1.Биотопливо. Реферат

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Веселовская средняя общеобразовательная школа №1

347781 Ростовская область, Веселовский район,

п. Веселый, пер. Комсомольский, 57.

Региональный конкурс

«Юные конструкторы Дона третьему тысячелетию»

Секция «Энергетика»

Исследовательская работа

«БИОТОПЛИВО»

Автор Иванов Константин 9 класс

Руководитель Жиронкин

Анатолий Михайлович

п. Весёлый

2014г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение _____________________________________________ 3

1. Технологии биотоплива_______________________________4

«Биодизель»_______________________________________ 4

Нанотехнологии в производстве биотоплива____________ 7

Биоэтанол_________________________________________ 8

Биотопливо в России и Ростовской области_____________8

Заключение___________________________________________ 9

Литература___________________________________________12

ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством, является проблема дефицита энергии. Потребление энергии растет столь быстро, что известные в настоящее время запасы топлива окажутся исчерпанными в сравнительно короткое время.

Например, надежно подтверждаемых запасов угля может хватить
примерно на 350 лет, нефти – на 40 лет, природного газа – на 60 лет.

Проблему «энергетического голода» не решает и использование
энергии так называемых возобновляемых источников (энергии рек,
ветра, солнца, морских волн, глубинного тепла Земли), так как они могут обеспечить в лучшем случае только 5 –10% наших потребителей. В связи с этим возникает необходимость поиска новых источников энергии.

Ученые и инженеры не стоят на месте. Они пытаются решить проблему предстоящего энергетического голода. Так например, возможно, в скором времени автолюбители смогут заправлять свои автомобили дизельным топливом, которое будет производиться из грибов, растущих на деревьях. Американские ученые обнаружили в джунглях Патагонии микрогриб, который способен производить принципиально новый вид дизельного топлива.
Фитопатолог из Университета штата Монтаны Гэри Стробель и его коллеги занимались поиском грибов, производящих различные антибиотики - вещества, препятствующие размножению бактерий. Одним из видов, который был выбран в качестве объекта изучения, стал эндофит Gliocladium roseum, найденный ещё в 2002 году. До недавнего времени гриб просто хранился в лаборатории университета. Однако, когда ученые занялись исследованием гриба, они обнаружили удивительную способность Gliocladium roseum производить углеводороды и их производные, обычно входящие в состав дизельного топлива, получаемого из нефти. «Это первый организм, который вырабатывает многие компоненты дизельного топлива», - заявил Стробель.
Ученых ещё больше поразил тот факт, что новый дизель, названный Стробелем «микодизелем», не требует дополнительной очистки и переработки, он вполне совместим с двигателями, которые сегодня устанавливают в автомобили.
Стробель считает, что микодизель вполне может стать альтернативой другим видам биотоплива, к примеру, этанолу. Однако теперь ученым предстоит разобраться с механизмом его синтеза, чтобы стало возможным существенно нарастить производительность этого биопроцесса и обеспечить «производственные масштабы» синтеза.

Новые источники энергии интересуют всех людей на Земле. Меня, как человека современного, тоже заинтересовала эта проблема. Я решил сам провести хотя бы элементарные теоретические и практические исследования.

БИОЭТАНОЛ

Биоэтанол — жидкое спиртовое топливо, производится из всего, что содержит целлюлозу. Используется как моторное топливо для специальных двигателей с содержанием этилового спирта до 85% и в качестве компонента топлива для обычных двигателей при содержании этанола от 5% до 24%, а также как добавка к производимому бензину (до 5%) и октаноповышающая до 98% добавка при заправке автомобилей. Доля биоэтанола в топливе в 2010 г. составляла в Евросоюзе 5,75%, в Китае, Японии и Индии – 5%, в Великобритании и Таиланде – 10%, в США – 5%. В России аналогичный закон пока отсутствует, но, по словам председателя заксобрания Ростовской области Александра Попова, депутаты готовы инициировать законопроект, основными положениями которого будут обязательное использование биоэтанола в качестве добавки к производимому бензину (не менее 2%) и льготное налогообложение этанола и бензина, в состав которых он входит.

БИОТОПЛИВО В РОССИИ И РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Директор Института конъюнктуры аграрного рынка Дмитрий Рылько говорит, что дешевле производить биоэтанол из кукурузы, но сомневается, что на юге такого сырья будет достаточно. Производство биоэтанола из пшеницы, по его мнению, увеличивает себестоимость продукции на «десятки процентов». По данным регионального минсельхоза, валовой сбор зерновых в Ростовской области составляет приблизительно 6 млн т, а сбор кукурузы составляет около 500 000 т.

Проекты дают возможность производства бензина по европейским нормам, а это может увеличить российскую долю в европейском бензиновом импорте, полагает аналитик ИК «Финам» Владислав Исаев. По его мнению, на внутреннем рынке биоэтанол пока вряд ли будет пользоваться спросом

из-за низкой по сравнению с Европой стоимости обычного бензина и мягких экологических норм.

