddefnydd tanwydd modurol yr Almaen. Bydd cost cynhyrchu yn llai na € 0.80 y litr o danwydd.

Crëwyd y Rhwydwaith Pyrolysis (PyNe), sefydliad ymchwil sy'n uno ymchwilwyr o 15 gwlad yn Ewrop, UDA a Chanada.

Mae'r defnydd o gynhyrchion hylifol o byrolysis pren conwydd hefyd yn addawol iawn. Er enghraifft, gellir defnyddio cymysgedd o dyrpentin gwm 70%, 25% methanol a 5% aseton, hynny yw, ffracsiynau distyllu sych o bren resinaidd pinwydd, yn lle gasoline A-80. Ar ben hynny, ar gyfer distyllu, defnyddir gwastraff o gynhyrchu pren: canghennau, bonyn, rhisgl. Mae cynnyrch ffracsiynau tanwydd hyd at 100 cilogram y dunnell o wastraff.

Biodanwydd y Drydedd Genhedlaeth

Mae biodanwydd trydydd cenhedlaeth yn danwydd sy'n deillio o algâu.

Astudiodd Adran Ynni’r Unol Daleithiau rhwng 1978 a 1996 algâu algâu uchel yn y Rhaglen Rhywogaethau Dyfrol. Mae ymchwilwyr wedi dod i'r casgliad bod California, Hawaii, a New Mexico yn addas ar gyfer cynhyrchu algâu yn ddiwydiannol mewn pyllau agored. Am 6 blynedd, tyfwyd algâu mewn pyllau gydag arwynebedd o 1000 m². Pwll Mecsico Newydd Wedi'i Dal yn Uchel mewn CO₂. Roedd cynhyrchiant yn fwy na 50 gr. algâu gydag 1 m² y dydd. Gall 200 mil hectar o byllau gynhyrchu digon o danwydd i'w fwyta bob blwyddyn o 5% o geir yr UD. 200 mil hectar - mae hyn yn llai na 0.1% o dir yr UD sy'n addas ar gyfer tyfu algâu. Mae gan y dechnoleg lawer o broblemau o hyd. Er enghraifft, mae algâu yn caru tymereddau uchel, mae hinsawdd anial yn addas iawn ar gyfer eu cynhyrchu, ond mae angen rhywfaint o reoleiddio tymheredd ar gyfer gwahaniaethau tymheredd yn ystod y nos. Ar ddiwedd y 1990au, ni aeth y dechnoleg i mewn i gynhyrchu diwydiannol oherwydd cost isel olew.

Yn ogystal â thyfu algâu mewn pyllau agored, mae technolegau ar gyfer tyfu algâu mewn bioreactors bach wedi'u lleoli ger gweithfeydd pŵer. Gall gwres gwastraff gwaith pŵer thermol gwmpasu hyd at 77% o'r galw am wres sy'n angenrheidiol ar gyfer tyfu algâu. Nid yw'r dechnoleg hon yn gofyn am hinsawdd anialwch poeth.

Mathau o Fiodanwydd

Rhennir biodanwydd yn solid, hylif a nwyol. Mae solid yn goed tân traddodiadol (yn aml ar ffurf gwastraff gwaith coed) a phelenni tanwydd (gweddillion bach o waith coed wedi'u gwasgu).

Mae tanwydd hylifol yn alcoholau (methanol, ethanol, butanol), esterau, biodisel a biomas.

Tanwyddau nwyol - cymysgeddau nwy amrywiol â charbon monocsid, methan, hydrogen a geir trwy ddadelfennu thermol deunyddiau crai ym mhresenoldeb ocsigen (nwyeiddio), heb ocsigen (pyrolysis) neu trwy eplesu dan ddylanwad bacteria.

Biodanwydd solet

Coed tân yw'r tanwydd hynaf a ddefnyddir gan ddynolryw. Ar hyn o bryd, yn y byd ar gyfer cynhyrchu coed tân neu fiomas, tyfir coedwigoedd ynni, sy'n cynnwys rhywogaethau sy'n tyfu'n gyflym (poplys, ewcalyptws, ac ati). Yn Rwsia, mae coed a biomas yn fwyd mwydion yn bennaf, nad yw'n addas o ran ansawdd ar gyfer cynhyrchu lumber.

Gronynnod tanwydd a briciau - cynhyrchion wedi'u gwasgu o wastraff pren (blawd llif, sglodion coed, rhisgl, pren mân ac is-safonol, gweddillion logio yn ystod y coed), gwellt, gwastraff amaethyddol (masgiau blodyn yr haul, plisgyn cnau, tail, baw cyw iâr) a biomas arall. Gelwir gronynnau tanwydd pren yn belenni, maent ar ffurf gronynnau silindrog neu sfferig gyda diamedr o 8-23 mm a hyd o 10-30 mm. Ar hyn o bryd, yn Rwsia mae cynhyrchu pelenni tanwydd a briciau yn broffidiol yn economaidd yn unig gyda chyfeintiau mawr.

Mae ffynonellau ynni o darddiad biolegol (tail, ac ati yn bennaf) yn cael eu bricsio, eu sychu a'u llosgi yn llefydd tân adeiladau preswyl a ffwrneisi gweithfeydd pŵer thermol, gan gynhyrchu trydan rhad.

Gwastraff o darddiad biolegol - heb ei brosesu neu gydag isafswm paratoi ar gyfer llosgi: blawd llif, sglodion coed, rhisgl, gwasg, gwasg, gwellt, ac ati.

Sglodion pren - a gynhyrchir trwy falu pren mân neu dorri gweddillion yn ystod cynaeafu yn uniongyrchol yn yr ardal dorri neu wastraff prosesu coed wrth gynhyrchu gan ddefnyddio sglodion symudol neu ddefnyddio sglodion llonydd (peiriannau rhwygo). Yn Ewrop, mae sglodion coed yn cael eu llosgi yn bennaf mewn gweithfeydd pŵer thermol mawr sydd â chynhwysedd o un i sawl deg o fegawat.

Yn aml hefyd: mawn tanwydd, gwastraff solet trefol, ac ati.

Bioethanol

Cyfanswm cynhyrchiad bioethanol y byd yn 2015 oedd 98.3 biliwn litr, ac roedd 30 ohonynt ym Mrasil a 56.1 yn yr Unol Daleithiau. Cynhyrchir ethanol ym Mrasil yn bennaf o siwgwr siwgr, ac yn yr Unol Daleithiau o ŷd.

Ym mis Ionawr 2007, mewn neges i'r Gyngres, cynigiodd George W. Bush gynllun 20 am 10. Roedd y cynllun yn cynnig lleihau'r defnydd o gasoline 20% mewn 10 mlynedd, a fyddai'n lleihau'r defnydd o olew 10%. Roedd 15% o gasoline i fod i gael ei ddisodli â biodanwydd. Ar 19 Rhagfyr, 2007, llofnododd Arlywydd yr UD George W. Bush Ddeddf Annibyniaeth a Diogelwch Ynni yr Unol Daleithiau (EISA yn 2007), a oedd yn galw am gynhyrchu 36 biliwn galwyn o ethanol y flwyddyn erbyn 2022. Ar yr un pryd, roedd 16 biliwn galwyn o ethanol i gael ei gynhyrchu o seliwlos - nid deunyddiau crai bwyd. Mae gweithredu'r gyfraith wedi wynebu llawer o anawsterau ac oedi, mae'r nodau a nodir ynddo wedi cael eu hadolygu i lawr dro ar ôl tro.

