Презентація на тему «Биотопливо»
ВЫПОЛНИЛА : Кириллова Анастасия
ученица 11 класса
БИОТОПЛИВО: проблемы и перспективы
Цель работы:
Исследование особенностей формирования и перспектив развития мирового рынка биотоплива в современных условиях углубления глобальных проблем мировой экономики.
Задачи:
выявить длительные и среднесрочные тенденции мирового рынка биотоплива, определить основные факторы, лежащие в основе его формирования и возможные перспективы развития;
исследовать во взаимосвязи комплекс проблем, определяющих развитие мирового рынка биотоплива – ресурсных, производственных, технологических, сельскохозяйственных, энергетических, социальных и экологичесих;
обосновать перспективные направления развития биотопливной отрасли с учетом развития науки и техники;
использовать биотопливо на производстве и в быту.
Объект исследования: комплекс экономических, технологических, экологических и социальных процессов и явлений, лежащих в основе формирования мирового рынка биотоплива.
Предмет исследования: мировой рынок биотоплива как система взаимоотношений субъектов мировой энергетической и сельскохозяйственной систем.
Практическая значимость: использование биотоплива – это перспективное направление в энергетике, за которым будущее; использовать биотопливо можно не только в масштабах страны, но и в быту.
Биотопливо - это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.
Виды биотоплива
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
микробиологический (спиртовое брожение)
синтетический
(гидратация этилена)
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
CH2=CH2 + H2O → C2H5OH
Биоэтанол - это обычный этанол (C2H5OH), получаемый путем переработки растительного сырья.
+
-
Обладает нулевым балансом диоксида углерода. Содержащийся в этаноле кислород, позволяет более полно сжигать углеводороды топлива. 10 % содержание этанола в бензине позволяет сократить выхлопы аэрозольных частиц до 50 %, выбросы СО2 — на 30 %.
При сгорании этанола в выхлопных газах двигателей появляются альдегиды (формальдегид и ацетальдегид), которые наносят живым организмам не меньший ущерб, чем ароматические углеводороды.
Мировое производство биоэтанола в 2005 г. составило 36,3 млрд. литров:
45 % пришлось на Бразилию
44,7 % — на США.
Этанол в Бразилии производится преимущественно из сахарного тростника, а в США из кукурузы.
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
Диметиловый эфир (ДМЭ) - C2H6O может производиться как из угля, природного газа, так и из биомассы. Большое количество диметилового эфира производится из отходов целлюлозно-бумажного производства. Сжижается при небольшом давлении.
+
-
Диметиловый эфир - экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90% меньше, чем в бензине.
Является слабым наркотиком. Огнеопасен, смесь с воздухом взрывоопасна, температура вспышки −41 °C. ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 200 мг/м³.
В промышленности производится из природного газа, угля, или биомассы.
В июле 2006 года Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) (Китай) приняла стандарт использования диметилового эфира в качестве топлива. Китайское правительство будет поддерживать развитие диметилового эфира, как возможную альтернативу дизельному топливу.
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
Биоводород — водород, полученный из биомассы.
В настоящее время во всём мире ежегодно производится около 50 млн. тонн водорода. Из них примерно 48 % производится из природного газа, 30 % из нефти, и 18 % из угля. При таком производстве водорода из углеводородов получается большое количество СО2, который является одной из причин глобального потепления. Решение этой проблемы – биоводород.
термохимический метод
(биомассу нагревают без доступа кислорода до температуры 500—800 °C )
биохимический метод
(водород вырабатывают различные бактерии )
биофотолиз
(водород может производить группа зелёных водорослей)
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
Биотопливо третьего поколения - топливо, полученное из водорослей.
-
Водоросли любят высокую температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат, но требуется некая температурная регуляция при ночных перепадах температур.
Из водорослей
Исследователи пришли к выводу, что Калифорния, Гавайи и Нью-Мексико пригодны для промышленного производства водорослей в открытых прудах. В течение 6 лет водоросли выращивались в прудах площадью 1000 м². 200 тысяч гектаров прудов могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5 % автомобилей США.
