Сейчас, как никогда, актуальным стал вопрос о поиске альтернативных энергоресурсов.

Одним из видов таких ресурсов и является биотопливо .

– это, как понятно из названия, топливо основой которого является биологические компоненты растительного или животного происхождения. Материалом для изготовления биотоплива является не только природные ресурсы, но и отходы разного рода производства.

Возникла потребность в изучении, добыче и использовании биотоплива закономерно. Человечество использует в своей жизнедеятельности все возможные природные ресурсы, часть из них постоянно и достаточно быстро восполняются, а часть, напротив, исчерпываются, а на восполнение их уходит не одно столетие. К таким ресурсам относят и топливо. В качестве топлива люди используют нефть, уголь, газ и т.д. Все эти компоненты добываются из недр земли, где они образуются природой без участия человека, соответственно, повлиять и ускорить этот процесс невозможно. Учитывая все вышеперечисленные нюансы, возникает потребность в таких видах природного топлива, которые будут давать много энергии и при этом быстро восстанавливались в природе. На самом деле с биотопливом человечество знакомо с незапамятных времен, с тех пор как для отопления стали использовать дрова и различные отходы лесозаготовки, правда, в то время никто еще не называл дрова понятием биотопливо .

Для изготовления биотоплива используют отходы деревообрабатывающей промышленности, торф, отходы сельского хозяйства (трава, солома, зерно), отходы целюлозно-бумажной промышленности.

Большим плюсом биотоплива является его натуральность и, соответственно, полная безопасность для окружающей среды, относительно невысокая стоимость, так как используют сырье из отходов производства. Минусом же может быть сравнительно невысокая энергоэффективность по сравнению с другими видами топлива.

Биотопливо бывает разных видов:

1. Газообразное биотопливо.

– это самый популярный на сегодняшний день вид альтернативного топлива.

Производят твердое биотопливо из:

Отходов деревообработки и лесозаготовки. К ним относят опилки, щепу, хвою, сучки, обломки дерева, ветки, кора, обрезки досок, брак и т.д.

Кукуруза;

Отходы винопроизводства.

Для удобства использования биомассу прессуют, в результате чего выходят гранулы (пеллеты) и брикеты.

Чаще всего твердое биотопливо используют для отопления, очень редко – для получения электроэнергии.

Для производства твердого биотоплива выращивают специальные энергетические леса, в состав такого леса входят быстрорастущие деревья и кустарники.

К жидкому относят такие разновидности биотоплива – спирты, эфиры, биодизель.

Для производства такого биотоплива используют сахарный тростник, сахарную свеклу, кукурузу, пшеницу, рапс и т.д. В процессе брожения биомассы и возникает жидкое биотопливо (биоэтаном, биодизель).

Используют жидкое биотопливо в качестве горючего для автомобилей.

Положительным качеством такого топлива является высокая воспламеняемость, быстрое пополнение запасов сырья и отсутствие вредных выбросов в атмосферу, при попадании жидкого биотоплива в воду вред для окружающей среды минимальный, биотопливо быстро разлагается в почве.

Газообразное биотопливо.

Производят его из таких же материалов, что и предыдущие виды, древесная стружка, листья, кора, шелуха подсолнуха, солома и т.д. В результате брожения, которое вызывают бактерии, возникает биогаз. Для производства биогаза используют такие виды бактерий:

Метанобразующие;

Гидролизные;

Кислотообразующие.

В состав биогаза входят углекислый газ и метан. После очистки от углекислого газа, полученный биометан можно использовать в качестве топлива для автомобиля. Он ничем не уступает обычному метану, но по сравнению с ним не загрязняет грунтовые воды и атмосферу.

Существует еще одна классификация биотоплива по поколениям:

Биотопливо первого поколения – производят его из биологического сырья посредством брожения;

Биотопливо второго поколения – более усовершенствованный вид биотоплива. Биотопливо второго поколения производят из не пищевого сырья, а именно отходов;

Биотопливо третьего поколения – производят его из водорослей. Это самый новый и перспективный вид биотоплива. Связано это с характеристиками и свойствами водорослей. Это и большая «жирность», высокая урожайность (до 40 урожаев в год) и то, что посадка водорослей не производится в ущерб сельскохозяйственным посадкам.