Mae ethanol yn ffynhonnell ynni llai “ynni-ddwys” na gasoline, milltiroedd y ceir sy'n rhedeg ymlaen E85 (cymysgedd o 85% ethanol a 15% gasoline, y llythyren "E" o'r Saesneg Ethanol), fesul cyfaint tanwydd yr uned yw tua 75% o filltiroedd ceir safonol. Ni all ceir confensiynol weithio ar yr E85, er bod peiriannau tanio mewnol yn gweithio'n wych E10 (mae rhai ffynonellau'n honni y gallwch chi ddefnyddio E15 hyd yn oed). Ar yr "go iawn" dim ond fel y'i gelwir y gall ethanol weithio. Peiriannau "Tanwydd Hyblyg" (peiriannau "tanwydd-fflecs"). Gall y ceir hyn hefyd weithio ar gasoline cyffredin (mae angen ychwanegiad bach o ethanol o hyd) neu ar gymysgedd fympwyol o'r ddau. Mae Brasil yn arweinydd wrth gynhyrchu a defnyddio bioethanol cansen siwgr fel tanwydd. Mae gorsafoedd nwy ym Mrasil yn cynnig dewis E20 (neu E25) dan gochl gasoline cyffredin, neu “acool”, asodotrope ethanol (96% C₂H.₅OH a 4% o ddŵr, ni ellir cael crynodiad ethanol uwch trwy ddistylliad confensiynol). Gan fanteisio ar y ffaith bod ethanol yn rhatach na gasoline, mae asiantau ail-lenwi diegwyddor yn gwanhau E20 ag asodotrope, fel y gall ei grynodiad gyrraedd 40% yn gyfrinachol. Mae'n bosibl trosi peiriant confensiynol yn danwydd fflecs, ond nid yw'n ymarferol yn economaidd.

Cynhyrchu Ethanol Cellwlos yn UDA

Yn 2010, rhyddhaodd Asiantaeth Diogelu’r Amgylchedd yr Unol Daleithiau (EPA) ddata ar gynhyrchu 100 miliwn galwyn o ethanol seliwlos yn yr Unol Daleithiau, yn seiliedig ar ddatganiadau gan ddau gwmni. Tanwydd amrediad a Ynni soddi. Daeth y ddau gwmni i ben â gweithrediadau yr un flwyddyn heb ddechrau cynhyrchu tanwydd.

Ym mis Ebrill 2012, y cwmni Siwgrau glas cynhyrchodd yr 20 mil galwyn cyntaf, ac ar ôl hynny daeth â'r gweithgaredd hwn i ben.

Cwmni INEOS Bio yn 2012, cyhoeddodd lansiad “y gwaith cynhyrchu ethanol masnachol cyntaf o seliwlos gyda chynhwysedd o 8 miliwn galwyn y flwyddyn,” ond ni chofnododd yr EPA unrhyw gynhyrchiad go iawn arno.

Yn 2013, canfu'r EPA gynhyrchu sero ethanol seliwlos yn yr Unol Daleithiau.

Yn 2014, cyhoeddodd pedwar cwmni ddechrau'r cyflenwad:

Proseswyr Corn y Sir Quad - Gorffennaf 2014, 2 filiwn o alwyni y flwyddyn,
BARDD - Medi 2014, 25 miliwn galwyn y flwyddyn,
Abengoa - Hydref 2014, 25 miliwn galwyn y flwyddyn,
Dupont - Hydref 2015, 30 miliwn galwyn y flwyddyn.

Yn ôl yr EPA ar gyfer 2015, cynhyrchwyd 2.2 miliwn galwyn mewn gwirionedd, hynny yw, 3.6% o'r hyn a ddatganwyd gan y pedwar cwmni y soniwyd amdanynt uchod.

Abengoa yn 2015 datgan methdaliad.

Galwodd y Ddeddf Annibyniaeth a Diogelwch Ynni, a basiwyd yn 2007 gan Gyngres yr UD, am gynhyrchu 3 biliwn galwyn yn yr UD yn 2015. Felly, dim ond 0.073% o'r nod a ddatganwyd gan y Gyngres oedd y cynhyrchiad gwirioneddol, er gwaethaf buddsoddiadau sylweddol a chefnogaeth y wladwriaeth.

Mae beirniaid yn nodi bod ymdrechion aflwyddiannus i fasnacheiddio cynhyrchu ethanol o seliwlos yn yr Unol Daleithiau wedi cychwyn fwy na chanrif yn ôl ac yn cael eu hailadrodd oddeutu bob 20 i 30 mlynedd, ac mae enghreifftiau lle roedd y cynhyrchiad yn fwy na miliwn o alwyni y flwyddyn. Felly, er enghraifft, yn ôl ym 1910, y cwmni Alcohol safonol yn derbyn alcohol o wastraff gwaith coed mewn dwy fenter gyda chynhwysedd o 5 mil a 7 mil galwyn y dydd. Buont yn gweithio am sawl blwyddyn.

Biomethanol

Nid yw tyfu diwydiannol a throsi biotechnoleg ffytoplancton morol wedi cyrraedd cam masnacheiddio eto, ond fe'u hystyrir yn un o'r meysydd addawol wrth gynhyrchu biodanwydd.

Yn gynnar yn yr 80au, datblygodd nifer o wledydd Ewropeaidd brosiect ar y cyd gyda'r nod o greu systemau diwydiannol gan ddefnyddio ardaloedd anialwch arfordirol. Cafodd gweithrediad y prosiect hwn ei rwystro gan ddirywiad byd-eang ym mhrisiau olew.

Mae cynhyrchu biomas sylfaenol yn bosibl trwy drin ffytoplancton mewn cronfeydd artiffisial a grëwyd ar arfordir y môr.

Prosesau eilaidd yw eplesu methan methan a hydrocsiad methan wedi hynny i gynhyrchu methanol.

Mae buddion posibl defnyddio algâu microsgopig fel a ganlyn:

cynhyrchiant ffytoplancton uchel (hyd at 100 t / ha y flwyddyn),
ni ddefnyddir pridd ffrwythlon na dŵr croyw wrth gynhyrchu,
nid yw'r broses yn cystadlu â chynhyrchu amaethyddol,
mae effeithlonrwydd ynni'r broses yn cyrraedd 14 ar y cam cynhyrchu methan a 7 ar y cam cynhyrchu methanol.

O safbwynt cynhyrchu ynni, gall y biosystem hon fod â manteision economaidd sylweddol o'i gymharu â dulliau eraill o drosi ynni'r haul.

Biobutanol

Butanol-C₄H.₁₀O yw alcohol butyl. Hylif di-liw gydag arogl nodweddiadol. Fe'i defnyddir yn helaeth fel deunydd crai cemegol mewn diwydiant, ac ni chaiff ei ddefnyddio fel tanwydd cludo ar raddfa fasnachol. Yn yr Unol Daleithiau, cynhyrchir 1.39 biliwn litr o butanol yn flynyddol am oddeutu $ 1.4 biliwn.

Dechreuwyd cynhyrchu Butanol ar ddechrau'r 20fed ganrif gan ddefnyddio bacteria Clostridia acetobutylicum. Yn y 50au, oherwydd bod prisiau olew yn gostwng, dechreuwyd ei gynhyrchu o gynhyrchion petroliwm.

