生物能源的利用 正在上升，但生物燃料如何發揮作用？ 這篇文章描述瞭如何將有機廢料轉化為 可再生能源 可以以多種不同的方式應用。
存在不同種類的生物燃料，它們的功能都相似。 一般而言，該短語指的是從中生產可再生燃料 生物質資源.
與地理過程相比，使用生物過程有幾個好處（如 化石燃料 做）。 乙醇和生物柴油是全球使用最頻繁的兩種生物燃料。
不同形式的生物質被用作這些可再生能源的原料。 動物糞便、甘蔗、玉米澱粉和植物油就是這樣的例子。
不過，還有其他可能的生物燃料來源。 為了生產生物燃料，對藻類和林業廢物進行了大量研究和開發。
全球正在對生物燃料進行總體研究和開發，將其作為未來的潛在能源。 鑑於它們的接受度越來越高，了解生物燃料的功能至關重要。
目錄
生物燃料如何運作？
有不同類型的生物燃料，它們的作用也不同。
- 乙醇
- 生物柴油
- 沼氣
- 固體生物燃料
1. 乙醇
一種稱為乙醇的生物燃料是由發酵的植物物質（如玉米或甘蔗）生產的。 植物材料中的碳水化合物通過發酵分解產生乙醇，隨後通過蒸餾將其純化。 然後可以通過將精製乙醇與汽油混合來製造用於內燃機的燃料。
由於每單位體積乙醇的效率比汽油低 30% 左右，因此需要更純的乙醇才能行駛與汽油相同的距離。 純乙醇只能用於汽車、輕型卡車和摩托車的發動機，並且只有在這些發動機經過特殊改裝後才能使用。
2.生物柴油
生物柴油的效率也低於汽油。 然而，很大程度上取決於燃料的成分和質量。 加油站生物柴油標籤上的前綴 B- 後列出了生物柴油在汽油混合物中的百分比。 例如，B20 是一種含有 20% 生物柴油的柴油。
發動機改裝的必要性隨著生物柴油添加百分比的降低而降低。 從長遠來看，使用純生物柴油會導致一些維護和性能問題。 這些維護問題都可以解決。
3.沼氣
厭氧消化，包括在沒有氧氣的情況下溶解食物垃圾、污水或農業垃圾等有機物質，是最常用於創造的過程 沼氣. 甲烷 (CH4) 和二氧化碳 (CO2) 結合產生沼氣。
以下是用於製造沼氣的最典型原料：
- 食物垃圾和其他有機垃圾以及家庭和企業
- 牛糞
- 能源作物，包括柳樹、楊樹和芒草
- 污水和廢水
- 玉米、小麥和草
- 食品加工和造紙廠的工業廢料
- 垃圾填埋場
所使用的確切原料將取決於沼氣運營的具體目標、資源可用性和地理位置。 沼氣生產可以小規模（家庭、農業）或大規模（工業、市政）進行。
沼氣有多種應用，包括：
- 作為運輸燃料，單獨使用或與柴油或天然氣混合使用。
- 作為家庭、公司和發電廠發電和供熱的燃料來源。
- 在生物塑料、化學品和肥料的生產等工業運營過程中。
- 對廢水進行清潔和消毒。
- 此外，“生物甲烷”或純甲烷可以從沼氣中生產並用於提供管道質量的氣體。
總的來說，沼氣是一種靈活且可持續的能源，可以支持能源獨立、改善空氣質量和降低溫室氣體排放。
4. 固體生物燃料
源自固體生物質（例如木材、植物和廢品）的燃料被稱為固體生物燃料。 它們可以燃燒以產生熱量和能量等，也可以以多種其他方式加以利用。
固體生物燃料在燃燒過程中在鍋爐中燃燒以產生熱量。 這種熱量產生的蒸汽隨後用於驅動渦輪機。 渦輪機產生電力，電力系統隨後可以使用這些電力為家庭和企業供電。
固體生物燃料可以在專門建造的發電廠中燃燒，作為常規化石燃料的替代品，並作為降低溫室氣體排放的一種手段。
使用的生物燃料種類、燃燒技術及其生產過程的可持續性都會影響過程的運行效率以及生物燃料對環境的影響程度。
固體生物燃料經常用於商業和家庭供暖系統，以及工業和發電應用。
作為原料，它們還可用於製造生物燃料，如生物乙醇和生物柴油。
生物燃料生產的 10 個步驟
總共有十個過程來獲得您可以放入汽車中的成品生物燃料產品。
- 定位油源
- 試油
- 油過濾
- 生產試用批次
- 獲取生產工具
- 獲取化學品
- 油前處理
- 生物柴油加工
- 注意事項
- 生物柴油洗滌和乾燥