Кратко ознакомившись с материалом становится понятно, что развитие такой отрасли как биотопливо необходимо. Связано это, в первую очередь, с защитой окружающей среды от вредных выбросов, которые вырабатываются при сгорании современных видов топлива, а также от полного истощения запасов природных ресурсов, которых с каждым годом человек использует все больше и больше.

Ирина Железняк, Собкор интернет-издания "AtmWood. Дерево-промышленный вестник"

Насколько информация оказалась для Вас полезной?

Более 10 лет назад начались первые продажи биодизеля. Биодизель оказался абсолютно новым видом экологически чистого топлива, которое подходит для широкого применения в . Главными особенностями биодизеля стали дешевизна производства, экологичность и универсальность применения, так как биотопливо можно использовать отдельно или свободно смешивать его с обычным дизельным топливом в любой пропорции.

Сегодня около 50 стран мира на законодательном уровне закрепили производство топлива биологического типа. Такие возобновляемые источники энергии из сельскохозяйственного сырья используются в США, Японии, Китае, странах Европы и многих других.

Главным плюсом стала возможность производить биодизель из возобновляемого источника, чего нельзя сказать о нефти. Биодизелем можно заправлять практически все типы дизельных независимо от особенностей конструкции силового агрегата.

На территории стран СНГ сегодня практически нет эффективно работающих программ, которые нацелены на активное развитие и расширение доли рынка биотоплива. Можно сказать, что инвестиции в биоиндустрию практически полностью отсутствуют на государственном уровне и крайне малы среди частных компаний.

Читайте в этой статье

Плюсы и минусы биодизеля

К очевидным преимуществам биодизеля относят:

• биотопливо обладает отличными смазочными свойствами;
• разлитое топливо быстро разлагается микроорганизмами;
• простоту, дешевизну и скорость производства биодизеля;
• отсутствие резкого запаха и низкий уровень токсичности;

Биодизель имеет также определенные недостатки:

• агрессивное воздействие на резиновые детали двигателя;
• повышенную склонность к парафинизации в мороз;
• вредное воздействие биогорючего на ЛКП автомобиля;
• мощность дизеля на биотопливе падает, расход возрастает;

Действительно, биодизель агрессивно воздействует на резиновые элементы ДВС и другие детали, но степень этого воздействия несколько преувеличена. Своевременная замена и использование качественного моторного масла заметно снижает риск любых негативных последствий от использования биодизеля для мотора. При отрицательных температурах могут образоваться отложения в виде кристаллов воска, но и солярка требует перехода на зимнее или арктическое дизтопливо.

Известно, что биотопливо способно разрушать лакокрасочное покрытие кузова машины при попадании на него. Единственным способом защиты кузова становится незамедлительная и качественная мойка для удаления следов биодизеля с ЛКП автомобиля.

Что касается экологии, моторы на биодизеле выбрасывают на 4-5% меньше углекислого газа в атмосферу. Биодизельное топливо не полностью экологически чистый продукт, но сравнительно с привычным дизтопливом биодизель оказывается чище. Если сравнить обычную солярку и биодизель, тогда после сгорания биотоплива содержание окиси углерода в выхлопе до 10 % меньше, почти вдвое снижается показатель наличия сажи, а также в биодизеле намного меньше серы по сравнению с минеральным дизтопливом. В продуктах сгорания биодизеля только на 10 % больше окиси азота сравнительно с дизельным топливом, которое изготовлено из нефти.

Биотопливо незначительно изменяет характеристики мощности и расхода дизельных двигателей. Мощность дизельного мотора на биотопливе падает на 7–8 %, а расход такого горючего возрастает приблизительно на 800 грамм на одну сотню пройденных километров сравнительно с обычным дизельным горючим.

Из чего получают биотопливо

Ответить на вопрос, что такое биодизель, можно достаточно просто. Материалом для получения этого топлива выступают любые виды растительного масла или животные жиры. Подходит подсолнечное, соевое, рапсовое, арахисовое, льняное, пальмовое, кукурузное, конопляное, кунжутное и другие масла. Наибольшее распространение для изготовления биодизеля получил рапс. Рапсовое масло самое дешевое и доступное, что и привело к появлению так называемого рапсового биодизеля.

Стоит отметить, что биодизельное топливо, изготовленное из того или иного масла, получает характерные отличия. Биодизель, который изготовлен на основе рапсового масла, отличается наибольшей но дизельный двигатель на таком топливе менее производителен.