Nid oes gan Butanol briodweddau cyrydol, gellir ei drosglwyddo dros y seilwaith presennol. Gall, ond nid oes raid iddo, gymysgu â thanwydd traddodiadol. Mae egni butanol yn agos at egni gasoline. Gellir defnyddio butanol mewn celloedd tanwydd ac fel deunydd crai ar gyfer cynhyrchu hydrogen.

Gall cansen siwgr, beets, corn, gwenith, casafa ac, yn y dyfodol, seliwlos fod yn ddeunyddiau crai ar gyfer cynhyrchu biobutanol. Datblygwyd y dechnoleg cynhyrchu biobutanol gan DuPont Biofuels. Mae Associated British Foods (ABF), BP, a DuPont yn adeiladu planhigyn biobutanol 20 miliwn-litr yn y DU o wahanol borthfeydd.

Ether Dimethyl

Gellir ei gynhyrchu o lo, nwy naturiol ac o fiomas.Cynhyrchir llawer iawn o ether dimethyl o gynhyrchu mwydion gwastraff a phapur. Mae'n hylifo ar bwysedd isel.

Mae ether dimethyl yn danwydd sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd heb gynnwys sylffwr, mae cynnwys ocsidau nitrogen mewn nwyon gwacáu 90% yn llai na chynnwys gasoline. Nid oes angen hidlwyr arbennig ar gyfer defnyddio ether dimethyl, ond mae angen newid y systemau cyflenwi pŵer (gosod offer nwy, cywiro ffurfiant cymysgedd) a thanio injan. Heb newid, mae'n bosibl ei ddefnyddio ar geir â pheiriannau LPG ar gynnwys 30% mewn tanwydd.

Ym mis Gorffennaf 2006, mabwysiadodd y Comisiwn Datblygu a Diwygio Cenedlaethol (NDRC) (China) safon ar gyfer defnyddio ether dimethyl fel tanwydd. Bydd llywodraeth China yn cefnogi datblygiad ether dimethyl fel dewis arall posib yn lle disel. Yn y 5 mlynedd nesaf, mae Tsieina yn bwriadu cynhyrchu 5-10 miliwn tunnell o ether dimethyl y flwyddyn.

Paratôdd Adran Drafnidiaeth a Chyfathrebu Moscow benderfyniad drafft gan lywodraeth y ddinas "Ar ehangu'r defnydd o ether dimethyl a mathau amgen eraill o danwydd modur."

Mae ceir ag injans sy'n rhedeg ar ether dimethyl yn cael eu datblygu gan KAMAZ, Volvo, Nissan a'r cwmni Tsieineaidd SAIC Motor.

Biodiesel

Mae biodiesel yn danwydd sy'n seiliedig ar frasterau o darddiad anifeiliaid, planhigion a microbau, yn ogystal â chynhyrchion o'u esterification. I gael biodisel, defnyddir brasterau llysiau neu anifeiliaid. Gall deunyddiau crai fod yn had rêp, ffa soia, palmwydd, olew cnau coco, neu unrhyw olew crai arall, yn ogystal â gwastraff o'r diwydiant bwyd. Mae technolegau'n cael eu datblygu ar gyfer cynhyrchu biodisel o algâu.

Bio gasoline

Mae gwyddonwyr o Rwsia o Gyd-Sefydliad Tymheredd Uchel (OIVT) Academi Gwyddorau Rwsia a Phrifysgol Talaith Moscow wedi datblygu a phrofi planhigyn yn llwyddiannus ar gyfer trosi biomas microalgae yn fio-gasoline. Profwyd y tanwydd canlyniadol wedi'i gymysgu â gasoline confensiynol mewn peiriant tanio mewnol dwy strôc. Mae'r datblygiad newydd yn caniatáu ichi brosesu holl fiomas algâu ar unwaith, heb ei sychu. Roedd ymdrechion cynharach i gael bio-gasoline o algâu yn darparu ar gyfer cam sychu, a oedd yn well o ran y defnydd o ynni nag effeithlonrwydd ynni'r tanwydd a ddeilliodd o hynny. Nawr mae'r broblem hon wedi'i datrys. Mae microalgae sy'n tyfu'n gyflym yn prosesu egni golau haul a charbon deuocsid i mewn i fiomas ac ocsigen na phlanhigion tir confensiynol, felly mae cael biodanwydd ganddynt yn addawol iawn.

Methan

Mae methan yn cael ei syntheseiddio ar ôl ei buro o bob math o amhureddau o'r hyn a elwir yn nwy naturiol synthetig o danwydd solet sy'n cynnwys carbon fel glo neu bren. Mae'r broses ecsothermig hon yn digwydd ar dymheredd o 300 i 450 ° C a gwasgedd o 1-5 bar ym mhresenoldeb catalydd. Yn y byd mae sawl planhigyn wedi'u comisiynu eisoes ar gyfer cynhyrchu methan o wastraff pren.

Beirniadaeth

Dywed beirniaid datblygiad y diwydiant biodanwydd fod y galw cynyddol am fiodanwydd yn gorfodi ffermwyr i leihau’r ardal o dan gnydau bwyd a’u hailddosbarthu o blaid cnydau tanwydd. Er enghraifft, wrth gynhyrchu ethanol o ŷd bwyd anifeiliaid, defnyddir bardd i gynhyrchu bwyd anifeiliaid ar gyfer da byw a dofednod. Wrth gynhyrchu biodisel o ffa soia neu had rêp, defnyddir cacen i gynhyrchu bwyd anifeiliaid. Hynny yw, mae cynhyrchu biodanwydd yn creu cam arall wrth brosesu deunyddiau crai amaethyddol.

Yn ôl economegwyr ym Mhrifysgol Minnesota, o ganlyniad i’r ffyniant biodanwydd, bydd nifer y bobl llwglyd ar y blaned yn cynyddu i 1.2 biliwn o bobl erbyn 2025.
Dywed Sefydliad Bwyd ac Amaeth y Cenhedloedd Unedig (FAO) yn ei adroddiad yn 2005 y gall cynyddu defnydd biodanwydd helpu i arallgyfeirio gweithgareddau amaethyddol a choedwigaeth a gwella diogelwch bwyd, gan gyfrannu at ddatblygiad economaidd. Bydd cynhyrchu biodanwydd yn creu swyddi newydd mewn gwledydd sy'n datblygu ac yn lleihau dibyniaeth gwledydd sy'n datblygu ar fewnforion olew. Yn ogystal, bydd cynhyrchu biodanwydd yn caniatáu cynnwys tir nas defnyddiwyd ar hyn o bryd. Er enghraifft, ym Mozambique, cynhelir amaethyddiaeth ar 4.3 miliwn hectar o 63.5 miliwn hectar o dir a allai fod yn addas.
Erbyn 2007, roedd 110 o weithfeydd distyllu yn gweithredu yn yr Unol Daleithiau i gynhyrchu ethanol ac roedd 73 yn rhagor yn cael eu hadeiladu. Erbyn diwedd 2008, roedd galluoedd cynhyrchu ethanol yr UD yn cyrraedd 11.4 biliwn galwyn y flwyddyn. Yn ei anerchiad i’r genedl yn 2008, galwodd George W. Bush am godi cynhyrchiad bioethanol i 35 biliwn galwyn y flwyddyn erbyn 2017.
Yn The Commander-in-Chief’s Thoughts (03/28/2007), beirniadodd Fidel Castro Rus Arlywydd yr Unol Daleithiau George W. Bush, a fynegodd “ar ôl cyfarfod â gwneuthurwyr ceir mawr America ei syniad diabolical o gynhyrchu tanwydd o fwyd ... Roedd pennaeth yr ymerodraeth yn brolio bod yr Unol Daleithiau yn defnyddio ŷd fel deunydd crai, maen nhw eisoes wedi dod yn gynhyrchydd ethanol cyntaf y byd, ”ysgrifennodd Castro. Ac yna, yn seiliedig ar ffigurau a ffeithiau, dangosodd y byddai dull o'r fath yn gwaethygu problemau cyflenwad bwyd yng ngwledydd y trydydd byd, y mae eu poblogaethau'n aml yn llwgu.
Yn Indonesia a Malaysia, torrwyd rhan fawr o'r goedwig law i greu planhigfeydd palmwydd. Digwyddodd yr un peth yn Borneo a Sumatra. Y rheswm oedd y ras dros gynhyrchu biodisel - tanwydd fel dewis arall yn lle tanwydd disel (gellir defnyddio olew had rêp fel tanwydd ar ffurf bur). Cost isel ac ynni isel - yr hyn sydd ei angen arnoch chi i gynhyrchu tanwydd amgen o hadau olew lled-dechnegol.

