Преимущества и недостатки биотоплива

Биотопливо уже давно рекламируется как устойчивая альтернатива ископаемому топливу, потому что оно производится из возобновляемых ресурсов. В некоторых случаях этим возобновляемым ресурсом являются органические отходы, утилизация которых сама по себе представляет собой экологическую проблему. Однако неизбежная проблема с биотопливом заключается в том, что оно не обязательно способствует снижению выбросов парниковых газов (ПГ). На самом деле появляется достаточно доказательств того, что производство биотоплива и его последующее сжигание усугубляют экологические проблемы.

Понимая потенциал и недостатки биотоплива, организации могут принимать более обоснованные решения о том, как они управляют своими ресурсами, утилизируют свои отходы и стремятся сделать мир чище.

Что такое биотопливо?

Биотопливо получают из недавно жившего (то есть не окаменевшего) биологического материала, такого как деревья, кукуруза, трава, сельскохозяйственные отходы или пищевые отходы. Эти биологические материалы после преобразования из твердой биомассы в жидкость или газ потенциально могут использоваться вместо обычного ископаемого топлива.

К распространенным видам биотоплива относятся:

• Этиловый спирт: Жидкое топливо, полученное из растительных продуктов. Большая часть топливного этанола производится путем ферментации сахара, содержащегося в крахмале зерна, включая кукурузу, сорго и ячмень, а также сахара в сахарном тростнике и сахарной свекле.
• Биодизель: Жидкое топливо, полученное из растительных масел, таких как соевое масло, или животных жиров.
• Биогаз: Побочный газообразный продукт, выделяющийся во время анаэробного сбраживания или процесса разрушения органических материалов бактериями в бескислородной среде.

Плюсы и минусы биотоплива

Поскольку биотопливо производится из биологических материалов, которые можно восполнить, включая просо и соевые бобы, выращенные специально для этой цели, биотопливо часто считается экологически чистой альтернативой невозобновляемым ископаемым видам топлива. А поскольку биотопливо можно производить на месте, его рассматривают как полезную потенциальную альтернативу зависимости от иностранного топлива.

По прогнозам, некоторые виды биотоплива будут давать более низкие выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла, чем бензин, в течение 30 лет. Производство биотоплива возможно практически везде, а значит, его можно легко создать в любой стране. Однако биотопливо действительно выгодно только в районах с большим количеством воды.

С повышением температуры и усилением засух во всем мире становится все менее вероятным, что производство биотоплива является устойчивым и прибыльным. Для производства биотоплива требуются сельскохозяйственные земли, количество которых уже ограничено. Это также предотвращает севооборот и, в свою очередь, предотвращает восстановление почвы после истощения питательных веществ. Учитывая все негативные последствия, этанол, полученный из сельскохозяйственных культур, не имеет экономического смысла в качестве основного биотоплива. Биодизель имеет аналогичные экологические и этические проблемы в отношении источников сырья. Биодизель использует растительные масла и животные жиры. Когда пальмовое масло используется в качестве сырья для производства биодизеля, это часто приводит к вырубке лесов и разрушению естественной среды обитания.

Обещание биогаза

Анаэробное сбраживание лежит в основе процесса производства биогаза. Хотя этот бескислородный процесс разложения происходит в природе, он чаще происходит в герметичных реакторах. Внутри этих реакторов микробные сообщества расщепляют отходы и производят биогаз и жидкий или твердый дигестат. По данным Агентства по охране окружающей среды США, биогаз состоит от 50% до 75% метана, а также двуокиси углерода, сероводорода, водяного пара и следовых количеств других газов.

На свалках этот процесс бескислородного разложения выбрасывает в атмосферу опасное количество метана, что делает его значительным источником выбросов парниковых газов. Таким образом, установки анаэробного сбраживания обычно располагаются на свалках для сбора органических отходов и улавливания выделяемого биогаза, чтобы его можно было преобразовать в электричество или топливо для автомобилей. В настоящее время в Соединенных Штатах эксплуатируется 2200 биогазовых систем на свалках во всех 50 штатах, с потенциалом добавления еще 13 500 систем, сообщает Американский совет по биогазу.

Однако есть причина, по которой биогазовые системы остаются ограниченными в своем использовании. Во-первых, производство биогаза в настоящее время экономически не привлекательно по сравнению с другими видами биотоплива. Технология остается неэффективной, что затрудняет ее широкомасштабное развертывание. На эти объекты поступали жалобы на запахи, разливы токсичных веществ и другие проблемы. В некоторых случаях примеси остаются на выходе даже после процессов рафинирования. Кроме того, сжигание биогаза с получением пригодной для использования электроэнергии или тепла приводит к дополнительным выбросам парниковых газов.

Альтернативный вариант

Биотопливо все еще может быть многообещающим источником энергии, но еще многое предстоит сделать, чтобы уменьшить вклад этих возобновляемых источников энергии в выбросы парниковых газов. Для организаций, взвешивающих все «за» и «против» транспортировки пищевых отходов на установки анаэробного сбраживания, существуют альтернативы, которые являются экономически эффективными и экологически безопасными.

Локальные аэробные метантенки позволяют коммерческим организациям по производству продуктов питания утилизировать свои отходы на месте, где они разлагаются в процессе, богатом кислородом. Как и анаэробные варочные котлы, микробы используются для расщепления материала с помощью естественных процессов. Самая большая разница здесь заключается в том, что аэробные метантенки выделяют только углекислый газ и сточные воды, которые были обезврежены для попадания в канализационную систему или для орошения окружающих земель.Независимое исследование, проведенное Лондонским университетом Брунеля, показало, что аэробное сбраживание при использовании биодигестеров LFC в сообществе дает на 73% меньше выбросов, чем анаэробное сбраживание. Однако это только начало преимуществ, которые могут обеспечить местные аэробные метантенки.

Чтобы узнать больше о том, как биореактор LFC может уменьшить ваш углеродный след при одновременном повышении эффективности, свяжитесь с Power Knot.