Биодизель, приготовленный из пальмового масла, позволяет обеспечить лучшую отдачу от мотора, но его показатель фильтруемости не подходит для стран, где отмечаются постоянные или сезонные низкие температуры.

Изготовление биодизеля

Биодизель представляет собой метиловый эфир, который получают методом химической реакции. Биотопливо можно использовать в качестве основного горючего для ДВС, а также свободно смешивать биодизель и солярку. В основе процесса изготовления биодизеля лежит снижение показателя вязкости, который имеет растительное масло. Вязкость снижается разными способами. Само растительное масло является смесью эфиров, которые связаны с молекулой глицерина. Такая смесь еще называется триглицерид. Еще одним компонентом в составе выступает трехатомный спирт.

Если коротко, то в очищенное от механических примесей растительное масло просто добавляется метиловый спирт и щёлочь. Смесь нагревают приблизительно до 50 °С. Далее происходит отстаивание и охлаждение, в результате чего имеет место расслаивание на две фракции. Эти фракции делятся на легкую и тяжёлую. Лёгкая фракция — метиловый эфир, который и называется биодизелем. Тяжёлой фракцией становится глицерин. Наличие глицерина обеспечивает маслу вязкость и плотность. Для получения биодизеля глицерин нужно удалить. Более того, его замещают спиртом. Данный процесс получил название трансэтерификации.

Первичным сырьем может быть любой вид растительного масла, в том числе и отработанное. Для последнего необходима качественная фильтрация, которая позволит удалить из отработки ненужные примеси и воду. Удаление воды является очень важным этапом, так как в процессе производства биодизеля из масла с водой произойдет гидролиз триглицеридов. Итоговым результатом станет не биотопливо, а соли жирных кислот.

Биодизель изготавливают по следующей схеме:

1. масло нагревают до необходимой температуры;
2. затем в масло добавляется катализатор;
3. вместе с катализатором происходит добавление спирта;

Предварительный нагрев масла необходим для ускорения реакции. Добавляемый спирт может быть как метанолом, так и этанолом. Для первого случая результатом станет метиловый эфир, для второго-этиловый эфир. Дополнительным способом ускорения реакции может стать добавление кислоты. Полученная смесь тщательно перемешивается и затем некоторое время отстаивается.

Как уже было сказано, процесс отстаивания смеси приводит к расслаиванию. Верхним слоем становится биодизель-эфир, в середине появляется промежуточный мыльный слой, а глицерин выпадает в осадок в виде тяжелой фракции.

Биодизель отличается тем, что имеет медовый цвет, глицерин в осадке более темного цвета. Следует добавить, что полученный из отработанного масла глицерин имеет коричневый цвет и склонен к затвердеванию при температуре около 37 градусов. Глицерин, который получен из свежего масла, способен оставаться жидким при более низких температурных показателях. Такой глицерин используется в виде побочного продукта в результате изготовления биотоплива. Из него заранее выпаривают метанол путем нагрева почти до 70 градусов и далее используют по назначению.

Важным этапом в процессе получения биотоплива является отделение глицерина и мыльного слоя от эфира. Для этого полученный биодизель тщательно промывают многочисленными способами. Если поддерживать температуру на уровне 38 градусов, тогда глицерин в осадке не твердеет и остается жидким. В таком состоянии его легко удаляют методом подключения шланга к нижней части смесителя.

Промывка и фильтрация нужны для того, чтобы удалить остатки мыла, а также катализатора и других ненужных примесей. После промывки биодизель дополнительно осушают. Остатки воды удаляют путем добавления сульфата магния или других компонентов. Сам осушитель позже отфильтровывают.

Полученный биодизель оценивают визуально, методом проверки кислотно-щелочного pH баланса, а также другими способами. Визуально биотопливо должно иметь вид очищенного подсолнечного масла. В биодизеле недопустимы примеси, взвеси, частицы и любые замутнения. Мутный биодизель означает, что в нем присутствует вода. Такую воду выпаривают при помощи нагрева. Использование биодизеля требует повышенного внимания к работе

Если брать в расчет рапс, то с одного гектара этого растения добывают чуть более 1000 литров рапсового масла. Одна тонна растительного масла, 110 кг спирта и 12 кг катализатора позволяют получить на выходе около 970 кг биодизеля. Данное количество риблизительно равно 1100 литрам. Дополнительно получается еще около 150 кг глицерина.