- 處理甘油
1. 尋找油源
找到石油供應是人們面臨的最根本的問題。 大多數人從附近的餐館購買植物油。
然而，在討論在哪裡可以找到原燃料之前，我們必須確保我們收到的廢油應該預先過濾到至少 400 微米。
脫水的游離脂肪酸含量低。 我們建議您從每週換油的機構購買用過的食用油。 這將幫助您找到更高等級的油。
菜籽油、玉米油和花生油也可供消費者使用。
動物脂肪、牛脂或豬油是獲取廢油的其他來源。 但是，由於這些來源具有更高的凝膠點比率，這可能會使您的發動機在較高溫度下堵塞，因此我們不建議您從中收集廢油。
2. 試油
我們需要在您收到油後檢查其質量，以確保我們可以使用它。 首先測試油是至關重要的。 有許多可用的測試選項。 測試油中的酸和水是最重要的兩個。
只需在平底鍋中加熱油，檢查是否有氣泡，看看是否有水存在。 我們必須研究滴定法以測量酸度水平。
滴定是用於測量酸度水平的程序術語。 為此，必須將油樣與精確數量的 pH 中性酒精混合。 然後使用 pH 過濾器確定酸的水平； 通常使用酚酞。
檢查酸度水平至關重要。 如果油的酸度水平很高，我們後來添加的基礎化學品可能會被大量的酸中和。 了解酸度水平使我們能夠計算和添加將其轉化為生物燃料所需的精確基礎化學品量。
3.濾油
油經過過濾後變得更純淨、更有效。 我們必須確保油中不含食物碎片等雜質。 在過濾油的所有選項中，我們建議帶一個 55 加侖的桶，上面裝有金屬桶過濾器。
了解過濾器的大小至關重要。 我們建議穿孔盡可能小。 理想的過濾器是 400 微米的過濾器。
4. 生產試批
在開始之前做一個測試批次是個好主意。 這將證明您最近獲得的石油是否對製造生物燃料有價值。
製作測試批次相對簡單，因為所有成分通常都可以在當地的雜貨店買到。
5. 獲取生產工具
如果你有合適的工具，製造生物燃料對你來說並不困難。 您需要以下項目才能使這一切成為可能：
- 收集油的容器： 用於處理和儲存收集的油。 為此，您可以重複使用舊油桶或油桶。 如果您在棚子裡找不到，請鄰居借給您一個，如果他們有一個但他們不用的話。 在最壞的情況下，去附近的廢料場看看！
- 輸油能力： 將石油從石油聚集區（餐館）轉移到石油生產區（建議後院）。 通常，油桶可以裝進您的卡車。
- 濾油器： 去除油，以便進行加工。 400 微米。
- 生物燃料處理器： 通過將化學物質與石油結合，該設備將有助於將您的石油轉化為生物燃料。
- 油桶： 這是使用生物燃料清洗罐清除雜質。
- 用於儲存生物燃料的罐： 在洗滌和過濾後需要這些來保持過濾後的油。
- 輸送泵： 它們用於在各種容器之間運輸石油，並以各種尺寸和形式存在。
- 滴定套件： 用於測量酸度。
6.獲得C藥物
甲醇用於化學過程。 當甲醇與用過的植物油結合時會產生生物柴油。
除了甲醇之外，您還需要氫氧化鈉或氫氧化鉀。 它們都可以在管道用品商店買到。 氫氧化鉀使甘油更易流動並易溶於甲醇，因此我們建議您購買一些。
這些氫氧化物中的任何一種都會使用催化劑來引發甲醇和油之間的化學反應。
7.油前處理
在將油加工成生物柴油之前，必須為加工做好準備。 在第 2 步中，我們討論了計算油的水和酸含量。
我們現在應該看看如何處理稀釋的油和/或高酸含量。
脫水
雖然有多種方法可以使油脫水，但讓油沉澱下來是最直接的。 如果有足夠的時間，水就會沉到底部並且可以被去除，因為水和油不能很好地相處。
也可以加熱油以加速這一過程。 通過允許油分子膨脹，這使得水分子更容易從懸浮液中分散出來。
降低酸度
在使用這種油製造生物柴油之前，如果您收到的油含有高濃度的游離脂肪酸，您應該考慮降低油中的酸含量。 高游離脂肪酸原料可轉化為生物柴油，但過程較為費力。
這樣做的原因是，當您擁有生物柴油時，您仍然需要處理大量肥皂，因為您最終會使用過多的溶劑。
有兩種技術可以降低油的酸度：
- 鹼剝離
- 酸酯化
1. 用鹼清洗