Opsiynau graddio

Mae bio-ynni yn aml yn cael ei ystyried yn amnewid tanwydd ffosil niwtral ar raddfa fawr. Er enghraifft, mae'r Asiantaeth Ynni Rhyngwladol yn ystyried bod bio-ynni yn ffynhonnell bosibl o fwy nag 20% o ynni sylfaenol erbyn 2050, mae adroddiad gan Ysgrifenyddiaeth UNFCCC yn amcangyfrif bod potensial bio-ynni yn 800 exajoules y flwyddyn (EJ / blwyddyn), sy'n sylweddol uwch na'r defnydd ynni byd-eang cyfredol. Ar hyn o bryd, mae dynolryw yn defnyddio tua 12 biliwn o dunelli o fiomas planhigion y flwyddyn (gan ostwng y biomas sydd ar gael ar gyfer ecosystemau daearol 23.8%), dim ond 230 EJ yw ei egni cemegol. Yn 2015, cynhyrchwyd biodanwydd gyda chyfanswm cynnwys ynni o 60 EJ, sef 10% o'r prif ofyniad ynni. Nid yw'r arferion amaethyddol a choedwigaeth presennol yn cynyddu cyfanswm y cynhyrchiad biomas ar y blaned, gan ei ailddosbarthu o ecosystemau naturiol o blaid anghenion dynol yn unig. Byddai bodloni 20-50% o'r galw am ynni oherwydd biodanwydd yn golygu cynnydd o 2–3 gwaith yn y biomas a geir ar diroedd amaethyddol. Ynghyd â hyn, bydd angen darparu bwyd i boblogaeth sy'n tyfu. Yn y cyfamser, mae'r lefel bresennol o gynhyrchu amaethyddol yn effeithio ar 75% o arwyneb y ddaear yn rhydd o ddiffeithdiroedd a rhewlifoedd, sy'n arwain at bwysau afresymol ar ecosystemau ac allyriadau sylweddol o CO₂ . Felly mae'r gallu i dderbyn llawer iawn o fiomas ychwanegol yn y dyfodol yn broblemus iawn.

“Niwtraliaeth carbon” bio-ynni

Mae'r cysyniad o “niwtraliaeth carbon” bio-ynni yn eang, ac yn ôl hynny nid yw cynhyrchu ynni o blanhigion yn arwain at ychwanegu CO₂ i'r awyrgylch. Mae'r safbwynt hwn yn cael ei feirniadu gan wyddonwyr, ond mae'n bresennol yn nogfennau swyddogol yr Undeb Ewropeaidd. Yn benodol, mae'n sail i'r gyfarwyddeb ar gynyddu cyfran bio-ynni i 20% a biodanwydd mewn trafnidiaeth i 10% erbyn 2020. Fodd bynnag, mae corff cynyddol o dystiolaeth wyddonol yn bwrw amheuaeth ar y traethawd ymchwil hwn. Mae tyfu planhigion ar gyfer cynhyrchu biodanwydd yn golygu y dylid tynnu tir a'i ryddhau o lystyfiant arall a allai dynnu carbon o'r atmosffer yn naturiol. Yn ogystal, mae sawl cam o'r broses gynhyrchu biodanwydd hefyd yn arwain at allyriadau CO.₂. Mae'n anochel bod allyriadau CO yn cyd-fynd â gweithredu offer, cludo, prosesu cemegol deunyddiau crai, aflonyddu pridd₂ i'r awyrgylch. Mewn rhai achosion gall y balans olaf fod yn waeth nag wrth losgi tanwydd ffosil. Mae opsiwn arall ar gyfer bio-ynni yn cynnwys cael egni o wastraff amaethyddol amrywiol, gwaith coed, ac ati. Mae'n golygu tynnu'r gwastraff hwn o'r amgylchedd naturiol, lle gallai carbon, yn rheol, yn y cwrs naturiol, basio i'r pridd yn y broses o bydru. Yn lle, mae'n cael ei ryddhau i'r atmosffer wrth ei losgi.

Mae asesiadau integredig ar sail cylch bywyd o dechnolegau bio-ynni yn rhoi ystod eang o ganlyniadau yn dibynnu a yw newidiadau uniongyrchol ac anuniongyrchol mewn defnydd tir yn cael eu hystyried ai peidio, y posibilrwydd o gael sgil-gynhyrchion (e.e. porthiant da byw), rôl tŷ gwydr ocsid nitraidd o gynhyrchu gwrtaith a ffactorau eraill. Yn ôl Farrell et al. (2006), mae allyriadau biodanwydd o gnydau 13% yn is nag allyriadau gasoline confensiynol. Mae astudiaeth gan Asiantaeth Diogelu’r Amgylchedd yr Unol Daleithiau yn dangos, gyda “gorwel” dros dro o 30 mlynedd, bod biodisel grawn o’i gymharu â thanwydd confensiynol yn darparu ystod o ostyngiad o 26% i gynnydd mewn allyriadau o 34% yn dibynnu ar y rhagdybiaethau a wnaed.

Dyled Carbon

Mae defnyddio biomas yn y diwydiant pŵer trydan yn peri problem arall o ran niwtraliaeth carbon, nad yw'n nodweddiadol ar gyfer biodanwydd trafnidiaeth. Fel rheol, yn yr achos hwn rydym yn sôn am losgi coed. CO₂ o losgi coed mae'n mynd i mewn i'r awyrgylch yn uniongyrchol yn ystod y broses losgi, ac mae ei echdynnu o'r atmosffer yn digwydd pan fydd coed newydd yn tyfu am ddegau a channoedd o flynyddoedd. Fel rheol, gelwir yr oedi amser hwn yn "ddyled carbon", ar gyfer coedwigoedd Ewropeaidd mae'n cyrraedd dau gan mlynedd. Oherwydd hyn, ni ellir sicrhau “niwtraliaeth carbon” pren fel biodanwydd yn y tymor byr a chanolig, yn y cyfamser, mae canlyniadau modelu hinsawdd yn dangos yr angen am ostyngiad cyflym mewn allyriadau. Mae defnyddio coed sy'n tyfu'n gyflym gan ddefnyddio gwrteithwyr a dulliau eraill o dechnoleg amaethyddol ddiwydiannol yn arwain at ddisodli coedwigoedd â phlanhigfeydd sy'n cynnwys llawer llai o garbon nag ecosystemau naturiol. Mae creu planhigfeydd o'r fath yn arwain at golli bioamrywiaeth, disbyddu priddoedd a phroblemau amgylcheddol eraill tebyg i ganlyniadau lledaenu monocultures grawn.