Читайте также

Устройство и схема работы системы питания дизельного двигателя. Особенности топлива и его подачи, основные компоненты системы питания, турбодизельный ДВС.

Биодизельное топливо состоит из метилового эфира, он добывается в результате химической обработки различных природных растительных веществ и жиров животных. Полученное топливо полностью соответствует показателям дизельного топлива и может полноценно заменить существующий нефтяной аналог горючего. Этот эфир добывают, используя процесс, который получил название этирификация. Сначала смешивают метиловый эфир и гидрооксид натрия, а потом добавляют животные и растительные жиры. Далее происходит реакция, в ходе которой взаимодействуют все компоненты и образуется множество веществ. Главное вещество, интересующее нас, это жирные кислоты, кроме этого образуется глицерин и мыло.

Современный биодизель – это достаточно размытый термин, поскольку теперь его производят из множества компонентов, а раньше использовали только рапсовое масло в сочетании с минеральным дизелем. В результате использования было обнаружено идеальное соотношение: рапсового масла добавляли 30%, а дизельное горючее занимало оставшиеся 70%. Однако с течением времени такое топливо потеряло популярность и биодизель начали производить по другим технологиям.

Энергетическая ценность и качество обычного дизеля примерно одинаковые, но биодизель лучше обычного дизельного топлива по другим параметрам. Во-первых, он более чист, его хранение и перевозка намного безопаснее, поэтому на это можно тратить меньше средств. Во всем мире биодизель признан экологически чистым топливом, которое соответствует всем требованиям и нормам по защите природы.

После производства из хорошего биодизеля удаляют соединения серы, благодаря чему топливо приобретает характеристики прекрасного смазочного материала. Это оказывает положительный эффект на топливной системе транспортного средства, а срок эксплуатации дизельного топлива заметно увеличивается. Чистый биодизель вместо серы наполняется кислородом, что улучшает его горючее качества. У такого топлива цетановое число составляет около 51, в то время как у обычного дизельного топлива 42-45.

При производстве биотоплива образуется большое количество глицерина, который уходит в производство очистительных и моющих средств. А если глицерин специальным образом переработать, тогда его можно будет использовать в фармакологии, часто его используют в изготовлении фосфорных удобрений.

При использовании биотоплива все элементы и детали двигателя эффективно смазываются. Срок службы топливного насоса продлевается на 60%, при этом ремонт двигателя вообще не требуется – это колоссальная экономия. Биодизель прекрасно горит, температура его воспламенения довольно таки маленькая – 150 градусов, поэтому при сгорании образуется меньше токсичных веществ.

Большим минусом топлива можно считать нестойкость к низким температурам. В странах, где суровые зимы, а это почти весь ЕС, постоянно возникают неполадки в работе топливного насоса. Это качается только тех автомобилей, которые не оборудованы нагревателем топливной системы от бака и до насоса. Можно использовать смесь биодизеля и минерального дизеля. Есть еще один существенный минус: ресурсы для производства топлива необходимо выращивать, значит, нужны большие посевы.

Буквально несколько лет назад, свой камин еще считался роскошью, которая больше подходила для частного дома, нежели для обычной городской квартиры. Однако производство биологического топлива для каминов, расширило возможности установки подобных устройств. Теперь вы можете наслаждаться видом огня прямо у себя дома и все это благодаря биотопливу.

Комплект биотоплива для работы экокамина

Экологическое топливо

Название «биотопливо» четко отражает концепцию этого продукта, созданного исключительно из биологического сырья. Под биологическим сырьем подразумевается горючее, созданное в процессе переработки отходов продуктов жизнедеятельности организмов, которые могут быть животного или растительного происхождения. Именно приставка «био» подтверждает, что в процессе изготовления топлива применялось растительное сырье, а значит продукт полностью экологичный.

Считается, что биотопливо для камина один из лучших видов горючего, который потенциально даже не требует наличия дымохода. Именно это горючее используется для топки экокаминов.

Примечательно, что биологическое топливо для каминов, является денатурированным этанолом, созданным из простого этанола на производстве. Этанол не что иное, как спирт, получаемый из растительного сырья богатого сахаром, например, сахарного тростника, пшеницы, свеклы, картофеля. Некоторые виды топлива создают из спирта, полученного из целлюлозного сырья, древесины. Спирт получается в процессе гидролиза целлюлозы.