пиролиз или сухая перегонка;
гидрогенизация;
гидролиз под воздействием кислот и ферментов;
спиртовая ферментация (брожение) .
для приготовления пищи и обогрева жилищ;
для сушки технических сельскохозяйственных культур;
для производства теплоты и электроэнергии.
При использовании биотоплива в качестве источника теплоты рационально применение следующих термохимических процессов:
Сжигание биотоплива (с целью получения теплоты) используют:
Тепловые установки на биотопливе - устройства, в которых в качестве источника теплоты используют органические соединения, называются биомассой.
пиролиз или сухая перегонка;
гидрогенизация;
гидролиз под воздействием кислот и ферментов;
спиртовая ферментация (брожение) .
для приготовления пищи и обогрева жилищ;
для сушки технических сельскохозяйственных культур;
для производства теплоты и электроэнергии.
При использовании биотоплива в качестве источника теплоты рационально применение следующих термохимических процессов:
Сжигание биотоплива (с целью получения теплоты) используют:
Тепловые установки на биотопливе - устройства, в которых в качестве источника теплоты используют органические соединения, называются биомассой.
Производство биотоплива, несомненно, имеет множество положительных моментов:
Исследователи утверждают: биотопливо – дешево, его производство не является трудоемким, а также использование биотоплива сокращает выбросы в атмосферу углекислого газа.
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) вподсчитала, что рост потребления биотоплив может помочь диверсифицировать сельскохозяйственную и лесную деятельность, и улучшить безопасность пищевых продуктов, способствуя экономическому развитию.
Производство биотоплив позволит создать в развивающихся странах новые рабочие места, снизить зависимость развивающихся стран от импорта нефти.
Биотопливо: за или против
Однако эксперты выделяют и минусы в производстве биотоплива:
По расчётам экономистов из Университета Миннесоты, в результате биотопливного бума число голодающих на планете к 2025 году возрастёт до 1,2 млрд. человек.
В Индонезии и Малайзии для создания пальмовых плантаций была вырублена немалая часть тропических лесов. Причиной стала гонка за производством биодизеля- топлива, созданного на основе растительных или животных жиров, в качестве альтернативы дизельному топливу (рапсовое масло в качестве топлива может использоваться в чистом виде).
Биотопливо: за или против
Стокгольм назван Зеленой столицей Европы
Защищая экономику и здоровье граждан, власти взяли курс на перевооружение, благодаря чему за последние 20 лет рост экономики Швеции составил 50%, выбросы парниковых газов уменьшились на 10%, и продолжают сокращаться.
Биогаз вырабатывается через очищение канализационных стоков из полученного ила. В Стокгольме 40% машин – «зеленые».
Мусор для Швеции давно превратился в источник тепла и дохода.
Швецию обогревают и освещают гидроэлектростанции, ветровые, солнечные.
Факторы, влияющие на рынок биотоплива:
ценами на нефть;
наличия недорогих видов сырья;
правительственной поддержки;
технологическими прорывами, которые могли бы снизить стоимость биотоплива второго поколения;
конкуренцией со стороны альтернативных вариантов топлива.
Перспективы рынка биотоплива:
Объемы производства биотоплива во всем мире должны резко вырасти в течение ближайшего десятилетия благодаря значительным государственным вложениям, о чем говорится в опубликованном докладе ОЭС Р и ФАО.
Большую роль играют сдерживающие факторы:
рост цен на сырьё;
экология;
перенасыщения производственных мощностей;
развитие инфраструктуры;
Биотопливо в России
У России есть все шансы стать мировым лидером по производству биотоплива. Она входит в тройку стран экспортеров топливных пеллет на европейском рынке.
В 2012 - 2013 годах планируется ввести в эксплуатацию более 50 биогазовых электростанций в 27 регионах России.
По расчетам экспертов, на долю биотоплива в 2030 году будет приходиться 7% потребления автомобильного топлива (сейчас – только 1%), а это значит, что торговля нефтью уже не принесет России тех сверхприбылей, которые она получаем сегодня.
Использование биотоплива – это единственная возможность предотвратить наступление экологической катастрофы на нашей планете.