Алджи - биотопливо

Технологии Algae

1. Производство Биодизельного  топлива  из  быстрорастущих  водорослей  Алджи.

      При растущей потребности в чистом топливе, наиболее интересным является «зеленое» биодизельное топливо, получаемое из органических масел. Спрос на него исчисляется в миллиардах галлонов, но производство его из растительных продуктов, таких как рапс и кукуруза ограничен высокой стоимостью самих продуктов и лимитом площадей под их выращивание для переработки на биодизель.

      Здесь, получение биодизеля из масляничных водорослей – является решением огромного значения.

Первое – они более производительны: 1 акр теплиц производит до 100000 галлонов топлива, где для этого же объема топлива надо в среднем 74 акра кукурузы.

Второе – эти водоросли для своего роста требуют углекислый газ, который можно брать от Электро или Тепловых станций или других подобных источников, очищая окружающую среду.

Третье – для процесса их роста – процесс фотосинтеза - и производства органического масла (биодизеля) используют только солнечную энергию.

.

  501

 

2.    История использования водорослей Алджи в качестве топлива.  

 

      АЛДЖИ - водоросли - группа организмов различного происхождения, объединённых следующими признаками: наличие хлорофилла, фотоавтотрофное питание; у многоклеточных - отсутствие чёткой дифференцировки тела (называемого слоевищем, или талломом) на органы, отсутствие проводящей системы. Сине-зелёные водоросли, являющиеся прокариотами. Традиционно водоросли причисляются к растениям. В современной систематике есть тенденция к выделению их в отдельный таксон или даже несколько отдельных царств. Это масляничные водоросли, растущие в процессе фотосинтеза в воде с потреблением углекислого газа. При этом в процессе может выделяться чистый водород. Размножение водорослей — вегетативное, бесполое. Из-за высокой скорости размножения водоросли нашли применение для получения биомассы на топливо.

      Алджи могут быть использованы для производства топлива в виде - биодизеля, биоэтанола или биобутанола. Алджи также используются для производства био водорода. В 1939 году, немецкий исследователь Ганс Гаффрон, работая при Университете Чикаго и наблюдая одну из форм Chlamydomonas reinhardtii (a green-alga), первый раз определил производство водорода в процессе роста Алджи. Но до начала 1990-ых, оно не использовалось, пока профессор Анастисиос Мелис, Университет Бейкерли, не установил, что когда Алджи в процессе роста будет недоставать серы, то они начинают производить водород. Также, при проверке на выделение масел в процессе генерации, они дают топливо – биодизель до 80% от своего объема. Алджи также могут быть использованы как биомасса, которая может гореть при производстве тепла и электричества. В это же время началось широкое использование Алджи для обработки (очистки) сбросовой воды, снижая необходимость использования ядовитых химикатов, до сброса воды в реки или хранилища. Тогда и были созданы первые биореакторы для Электро и Тепловых станций для снижения выброса СО2, где отходящие газы проходили через хранилища воды (водоёмы) или контейнеры с Алджи. Тогда же было определено получение биодизеля из них. Первой эту технологию разработала компания Green Fuel Technologies из Массачусетса, США. Наши новые технологии, Sun Energy biodiesel, доказали получение качественного биодизеля, который может быть использован в любых машинах, имеющих дизельный двигатель, таких как: автобусы, трактора, генераторы, корабли, насосы и ирригационные системы, заводское и шахтное оборудование и т.д.

      Так, Алджи превратились из засорителя океана, в продукт использования. Тогда началась разработка технологий и оборудования для роста и переработки Алджи. Сегодня эти технологии начинают применять во всем Мире. Только в США поставлено более 100 предприятий, а также в Канаде, в Европе, Новой Зеландии, Китае и других странах

 502

3. Способы выращивания водорослей Алджи

 503

      Алджи может расти как в открытых, так и в закрытых водоемах, но которые имеют доступ света и углекислого газа СО2. Для Алджи достаточно обычного дневного света для фотосинтеза. Наиболее перспективные системы – обычные теплицы, где Алджи растет в артериях сделанных в полиэтиленовой пленке, где через них проходит вода и углекислый газ. Такая система позволяет производить большие количества масла Алджи (биодизеля) до 2000 тонн с 1 га теплиц в год.