Поскольку чистый спирт к продаже не допускается, биотопливо для биокаминов и обычных моделей создается на базе денатурированного этанола. Таким образом можно заключить, что состав биотоплива базируется на обычном спирте.

Основные свойства и особенности

В процессе изготовления биологического топлива этанол денатурируется, от чего он становится нейтральным и безопасным для организма человека, животных и других организмов. В процессе горения он легко разлагается, производя оксид углерода, немного пара и, конечно же, тепла.

При этом очертания огня достаточно колоритные, языки пламени ровные, яркие, насыщенные цветом. Цвет пламени, конечно, немного отличается от обычного, он не такой оранжевый, поскольку сжигание этанола выделяет углекислый газ и воду. Чтобы получить более натуральный огонь, в жидкое топливо для каминов добавляют натуральные экологически чистые присадки, раскрашивающие огонь в нужный оранжевый цвет.

Во время горения экологически чистое биотопливо на биоэтаноле не выделяет дыма или копоти, процесс происходит без запаха и не досаждает нам никаким неприятным ароматом. Именно по этой причине камин с биотопливом не нуждается в дымоходе и вытяжке.

Но что еще лучше, тепло, вырабатываемое при горении, не теряется, а полностью поступает в помещение. Таким образом кпд подобной установки достигает 95-100%. При этом по виду пламени экотопливо для каминов мало чем отличается от обычных дров, что позволяет лицезреть настоящий огонь. Гель для камина созданный на основе этанола с добавлением морской соли, позволяет создать полную иллюзию горения настоящих дров, поскольку кроме похожего огня, появится и характерное звуковое оформление в виде потрескивания.

Камин на биотопливе в процессе своей работы, как мы уже сказали, практически не выделяет копоти и сажи. Специалисты сравнивают его выбросы в атмосферу помещения с горением одной обычной свечи. При этом жидкость для биокамина во время сгорания не выделяет угарного газа, который в больших объемах может быть опасен.

Биоэтанол используемый для каминов, можно залить и в обычную керосиновую лампу. В этом случае во время горения не будет выделяться копоти и запаха, как при сгорании керосина, а свой первоначальный функционал прибор будет выполнять отлично, освещая помещение.

Виды биологического топлива

Условно все производимое биологическое топливо для каминов можно разделить на три группы:

1. Биоэтанол, денатурированный спирт с некоторыми присадками для реалистичности огня.
2. Биодизельное топливо, производимое на основе растительных масел.
3. Биогазовое топливо, производимое из отходов жизнедеятельности человека, и считающееся аналогом природного газа. Используется в основном в промышленных целях.

Биотопливо производят по всему миру: в странах Европы, в Америке, в Азии и даже в Африке. В настоящее время основным поставщиков подобных продуктов является Бразилия. Давайте рассмотрим горючее для биокамина более подробно:

• Биоэтанол, выглядящий как бесцветная жидкость не имеющая запаха, создается на базе спирта. Спирт для создания горючего получается из углеводов, которые находятся в сахаре, что является залогом натуральности продукта. Сахар добывают из тростника, картофеля, свеклы, кукурузы. Этанол может быть произведен из древесного сырья, в котором присутствует целлюлоза.
• Биодизельное топливо, как и биоэтанол, является безопасным и чистым продуктом, при попадании в воду, оно не причиняет вреда другим организмам и окружающей среде. Создается это горючее из растительных и животных жиров, которые могут быть получены из кокосового, соевого, пальмового масел. В Европе практически каждый камин на жидком топливе использует биодизель.

Биотопливо производства Швейцарии

Выбирая себе биотопливо для использования в камине, обратите внимание на сертификационную документацию, а после на уровень теплопроизводительности горючего, описание цвета пламени, его резкости и звукового сопровождения. Ведь вы выбрали себе биокамин, чтобы иметь возможность лицезреть дома настоящий огонь, который безопасен для вас и окружающей среды.

Достоинства и недостатки

Как и у любого другого продукта, у биотоплива есть свои плюсы и минусы. В частности всех владельцев биокаминов очень интересуют данные о расходе и эффективности подобного горючего.

Если рассматривать современные модели каминов, то для их полноценной работы достаточно пол литра жидкости в час. Гелевое биотопливо для каминов расходуется чуть дольше. При сжигании пол литра горючего, выделяемая энергия составляет ориентировочно 3-3,5 кВт/ч.