Goblygiadau Ecosystem

Yn ôl astudiaeth a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Gwyddoniaethcyflwyno taliadau allyriadau CO₂ o danwydd ffosil, wrth anwybyddu allyriadau biodanwydd, bydd yn arwain at gynnydd yn y galw am fiomas, a fydd erbyn 2065 yn troi'n llythrennol yr holl goedwigoedd naturiol, dolydd a'r rhan fwyaf o ecosystemau eraill yn blanhigfeydd biodanwydd. Mae coedwigoedd bellach yn cael eu dinistrio ar gyfer biodanwydd. Mae'r galw cynyddol am belenni yn arwain at ehangu masnach ryngwladol (yn bennaf gyda chyflenwadau i Ewrop), gan fygwth coedwigoedd ledled y byd. Er enghraifft, mae cynhyrchydd trydan Lloegr Drax yn bwriadu derbyn hanner ei gapasiti 4 GW o fiodanwydd. Mae hyn yn golygu'r angen i fewnforio 20 miliwn o dunelli o bren y flwyddyn, ddwywaith cymaint â'r cynaeafu yn y DU ei hun.

Effeithlonrwydd Ynni Biodanwydd

Mae gallu biodanwydd i wasanaethu fel y brif ffynhonnell ynni yn dibynnu ar ei broffidioldeb ynni, hynny yw, cymhareb yr egni defnyddiol a dderbynnir i'r gwariant. Trafodir cydbwysedd egni ethanol grawnfwyd yn Farrell et al. (2006). Daw'r awduron i'r casgliad bod yr egni sy'n cael ei dynnu o'r math hwn o danwydd yn sylweddol uwch na'r defnydd o ynni ar gyfer ei gynhyrchu. Mae Pimentel a Patrek, ar y llaw arall, yn dadlau bod y defnydd o ynni 29% yn fwy nag ynni adferadwy. Mae'r anghysondeb yn gysylltiedig yn bennaf ag asesu rôl sgil-gynhyrchion, y gellir, yn ôl asesiad optimistaidd, ei ddefnyddio fel porthiant da byw a lleihau'r angen i gynhyrchu ffa soia.

Effaith ar Ddiogelwch Bwyd

Ers, er gwaethaf blynyddoedd o ymdrech a buddsoddiad sylweddol, ni ellir symud cynhyrchu tanwydd o algâu y tu allan i'r labordy, mae angen tynnu tir fferm ar fiodanwydd. Yn ôl yr IEA ar gyfer 2007, mae cynhyrchiad blynyddol 1 EJ o ynni biodanwydd trafnidiaeth bob blwyddyn yn gofyn am 14 miliwn hectar o dir amaethyddol, h.y. mae angen 1% o dir amaethyddol ar 1% o danwydd cludo.

Dosbarthiad

Amcangyfrifir gan Worldwatch Institute Yn 2007, cynhyrchwyd 54 biliwn litr o fiodanwydd ledled y byd, sy'n cynrychioli 1.5% o'r defnydd o danwydd hylif byd-eang. Cyfanswm cynhyrchu ethanol oedd 46 biliwn litr. Mae'r Unol Daleithiau a Brasil yn cynhyrchu 95% o ethanol byd-eang.

Yn 2010, tyfodd cynhyrchiant biodanwydd hylif y byd i 105 biliwn litr, sef 2.7% o'r defnydd o danwydd byd-eang wrth gludo ar y ffyrdd. Yn 2010, cynhyrchwyd 86 biliwn litr o ethanol a 19 biliwn litr o fiodisel. Syrthiodd cyfran yr Unol Daleithiau a Brasil mewn cynhyrchu ethanol byd-eang i 90%.

Mae mwy na thraean y grawn yn UDA, mwy na hanner y had rêp yn Ewrop, a bron i hanner y siwgwr ym Mrasil yn mynd i gynhyrchu biodanwydd (Bureau et al, 2010).

Biodanwydd yn Ewrop

Mae'r Comisiwn Ewropeaidd wedi gosod y nod o ddefnyddio ffynonellau ynni amgen mewn o leiaf 10% o gerbydau erbyn 2020. Mae yna darged dros dro hefyd o 5.75% erbyn 2010.

Ym mis Tachwedd 2007, sefydlwyd yr Asiantaeth Tanwydd Adnewyddadwy yn y DU i oruchwylio cyflwyno gofynion tanwydd adnewyddadwy. Cadeiriwyd y pwyllgor gan Ed Gallaher, cyn gyfarwyddwr gweithredol Asiantaeth yr Amgylchedd.

Arweiniodd y ddadl ynghylch hyfywedd biodanwydd trwy gydol 2008 at ail astudiaeth gynhwysfawr o'r broblem gan gomisiwn dan arweiniad Gallagher. Archwiliwyd effeithiau anuniongyrchol defnyddio biodanwydd ar gynhyrchu bwyd, amrywiaeth y cnydau a dyfir, prisiau bwyd ac arwynebedd tir amaethyddol. Awgrymodd yr adroddiad y dylid lleihau dynameg cyflwyno biodanwydd i 0.5% y flwyddyn. Dylai'r nod o 5 y cant fel hyn gael ei gyflawni heb fod yn gynharach nag yn 2013/2014, dair blynedd yn ddiweddarach na'r hyn a gynigiwyd yn wreiddiol. At hynny, dylai gweithredu ymhellach gynnwys gofyniad gorfodol i gwmnïau gymhwyso'r technolegau diweddaraf sy'n canolbwyntio ar danwydd ail genhedlaeth.

Gan ddechrau Ebrill 1, 2011, gallwch brynu injan diesel newydd mewn mwy na 300 o orsafoedd nwy Sweden. Daeth Sweden y wlad gyntaf yn y byd lle mae'n bosibl ail-lenwi ceir ag eco-ddisel, a wnaed ar sail olew pinwydd Sweden. “Dyma enghraifft dda o sut i ddefnyddio nifer o gydrannau gwerthfawr coedwigoedd a sut y gall ein“ aur gwyrdd ”ddarparu mwy o swyddi a hinsawdd well” - y Gweinidog Amaeth Eskil Erlandsson / Eskil Erlandsson.

Ar Fawrth 8, 2013, cwblhawyd yr hediad biodanwydd trawsatlantig masnachol cyntaf. Gweithredwyd yr hediad gan KLM Boeing 777-200 ar y llwybr Amsterdam - Efrog Newydd.

Yn y Ffindir, mae tanwydd coed yn darparu tua 25% o'r defnydd o ynni a dyma'i brif ffynhonnell, ac mae ei gyfran yn cynyddu'n gyson.

Mae'r gwaith pŵer thermol mwyaf yn y byd yn cael ei adeiladu yng Ngwlad Belg ar hyn o bryd. Bonedd pŵer gwenyna fydd yn gweithio ar sglodion coed.Ei allu trydan fydd 215 MW, a'i allu thermol fydd 100 MW 107, a fydd yn darparu trydan i 450,000 o aelwydydd.

Biodanwydd yn Rwsia

Yn ôl Rosstat, yn 2010, roedd allforion Rwsiaidd o danwydd planhigion (gan gynnwys gwellt, cacen olew, sglodion coed a phren) yn fwy na 2.7 miliwn o dunelli. Mae Rwsia yn un o'r tair gwlad sy'n allforio pelenni tanwydd yn y farchnad Ewropeaidd. Dim ond tua 20% o'r biodanwydd a gynhyrchir sy'n cael eu bwyta yn Rwsia.