       Комплекс создается в виде теплиц, где установлены вертикальные прозрачные биореакторы, в которые подается база алджи, вода, углекислый газ СО2 и питательные элементы для роста алджи. На выходе находится комплекс переработки. Малая часть (до 10%) алджи идет на новое выращивание, а остальное на переработку в биотоплива: дизель и авиатопливо.

504 

 

4. Технология и оборудование переработки

Процесс переработки алджи в биодизель разбит на две части:

1. Разделение алджи с получением чистого масла.

Также одним из важнейших условий получения качественного биодизельного топлива является четкое соблюдение технологии и регламента производства. Полный технологический процесс переработки масличных семян в биодизельное топливо.

 505

 2. Процесс трансэстерификации - получения из масла биотоплива - биодизеля и в последнее время очень популярно получение биоавиатоплива

      В состав биодизеля входят жирные кислоты с добавлением метилового или этилового спирта. Кроме этого в качестве катализатора при производстве используют поташ или едкий натр. Процесс производства биотоплива был назван — трансэстерификация. Химическое название биодизеля — метиловый эфир (если в процессе производства используется метанол) или этиловый эфир (соответственно, этанол), обычно в производстве такого топлива используют метанол, т.к. его рыночная цена ниже.

506

 

 

Качество топлива и питательной биомассы

 БИОТОПЛИВА: ДИЗЕЛЬ И АВИА имеют, высочайшее качество и чистоту выше самых последних стандартов, таких как Евро 4.

-  Не имеет ограничения использования на любых дизельных установках.

-  Может храниться в любых топливных хранилищах

-  При сгорании производит на 80% меньше двуокиси углерода и почти на 100% меньше двуокиси серы. Горения биодизеля само по себе дает 90% снижения несгоревших углеводородов и на 75 до 90% ароматических углеводородов.

-  Этот биодизель состоит из 11% кислорода и не имеет в составе серы.

-  Имеет более прогрессивные смазывающие свойства, что продливает сроки эксплуатации двигателя

-  Биодизель соответствует всем требованиям топлива и дает пониженное потребление при такой выходной мощности и крутящем моменте.

-  Попадая на землю, разлагается как сахар, не причиняя вреда земле и окружающей среде. Безопасен при транспортировке и в 10 раз менее токсичен, чем столовая соль. Температура точки воспламенения 125°C, в сравнении с обычным дизелем при 55°C.

-  Биодизель отвечает всем требованиям EPA Tier I Health Effects, проверенный в соответствии section 211(b) of the Clean Air Act США и Европейскому стандарту EN 14214 и Евро 4

      Биодизельное топливо, по данным Министерства сельского хозяйства США, дает выигрыш 220% от разницы потребленной при производстве биодизеля энергии ископаемых топлив и энергии, полученной от его использования. Почти все существующие дизельные двигатели могут эффективно работать как на чистом биодизельном топливе, так и на его смесях с традиционным дизельным топливом. Производство биодизеля в мире и особенно в Европе стремительно растет. Лидером в данной отрасли является Германия с объемами производства 2,662 млн. тонн данного вида топлива в 2009 году.

      ПИТАТЕЛЬНАЯ БИОМАССА, получаемая в результате переработки, является ценнейшим питательным продуктом для животных и рыб, высококачественным удобрением, а также используется в косметике для питательных кремов.

 

ООО «Энергия Синтеза» и Партнеры предлагают Комплексы "под Ключ"

        Наша инженерно-производственная группа занимается производством оборудования и установкой полных комплексов по производству биотоплив. Наш стандартный комплекс может производить до 30 000 тонн биодизеля и 18 000 тонн питательной биомассы в год. Все производство автоматизировано и контролируется операторами в режиме текущего времени. Регулярные пробы и их анализ позволяют оптимально эксплуатировать установку. Особенно тщательно контролируется процесс очистки и трансэстерификации, от которых зависит качество биотоплив.

507