Работу камина на жидком топливе по степени теплоотдачи можно сравнить с 3 кВт обогревателем, только в отличие от электрического прибора, биокамин не сушит воздух, а наоборот, увлажняет.

Другие достоинства биологического топлива мы свели в небольшой перечень:

• Экологически чистое биотопливо во время горения не выделяет в воздух вредных веществ, гари, копоти, сажи, дыма или других газов.
• Камины для квартиры на биотопливе не предполагают установку вытяжки, дымохода, поскольку они просто не нужны.
• Поскольку дымохода и вытяжки нет, все тепло поступает в помещение. Дополнительно воздух в комнате увлажняется, т.к. при горении выделяются пары воды.
• от биологического топлива практически не пачкаются, а небольшие загрязнения легко очистить.
• Уровень горения жидкости в камине можно регулировать, особенно легко это делается с гелевым составом.
• Биологические камины считаются пожаробезопасными устройствами, поскольку имеют термическую изоляцию корпуса. Установки подобных устройств элементарная, они легко собираются и легко разбираются.
• В отличие от дров, биотопливо не оставляет после себя мусора и может быть куплено в любое время. К тому же цена на такой вид горючего вполне демократична.

Недостатки тоже присутствуют, но их немного:

• Биологическое топливо нельзя доливать в камин в процессе его работы. Чтобы пополнить запасы, следует потушить пламя, дождаться остывания элементов камина, а после произвести заправку.
• Биотопливо горючий состав, поэтому хранить его вблизи огня и раскаленных предметов нельзя.
• Биологическое топливо разжигается специальной зажигалкой, сделанной из железа, использовать бумагу или дрова для розжига не допустимо.

Популярные марки биотоплива

Используется биологическое топливо в камине крайне просто, достаточно налить жидкость в специальный топливный резервуар, а затем поджечь. Залить большее количество жидкости, чем необходимо камину крайне сложно, поскольку на канистре с топливом нанесена шкала расхода, к тому же топливный блок для биокамина изготавливается определенного размера. Обычно 5 литровой канистры хватает на 19-20 часов работы камина.

Если же биокамин использует гелевый состав, то достаточно распечатать банку, установить ее в специальном месте камина за декоративными дровами или камнями и поджечь. Одна банка гелевого топлива горит примерно 2,5-3 часа. Чтобы увеличить пламя, можно использовать несколько банок. Чтобы потушить огонь в банках, достаточно их просто закрыть крышками, перекрывая огню доступ кислорода.

Как сделать биотопливо самому

Примечательно, что можно сделать биотопливо для камина своими руками непосредственно в домашних условиях. Для этого потребуется:

• 96% этанол, продающийся в аптеках. К сожалению, биоэтанол для камина своими руками сделать у вас не получиться.
• Бензин высокой очистки, для окрашивания пламени, который применяется для заправки зажигалок. Желательно, чтобы запах у бензина полностью отсутствовал, и по цвету он был полностью прозрачным.

Смешивать ингредиенты необходимо в следующей пропорции: на 1 литр этанола, примерно 50-100 мл бензина. Затем получившийся состав необходимо как следует перемешать, и залить в камин. Изготавливать топливо для биокамина своими руками желательно непосредственно перед использованием, поскольку от длительного хранения вещества могут расслоиться.

Бездымное топливо для каминов, можно применять в помещениях, где нет специального дымохода или вентиляции, то есть практически в любых квартирах, домах, офисах, на дачах. При этом вы сможете насладиться настоящим огнем прямо в своем доме, ведь это горючее подходит практически для всех видов интерьерных каминов.

Для получения любого вида энергии необходим определенный источник. Как известно, существуют традиционные и нетрадиционные источники энергии, то есть альтернативные.

Традиционными источниками энергии являются нефть, уголь, природный газ. Запасы данных источников энергии исчерпаемы, подлежат длительному восстановлению, а также отрицательно отражаются на экологическом состоянии планеты. Поэтому, большинством стран мира в качестве основного направления развития энергетики определено производство энергии с помощью альтернативных источников энергии. Альтернативные источники энергии относятся к возобновляемым ресурсам, они более экологичны и экономичны.