為此，必須先將一些固體鹼（氫氧化鈉或氫氧化鉀）溶解在水中，然後再添加到油中。 結果，無油脂肪酸將加入固體鹼並產生肥皂。 在油被脫水並去除肥皂後，它可以用來製造生物柴油。
雖然有效，但這種方法會產生較少的生物柴油，因為一些油會轉化為肥皂。
雖然一些生物柴油設施禁止將鹼汽提作為降低游離脂肪酸的方法，但我們知道它可以做到並且有效。 有些人只喜歡第二種方法。
2. 酸酯化
油中的游離脂肪酸 (FFA) 在此過程中使用硫酸進行改性，因此它們仍可轉化為生物柴油。 這種方法適用於處理含有大量游離脂肪酸的油。 之所以選擇它，是因為它不會將 FFA 轉化為肥皂，而只會改變酸鏈，使其轉化為生物燃料或生物柴油。
8. B碘柴油 P加工
早期階段的主要目的是為這一階段做好準備。 這是將石油轉化為生物柴油的主要方法。 允許您製造有機油生物柴油的實際反應發生在這裡，奇蹟發生的地方。
在我們離開之前，你需要練習出色的安全措施。 讓我們看看您應該採取的一些安全措施。
注意事項
您將處理一些腐蝕性很強的液體、甲醇、烈性酒精、相當多的熱量，以及將可燃物質從一個容器轉移到另一個容器。 建議在手邊準備一個滅火器，以撲滅油性燒傷。
在通風良好的地方，遠離兒童和寵物，並使用適當的安全裝置，最好處理生物柴油。
在大量生產生物柴油之前，請諮詢當地政府和消防部門，確保所有添加劑、酒精和其他物質的處理和使用均符合當地法規。
如果在柴油發動機汽車中使用自製生物柴油，製造商的保修可能會失效。 因此，如果您的舊卡車已過保修期，請嘗試一下。
如果生產得當，生物柴油通常非常有益健康。 它比食鹽危害小，分解速度比糖快。 如果溢出，它不會被視為危險，因為它的閃點高於普通石油柴油。
9. 生物柴油清洗乾燥
在生產生物柴油時，我們經常注入比我們需要的更多的甲醇。 為確保化學反應已經完成，請執行此操作。
放置反應後，大量的甲醇現在是原始生物柴油的組成部分，但是，它現在有一點變化。 過量的甲醇最終會變成甘油。 此外，一些額外的甲醇保留在生物柴油中。
- 洗滌生物柴油
- 乾燥生物柴油
1.洗滌生物柴油
甲醇分子在使用時比生物柴油更喜歡水。
溶解在水中的甲醇被帶到水層中，其他所有物質都被水覆蓋在上面。 如果清洗時間足夠長，附著在上面的多餘甲醇和其他物質將被完全清除。
使用乾洗系統時，該技術基本相同。 甘油、肥皂和甲醇被乾燥的樹脂或粉末捕獲或吸收，但允許生物柴油通過。
2.乾燥生物柴油
現在讓我們討論如何擺脫水。
首先，乾燥生物柴油的方法有無數種。 如果您進行快速搜索，它們會散佈在互聯網上。 為了製造生物柴油，我們將只討論一些更簡單的方法。
將您的生物柴油帶到陽光直射的室外，這是實現這一目標的最佳方式之一。 讓大自然和魔法一起工作。 如果天氣足夠乾燥，太陽的熱量將幫助所有的水快速蒸發。
一旦乾燥且不含甘油，您的生物柴油就可以使用了。
10.處理甘油
廢物管理 設施可以接收用過的甘油。 該設施有一個獨特的處理設備，稱為厭氧消化器，也稱為甲烷消化器。
從本質上講，所有未經處理的污水都在一個相當大的混合設備中混合，然後被轉移到一個相當大的水箱中，細菌在那裡吞噬並分解未經處理的污水。
然後甲烷氣體作為細菌的副產品產生。 在甲烷發電廠中，甲烷被捕獲並燃燒。
細菌使用粗甘油作為食物，這增加了甲烷的產生。 我們現在有一個綠色的選擇來處理我們所有的甘油，因為廢物管理設施能夠接受這一切。
結論
總之，生物燃料可用於交通、電力、照明和取暖。 光合作用的兩個步驟——光反應和暗反應發生在細胞的葉綠體中。 生物燃料可以由多種生物產品製成，包括木材、草、油、糖和澱粉。
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我努力教育公眾了解環境及其問題。
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