Mae cynhyrchiant bio-nwy posibl yn Rwsia hyd at 72 biliwn m³ y flwyddyn. Y cynhyrchiad posib o drydan o fio-nwy yw 151,200 GW, gwres - 169,344 GW.

Yn 2012-2013, bwriedir comisiynu mwy na 50 o orsafoedd pŵer bio-nwy mewn 27 rhanbarth yn Rwsia. Bydd capasiti gosodedig pob gorsaf rhwng 350 kW a 10 MW. Bydd cyfanswm capasiti'r gorsafoedd yn fwy na 120 MW. Bydd cyfanswm cost y prosiectau rhwng 58.5 a 75.8 biliwn rubles (yn dibynnu ar y paramedrau gwerthuso). Corfforaeth GazEnergoStroy a Chorfforaeth BioGazEnergoStroy sy'n gweithredu'r prosiect hwn.

Cynhyrchu tir a biodanwydd wedi'i adael

Yn ôl safbwynt cyffredin, gellir osgoi canlyniadau negyddol defnyddio biodanwydd os tyfir deunyddiau crai ar ei gyfer ar y tiroedd “segur” neu “segur” fel y'u gelwir. Er enghraifft, yn ei hadroddiad mae Cymdeithas Frenhinol Prydain yn galw am benderfyniadau gwleidyddol sydd wedi'u cynllunio i symud cynhyrchu "i diroedd ymylol â bioamrywiaeth isel neu diroedd wedi'u gadael." Mewn astudiaeth gan Campbell et al 2008, amcangyfrifir bod potensial bio-ynni byd-eang tiroedd segur yn llai nag 8% o'r galw ynni sylfaenol cyfredol gan ddefnyddio 385-472 miliwn hectar. Cydnabyddir cynhyrchiant y tiroedd hyn ar 4.3 tunnell yr hectar y flwyddyn, sy'n llawer is na'r amcangyfrifon blaenorol (hyd at 10 tunnell yr hectar y flwyddyn). Gall astudiaeth o Field et al (2008), yn ôl y mae 386 miliwn hectar o dir o'r fath, fod yn enghraifft o fethodoleg ar gyfer pennu tir fferm "wedi'i adael" sy'n addas ar gyfer cynhyrchu biodanwydd. Mae unrhyw dir y mae cnydau amaethyddol erioed wedi cael ei dyfu arno ers 1700 ac nad ydyn nhw, yn ôl delweddau lloeren, yn cael ei drin arno nawr, yn cael ei ystyried yn “wag” os nad oes coedwigoedd nac aneddiadau arnyn nhw. Ar yr un pryd, ni wneir unrhyw ymdrech i asesu defnydd preswylwyr lleol o’r tiroedd hyn ar gyfer porfa, ymgynnull, garddio, ac ati. O ganlyniad, awdur adolygiad o ddwy ar bymtheg o astudiaethau o nodiadau potensial cynhyrchu biodanwydd Goeran Berndes, “tiroedd sydd yn aml yw sylfaen y boblogaeth wledig. ” Mae nifer o awduron sy'n ysgrifennu ar bwnc cynhyrchu biodanwydd yn mynd ymhellach trwy gyflwyno'r cysyniad o “dir heb ei ddefnyddio ddigon” a chynnwys gofodau porfa helaeth yn America Ladin, Affrica ac Asia yn y categori hwn. Tybir yn ddealledig bod y newid i ffermio dwys ar y tiroedd hyn yn hwb i'w trigolion presennol, ac nid oes gan eu ffordd o fyw bresennol, a ddatblygwyd gan brofiad cenedlaethau lawer o'u cyndeidiau, yr hawl i fodolaeth bellach. Mae'r safbwynt hwn yn cael ei feirniadu gan amddiffynwyr y ffordd draddodiadol o fyw fel tresmasiad ar amrywiaeth ddiwylliannol dynoliaeth ac amarch tuag at hawliau cymunedau lleol. Maent hefyd yn tynnu sylw at bwysigrwydd gwybodaeth ac arferion traddodiadol sy'n arwain at ffordd o fyw sy'n amgylcheddol gynaliadwy. Yn ôl y sefydliad International Lands Coalition, ar hyn o bryd mae 42% o'r holl gydio yn y byd yn cael eu gwneud ar gyfer cynhyrchu biodanwydd. Mae ei gynhyrchwyr yn tueddu i ddosbarthu cannoedd o filiynau o hectar o dir yn y De byd-eang fel rhai “wedi'u gadael” ac yn “hygyrch i'w datblygu,” gan anwybyddu'r ffaith bod cannoedd o filiynau o bobl yn byw ar y tiroedd hyn ac yn ennill eu bywoliaeth. Yn aml nid yw niwed i fioamrywiaeth yn cael ei ystyried. Mae dalfeydd yn cael eu hwyluso gan y ffaith bod y tiroedd hyn yn aml yn eiddo i gymunedau gwledig, y mae eu hawliau'n seiliedig ar syniadau traddodiadol lleol ac nad ydynt wedi'u ffurfioli'n gyfreithiol. Mae'r buddion i drigolion lleol o greu swyddi yn aml yn ymddangos yn ddibwys oherwydd dwyster cyfalaf y cynlluniau cynhyrchu cymhwysol ac integreiddiad gwael cymunedau lleol yn y cynlluniau hyn. Yn ogystal, mae'r pris rhent a lefel y cyflogau yn cael ei bennu gan falans grymoedd y partïon sy'n ymwneud â'r trafodion, ac mae'r fantais, fel rheol, ar ochr busnes amaethyddol trawswladol. Mae Colchester (2011) yn dangos bod llafur gorfodol yn cael ei ddefnyddio de facto wrth gynhyrchu olew palmwydd. Yn ogystal, mae swyddi a addawyd i gymunedau lleol fel amod ar gyfer trosglwyddo tir yn aml yn cael eu dileu mewn ychydig flynyddoedd yn unig (Ravanera and Gorra 2011). Yn gyffredinol, mae sefyllfa dibyniaeth unochrog trigolion gwledig ar fusnes amaethyddol mawr yn anneniadol iddynt. Ym Mrasil, mae awydd ffermwyr mudol i “weithio drostynt eu hunain heb landlord” yn cael ei gydnabod fel ffactor allweddol wrth ddinistrio coedwigoedd Amasonaidd (dos Santos et al 2011).

Safonau

1 Ionawr, 2009 yn Rwsia GOST R 52808-2007 “Technolegau anhraddodiadol. Biodaste ynni. Telerau a diffiniadau. " Cymeradwywyd Gorchymyn Rhif 424-st ar gyflwyno'r safon gan Rostekhregulirovanie ar 27 Rhagfyr, 2007.

Datblygwyd y safon gan Labordy Ffynonellau Ynni Adnewyddadwy Cyfadran Daearyddiaeth Prifysgol Talaith Moscow. MV Lomonosov ac yn gosod telerau a diffiniadau'r cysyniadau sylfaenol ym maes biodanwydd, gyda phwyslais ar danwydd hylifol a nwyol.

Yn Ewrop, o 1 Ionawr, 2010, mae un safon ar gyfer biodanwydd EN-PLUS mewn grym.