Основная классификация альтернативных источников энергии

Энергия электромагнитного солнечного излучения

Она может использоваться для выработки как электроэнергии, как и тепловой энергии. Прямое преобразование солнечной радиации в электроэнергию производится как путем прямого преобразования за счет явления внутреннего фотоэффекта на фотоэлектрических панелях, так и косвенно с использованием термодинамических методов (получение пара с высоким давлением ) .

Получение тепловой энергии из солнечной производится за счет поглощения данной энергии и дальнейшего нагрева поверхности и теплоносителя, как специальными коллекторами, так и при помощи использования приемов «солнечной архитектуры».

Совокупность установок для преобразования энергии Солнца составляет солнечную электростанцию.

Кинетическая энергия ветра

Она служит для преобразования в механическую, тепловую, а также, чаще всего, в электроэнергию. Чтобы получить механическую энергию из кинетической энергии воздушных масс применяют элементарные ветряные мельницы. Однако, для дальнейшего преобразования полученной механической энергии необходимо использование ветрогенератора .

Ветрогенератор позволяет преобразовать механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию. Существует возможность накопления полученной электроэнергии при помощи аккумуляторных батарей и использования только при необходимости. Такая установка будет называться ветроэнергетической, или ветроустановкой. Совокупность нескольких ветроустановок будет называться ветряной электростанцией.

Преобразование ветровой энергии в тепловую энергию может производиться как косвенно (путем преобразования механической энергии в электрическую энергию, и затем, использованием полученной энергии для питания электрических приборов отопления), так и напрямую (прямое преобразование механической энергии в тепловую с нагревом теплоносителя производится путем применения вихревого теплогенератора)

Гидроэнергия

Гидроэнергия представляет собой солнечную энергию, преобразованную в потенциальную энергию, накопленную в плотине или водохранилище естественных и искусственных водоемов. Гидроэнергию можно преобразовывать в механическую либо электроэнергию с помощью гидротурбин. Данные установки называют гидроэлектростанциями (ГЭС).

Преобразование энергии приливов и отливов в электроэнергию производится на приливных электрических станциях двумя способами:

1. Первый способ по принципу преобразования энергии аналогичен преобразованию энергии на гидроэлектростанции путем вращения турбины, связанной с электрогенератором;
2. При втором способе используется энергия движения воды; данный способ основан на перепаде уровня воды при приливах и отливах.

Энергия волн используется для получения механической и электрической энергии. Преобразование происходит на специальных волновых электростанциях, принцип работы которых основан на оказании воздействия волн на следующие применяемые устройства: поплавки, маятники, лопасти. Перемещение данных устройств образует механическую энергию, которая далее при помощи электрогенератора преобразуется в электроэнергию.

Геотермальная энергия или энергия тепла Земли

Она может использоваться по прямому назначению, либо для получения электроэнергии. Преобразование энергии происходит на геотермальных станциях – ГеоТЭС.

Источники геотермальной энергии могут быть высоко- и низкопотенциальными. К высокопотенциальным источникам относятся гидротермальные ресурсы (термальная вода ). Их применяют для отопления помещений.

Низкопотенциальные источники энергии, в свою очередь, бывают естественными (воздух атмосферы, грунтовая вода, сам грунт) и искусственными (вентиляционный воздух помещения, отработанные воздух, вода или тепло). Данные источники применяют для кондиционирования, теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Биоэнергию производят из разных видов биологического сырья, которое получается после переработки биоотходов. Из твердых (щепа, пеллеты, древесина, солома), жидких (биоэтанол, биометанол, биодизель) и газообразных (биогаз, биоводород) видов биологического топлива путем термохимических (пиролиз, сжигание), физико-химических (биоконверсия), либо биохимических (анаэробное брожение биомассы) методов преобразования получают тепловую или электрическую энергию.

Преимущества и недостатки альтернативных источников энергии следует рассматривать в индивидуальном порядке, однако выделим несколько общих плюсов и минусов, характерных для всех источников.

Плюсы использования альтернативных источников энергии

• Возобновляемость
• Экологический аспект.
• Широкое распространение, доступность.
• Низкая себестоимость производства энергии в обозримом будущем.

Минусы применения альтернативных источников энергии

• Непостоянство, зависимость от погодных условий и времени суток.
• Невысокий коэффициент полезного действия (за исключение водных источников энергии).
• Высокая стоимость
• Недостаточная единичная мощность установок.