Две ростовские компании – «Башнефть-Юг» и «Астон» решили построить в области заводы по производству из зерна добавок в бензин. Общий объем инвестиций в проекты – около 250 млн евро. Эксперты прогнозируют наибольший спрос на биоэтанол за рубежом, где приняты законы об обязательных биодобавках в традиционное топливо.

«Башнефть-Юг» собирается построить завод по производству биоэтанола на территории принадлежащего ему предприятия «Азоврыба», рассказал глава группы Али Узденов. По окончании проектных работ, начнется строительство завода мощностью 250 000 т в год. Строительство займет 18-24 месяца. Узденов оценивает проект в 130 млн евро и рассчитывает 85% от этой суммы привлечь в виде кредитов западных банков, переговоры с которыми уже ведутся. Срок окупаемости инвестиций он оценил в семь лет.

«Астон» определяется с площадкой под строительство завода годовой мощностью 250 000 т, говорит председатель наблюдательного совета компании Вадим Викулов. Сейчас рассматриваются две площадки – в Каменском районе на базе недавно приобретенного предприятия «Северский Донец» и в левобережной промзоне Ростова, где находится основной терминал «Астона». Викулов оценил инвестиции в проект в 100-120 млн евро (40% – собственные средства), срок окупаемости – в 4,5 года.

Ростовские биоэтаноловые проекты не единственные. Например, в Омске ГК «Титан» собирается построить производство мощностью не менее

150 000 т в год. В Томске производить до 15 000 т биоэтанола намерен спиртзавод «Экстрасиб», прорабатывает детали проекта волгоградская ГК «Випойл». А вскоре список инвесторов может расшириться: не исключают участия в подобных проектах президент агросоюза «Юг Руси» Сергей Кислов и гендиректор компании «Югтранзитсервис» Кирилл Подольский. Но тесно на рынке не будет, убежден Узденов. По его подсчетам, в России возможно разместить до 10 заводов по производству биоэтанола.

По данным Агентства инвестиционного развития Ростовской области, в 2005 г. мировое потребление биоэтанола составило 35,3 млрд л, а в 2010 г. –56 млрд л. Наиболее перспективными рынками сбыта эксперты считают Китай, Индию и страны Евросоюза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как было сказано выше – по словам председателя заксобрания Ростовской области Александра Попова, с целью экономии невозобновляемых источников энергии, депутаты готовы инициировать законопроект, основными положениями которого будут обязательное использование биоэтанола в качестве добавки к производимому бензину (не менее 2%) и льготное налогообложение этанола и бензина, в состав которых он входит.

В других странах альтернативное топливо уже используется в довольно больших количествах. Скорее всего, через некоторое время, альтернативное топливо будет применяться во всех странах. Поэтому решать проблему получения альтернативного топлива необходимо уже сейчас. Одним из видов такого альтернативного топлива может быть биотопливо. Посильный вклад в решение этой проблемы внес и я. В дальнейшем я хочу продолжить эту работу.

Из этих исследований можно сделать следующие выводы.

Для потребителей использование того или иного топлива растительного происхождения должно определяться экономической целесообразностью на данный момент времени.
Приведенные результаты показывают, что возможно широкое использование смесей различных топлив. Это могут быть смеси биодизеля с дизельным топливом. При этом следует отметить, что уже небольшая добавка биодизеля (5-10 об. %) положительно влияет на экономичность двигателя и снижение дымности. Определяющее значение имеет качество биодизеля.
Обычно наличие добавки топлив растительного происхождения в смеси приводит к улучшению экономичности по КПД двигателя, снижению дымности, но росту оксидов азота, которое может быть компенсировано уменьшением угла опережения впрыскивания топлива. При этом динамика изменения дымности и оксидов азота более благоприятна для смесей с наличием топлив растительного происхождения, чем для дизельного топлива. Другим путем одновременного снижения оксидов азота и дымности может являться добавка метанола в биодизель, но в этом случае наблюдается ухудшение КПД двигателя.

Справедливости ради стоит сказать, что есть и другие мнения о применении биотоплива.

Некоторые специалисты утверждают, что на волне удорожания нефти биотопливо рассматривалось как постепенно замещающий бензин и дизель аналог. Запасы нефти могли иссякнуть. Сырьевой ресурс производства биотоплива выглядел безграничным. В расчет не принималось, что для получения одного литра биотоплива (в условиях механизированного хозяйства) требуется более литра бензина, а расход двигателем топлива на основе этанола на 25% превосходил расход бензина.

В условиях наступающего кризиса биотопливо не имеет шансов против нефтепродуктов. Оно не конкурентоспособно. Его производство дорого и наносит экологии огромный вред. Как альтернатива нефтяному топливу биотопливо не дает никакого экономического выигрыша. Остается тупиком. Но дизель и бензин также лишены долгосрочной перспективы.

Исследования в этой в области необходимо продолжить.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ежедневная деловая газета «Ведомости»

2. Ведомости class="c8">3.

4. © Copyright Колташов Василий Георгиевич ()

5. Журнала "Профиль". Статья «Биотопливо» Василий Колташов

руководитель Центра экономических исследований Института

глобализации и социальных движений (ИГСО)

6. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика-9. – М.: Дрофа, 2009г

7. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика-10. – М.:

Просвещение, 2009г