Rheolaeth ryngwladol

Ffaith ddiddorol yw bod y Comisiwn Ewropeaidd yn bwriadu ysgogi'r gwledydd sy'n cymryd rhan i drosglwyddo automobiles i fiodanwydd yn y swm o 10% o'r cyfanswm. Er mwyn cyflawni'r nod hwn, crëwyd cynghorau a chomisiynau arbennig ac maent yn gweithio yn Ewrop, sy'n annog perchnogion ceir i ail-gyfarparu eu peiriannau a hefyd i reoli ansawdd y biodanwydd a gyflenwir i'r marchnadoedd.

Er mwyn gwarchod y bio-gydbwysedd ar y blaned Ddaear, mae'r comisiynau'n sicrhau bod nifer y planhigion sy'n ddeunyddiau crai ar gyfer cynhyrchu cynhyrchion yn cynyddu ac nad ydyn nhw'n cael eu disodli gan blanhigion y mae biodanwydd yn cael eu cynhyrchu ohonyn nhw. Yn ogystal, rhaid i fentrau sy'n cynhyrchu biodanwydd wella eu technoleg yn gyson a chanolbwyntio ar gynhyrchu tanwydd ail genhedlaeth.

Realiti tanwydd yn Rwsia ac yn y byd

Nid oedd canlyniadau gwaith gweithredol o'r fath yn hir i ddod. Er enghraifft, ar ddechrau ail ddegawd y ganrif, roedd 300 o orsafoedd nwy eisoes yn gweithredu yn Sweden, lle gallwch chi lenwi tanc â biodisel sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Fe'i gwnaed o olew'r coed pinwydd enwog sy'n tyfu yn Sweden.

Ac yng ngwanwyn 2013, cynhaliwyd digwyddiad a ddaeth yn drobwynt yn natblygiad technolegau cynhyrchu tanwydd hedfan. Hedfanodd awyren drawsatlantig a danwyddwyd â biodanwydd allan o Amsterdam. Glaniodd y Boeing hwn yn ddiogel yn Efrog Newydd, gan osod y sylfaen ar gyfer defnyddio tanwyddau rhad sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd.

Mae Rwsia yn cymryd safle diddorol iawn yn y broses hon. Rydym yn gynhyrchwyr o wahanol fathau o fiodanwydd, rydym yn meddiannu'r trydydd safle yn y sgôr o allforwyr pelenni tanwydd! Ond y tu mewn i'n gwlad, rydyn ni'n defnyddio llai nag 20% o'r tanwydd, wrth barhau i ddefnyddio rhywogaethau drud.

Daeth 27 rhanbarth o Rwsia yn safleoedd arbrofol lle cafodd gweithfeydd pŵer sy'n cael eu pweru gan fio-nwy eu hadeiladu a'u lansio. Costiodd y prosiect hwn bron i 76 biliwn rubles, ond mae'r arbedion o weithrediad y gorsafoedd yn fwy na'r costau hyn lawer gwaith.

Gwobr Goleuedigaeth

Yn arbennig o addawol mae technolegau ar gyfer prosesu deunyddiau crai adnewyddadwy i mewn i fiodanwydd a thrydan, yn ogystal ag atebion ar gyfer cynhyrchu pecynnau biopolymer. Mae defnyddio'r technolegau hyn yn caniatáu eu hailgylchu, h.y., ailgylchu mewn cylch newydd o greu cynnyrch (yn benodol, swbstradau mewn celloedd tanwydd a bioplastigion).

Mae'r potensial i ddefnyddio'r technolegau hyn yn Rwsia yn uchel iawn. Bydd eu datblygu a'u gweithredu yn arwain yn y tymor canolig i leihau dibyniaeth economi'r wlad ar adnoddau ynni, cynhyrchion a thechnolegau tramor, a chreu marchnadoedd newydd.

Effeithiau

Ysgogi datblygiad y sector trafnidiaeth, cynyddu ei gyfeillgarwch amgylcheddol a diwallu anghenion tanwydd cynyddol.

Lleihau difrifoldeb y gystadleuaeth rhwng ardaloedd technegol a groser a heuwyd (oherwydd tyfu microalgae mewn ffytoreactyddion, adweithyddion acwariwm arnofiol fortecs, cronfeydd agored).

Datblygiad rhanbarthau sydd ag amodau economaidd-gymdeithasol niweidiol a gostyngiad yn eu dibyniaeth ar danwydd a fewnforir.

Cael proteinau, gwrthocsidyddion, lliwiau bwyd a chynhyrchion defnyddiol eraill o ficroalgae.

Amcangyfrifon o'r farchnad

Erbyn 2030, bydd cynhyrchu biodanwydd byd-eang yn cynyddu i 150 miliwn tunnell mewn cyfwerth ag olew, gyda chyfraddau twf blynyddol o 7–9%. Bydd ei gyfran yn cyrraedd 4-6% o gyfanswm y tanwydd a ddefnyddir gan y sector trafnidiaeth. Gall biodanwydd algâu ddisodli mwy na 70 biliwn litr o danwydd ffosil yn flynyddol. Erbyn 2020, gall y farchnad biodanwydd yn Rwsia dyfu fwy na 1.5 gwaith - hyd at y marc o 5 miliwn tunnell y flwyddyn. Y term tebygol ar gyfer yr amlygiad mwyaf o'r duedd: 2025–2035.

Gyrwyr a Rhwystrau

Polisïau amgylcheddol gwledydd datblygedig i leihau maint llygredd amgylcheddol.

Yr angen am fuddsoddiadau ar raddfa fawr ar gyfer adeiladu planhigion biodisel, addasu prosesau technolegol.

Dibyniaeth effeithlonrwydd twf microalgae ar ddwyster golau haul (wrth ei dyfu mewn dŵr agored).

Trydan Gwastraff Organig

Gellir cyfuno'r prosesau o ddefnyddio a phrosesu gwastraff â chynhyrchu cynhyrchion ymarferol sylweddol a hyd yn oed trydan. Gan ddefnyddio dyfeisiau arbennig - celloedd tanwydd microbaidd (MTE) - daeth yn bosibl cynhyrchu trydan o wastraff yn uniongyrchol, gan osgoi camau cynhyrchu bio-nwy a'i brosesu wedi hynny i drydan.

System bioelectrig yw MTEs. Mae effeithiolrwydd ei weithrediad yn dibynnu ar weithgaredd metabolig bacteria sy'n dadelfennu cyfansoddion organig (gwastraff) ac yn trosglwyddo electronau i gylched drydanol sydd wedi'i hymgorffori yn yr un system. Gellir sicrhau effeithlonrwydd mwyaf bacteria o'r fath trwy eu hymgorffori yn y cynllun technolegol o weithfeydd trin dŵr gwastraff sy'n cynnwys sylweddau organig, y mae eu dadansoddiad yn rhyddhau egni.

Mae yna ddatblygiadau labordy eisoes sy'n caniatáu defnyddio MTE i ailwefru batris. Gyda graddio ac optimeiddio datrysiadau technolegol, bydd yn bosibl darparu trydan i fentrau bach. Er enghraifft, bydd MTEs perfformiad uchel sy'n gweithredu ar gyfrolau o ddegau i filoedd o litrau yn darparu pŵer ymreolaethol i gyfleusterau trin.

Dadansoddiad strwythurol

Rhagolwg o strwythur y farchnad biodanwydd fyd-eang: 2022 (%)

Trydan Gwastraff Organig

Effeithiau

Gwella cyfeillgarwch amgylcheddol prosesau cynhyrchu ac effeithlonrwydd mentrau, lleihau eu dibyniaeth ar ffynonellau trydan allanol, lleihau cost cynhyrchu a chost caffael technolegau trin.

Gwella'r sefyllfa mewn rhanbarthau diffyg ynni, gan gynyddu eu cystadleurwydd trwy ddefnyddio MTE.

Y posibilrwydd o gynhyrchu trydan yn ymreolaethol at ddibenion di-ynni-ddwys (er enghraifft, mewn ffermydd bach).

Amcangyfrifon o'r farchnad

70% - bydd cyfran y gwastraff a fydd yn cael ei brosesu gan ddefnyddio dulliau biotechnolegol yn cynyddu erbyn 2020 yn Rwsia o’i gymharu â 2012. Yn yr Undeb Ewropeaidd, bydd cyfran y trydan o fio-nwy tua 8%. Y term tebygol ar gyfer yr amlygiad mwyaf o'r duedd: 2020–2030.

Gyrwyr a Rhwystrau

Cynnydd mewn gwastraff organig a chynnydd yn y galw am drydan.

Y gallu i weithio bioreactors fel MTE ar amrywiol ffynonellau ynni, gan gynnwys dŵr gwastraff.

Angen buddsoddiad annigonol i integreiddio MTE i brosesau technolegol, cyfnod ad-dalu hir.

Yr angen i gysylltu bioreactors â safleoedd gwastraff.

Effeithlonrwydd cymharol isel y dyluniadau diwydiannol arbrofol sy'n gweithredu ar hyn o bryd o bioreactors o'r math MTE.

Dadansoddiad strwythurol

Astudiaethau o systemau electrocemegol microbaidd yn ôl math: 2012 (%)

Pecynnu polymer bioddiraddadwy

Mae hollbresenoldeb pecynnu a wneir o bolymerau synthetig (bagiau, ffilmiau, cynwysyddion) yn arwain at waethygu problem llygredd amgylcheddol. Gellir ei ddatrys trwy drosglwyddo i ddeunyddiau pecynnu o bolymerau bioddiraddadwy y gellir eu hailgylchu'n gyflym ac sy'n gyfleus i'w defnyddio.

Yn y mwyafrif o wledydd datblygedig, gwelir tuedd yn y diwydiant pecynnu i ddisodli polymerau synthetig bioddiraddadwy yn drwm ac yn hir (hyd at gannoedd o flynyddoedd) (gyda chyfnod ailgylchu o 2-3 mis). Mae cyfaint blynyddol eu defnydd yng Ngorllewin Ewrop yn unig tua 19 mil o dunelli, yng Ngogledd America - 16 mil o dunelli. Ar yr un pryd, yn ôl nifer o ddangosyddion, mae deunyddiau pecynnu biopolymer yn dal i lusgo y tu ôl i rai synthetig traddodiadol.

Mae technolegau ar gyfer cynhyrchu deunyddiau biopolymer yn seiliedig ar asid polylactig o siwgr planhigion o gnydau grawnfwyd a betys siwgr yn caniatáu pecynnu sydd â nodweddion uchel i ddefnyddwyr: hyblyg a gwydn, gwrthsefyll lleithder a chyfansoddion ymosodol, yn anhydraidd i arogleuon, gydag eiddo rhwystr uchel ac ar yr un pryd yn dadelfennu'n effeithlon ac yn gyflym. . Nod gwella technoleg yw lleihau eu dwyster deunydd ac egni.

Yr ail genhedlaeth o fiodanwydd

Cymhlethdod cynhyrchu yw bod angen cryn dipyn o ddeunyddiau planhigion arno. Ac ar gyfer ei dyfu, mae angen tiroedd, a ddylai, os cânt eu gosod allan yn iawn, eu defnyddio ar gyfer tyfu planhigion bwyd. Felly, mae technolegau newydd wedi'u hanelu at gynhyrchu biodanwydd nid o'r planhigyn cyfan, ond o wastraff o gynhyrchiad arall. Sglodion coed, gwellt ar ôl dyrnu grawn, masgiau o flodyn yr haul, cacen olew a chacen ffrwythau, a hyd yn oed tail a llawer mwy - dyma beth sy'n dod yn ddeunydd crai ar gyfer biodanwydd ail genhedlaeth.

Enghraifft drawiadol o fiodanwydd ail genhedlaeth yw'r nwy “carthffos”, hynny yw, bio-nwy sy'n cynnwys carbon deuocsid a methan.Er mwyn gallu defnyddio bionwy mewn ceir, mae carbon deuocsid yn cael ei dynnu ohono, o ganlyniad, erys biomethan pur. Yn yr un modd fwy neu lai, ceir bioethanol a biodisel o'r màs biolegol.

Sut i wneud biodisel

Er mwyn cynhyrchu biodisel, mae angen lleihau gludedd olew llysiau. I wneud hyn, mae glyserin yn cael ei dynnu ohono, a chyflwynir alcohol i'r olew yn lle. Mae'r broses hon yn gofyn am sawl hidliad i gael gwared â dŵr ac amhureddau amrywiol. Er mwyn cyflymu'r broses, ychwanegir catalydd at yr olew. Ychwanegir alcohol hefyd at y gymysgedd. I gael ether methyl, ychwanegir methanol at yr olew; er mwyn cael ether ethyl, ychwanegir ethanol. Defnyddir asid fel catalydd.
Mae'r holl gydrannau'n gymysg, yna mae'n cymryd amser i alltudio. Mae haen uchaf y tanc yn fiodiesel. Mae'r haen ganol yn sebon. Yr haen waelod yw glyserin. Mae pob haen yn cael ei chynhyrchu ymhellach. Mae glyserin a sebon yn gyfansoddion angenrheidiol yn yr economi genedlaethol. Mae biodiesel yn mynd trwy sawl puriad, yn cael ei ddraenio, ei hidlo.
Mae ffigurau'r cynhyrchiad hwn yn eithaf diddorol: mae tunnell o olew sy'n rhyngweithio â 110 kg o alcohol a 12 cilogram o gatalydd yn arwain at 1,100 litr o fiodisel a mwy na 150 kg o glyserin. Mae gan fiodiesel liw melyn oren, fel olew blodyn yr haul hardd wedi'i wasgu'n ffres, glyserin tywyll, ac eisoes ar 38 gradd mae'n caledu. Ni ddylai biodisel o ansawdd da gynnwys unrhyw amhureddau, gronynnau nac ataliadau. Ar gyfer rheoli ansawdd yn barhaus wrth ddefnyddio biodisel, mae angen gwirio hidlwyr tanwydd ceir.

Cynhyrchu Bioethanol

Eplesu deunyddiau crai sy'n llawn siwgrau yw'r sylfaen ar gyfer cynhyrchu bioethanol. Mae'r broses hon yn debyg i gael alcohol neu i heulwen reolaidd. Mae startsh grawn yn troi'n siwgr, ychwanegir burum ato, a cheir stwnsh. Ceir ethanol pur trwy wahanu cynhyrchion eplesu, mae hyn yn digwydd mewn colofnau arbennig. Ar ôl sawl hidliad, cânt eu sychu, h.y. tynnir dŵr.

Gellir ychwanegu bioethanol heb amhureddau dŵr at gasoline rheolaidd. Mae purdeb ecolegol bioethanol a'i effaith leiaf ar yr amgylchedd yn cael ei werthfawrogi'n fawr mewn diwydiant, yn ogystal, mae pris y biodanwydd sy'n deillio o hyn yn rhesymol iawn.

Send