Топливные брикеты из травы

Биодизель

Биодизель, или биодизельное топливо — жидкое моторное биотопливо, представляющее из себя смесь моноалкильных эфиров жирных кислот. Биодизель получают из триглицеридов (реже свободных жирных кислот) реакцией переэтерификации (этерификации) одноатомными спиртами (метанол, этанол и др.). Источником триглицеридов могут служить различные растительные масла или животные жиры.

Технология производства

Образец биодизеля

Процесс получения биодизельного топлива происходит в ходе химической реакции переэтерификации. В этой реакции растительное масло или любой другой источник триглицеридов в присутствии катализатора вступает в реакцию с одноатомными спиртами, образуя моноалкильные эфиры жирных кислот (биодизель, МЭЖК) и глицерин. Для идентификации биодизеля и отличия его от нефтяного дизеля, полученного из битуминозных пород, нужно определить содержание метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК); анализ моноалкиловых сложных эфиров жирных кислот не даст точного содержания биодизеля в дизельном топливе.

Триглицериды переэтерифицируется метанолом, реже этанолом или изопропиловым спиртом (приблизительно в пропорции на 1 т масла 200 кг метанола + гидроксид калия или натрия) при температуре 60°С и нормальном давлении.

Для получения качественного продукта необходимо выдержать ряд требований:

1. После прохождения реакции переэтерификации содержание метиловых эфиров должно быть выше 96 %.
2. Для быстрой и полной переэтерификации метанол берется с избытком, поэтому метиловые эфиры необходимо очистить от него.
3. Использовать метиловые эфиры в качестве топлива для дизельной техники без предварительной очистки от продуктов омыления недопустимо. Мыло засорит фильтр и образует нагар, смолы в камере сгорания. При этом сепарации и центрифугирования недостаточно. Для очистки необходима вода или сорбент.
4. Заключительный этап — сушка метиловых эфиров жирных кислот, так как вода приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, вызывающих коррозию металлических деталей.
5. Хранить биодизель более трёх месяцев не рекомендуется из-за его разложения.

Применение

Применяется на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с дизельным топливом. В США смесь дизельного топлива с биодизелем обозначается буквой B; число после буквы означает процентное содержание биодизеля. В2 — 2 % биодизеля, 98 % дизельного топлива. В100 — 100 % биодизеля. Аналогичная система маркировки топлива была введена в ЕС в 2018 году.

Применение смесей не требует внесения изменений в двигатель.

Цетановое число

• Для минерального дизтоплива 42-45,
• Для биодизеля (метиловый эфир) не менее 51.

Сырьё для производства

Общеизвестно, что в зависимости от вида сырья, используемого для производства того или иного биотоплива, они подразделяются на поколения (биотопливо 1-го поколения, 2-го поколения и т. д.). Эта классификации справедлива и для биодизельного топлива. Таким образом, в зависимости от используемого сырья можно говорить о биодизеле 1-го поколения (из сельскохозяйственных культур), биодизеле 2-го поколения (из жиросодержащих отходов) и о биодизеле 3-го поколения (из липидов микроводорослей) Наиболее распространенные сельскохозяйственные культуры для производства биодизеля в различных странах:

ЕС — рапс;

США — соя;

Канада — канола (разновидность рапса);

Индонезия, Филиппины — пальмовое масло;

Филиппины — кокосовое масло;

Индия — ятрофа, (Jatropha);

Африка — соя, ятрофа;

Бразилия — касторовое масло.

Также применяется отработанное растительное масло, животные жиры, рыбий жир и т. д.

Производство масла из различного сырья с одного гектара земли в год

Сырьё	кг масла/га	литров масла/га
Кукуруза	145	172
Кешью	148	176
Овёс	183	217
Люпин	195	232
Календула	256	305
Хлопок	273	325
Конопля	305	363
Соя	375	446
Кофе	386	459
Лён	402	478
Лесной орех	405	482
Семена тыквы	449	534
Кориандр	450	536
Семена горчицы	481	572
Семена рыжика	490	583
Кунжут	585	696
Сафлор красильный	655	779
Рис	696	828
Подсолнечник	800	952
Какао	863	1026
Арахис	890	1059
Мак	978	1163
Рапс	1000	1190
Олива	1019	1212
Клещевина	1188	1413
Пекан	1505	1791
Жожоба	1528	1818
Ятрофа	1590	1892
Макадамия	1887	2246
Бразильский орех	2010	2392
Авокадо	2217	2638
Кокосовая пальма	2260	2689
Масличная пальма	5000	5950
Сальное дерево	5500
Водоросли		95000

Данные The Global Petroleum Club

Производство биодизеля

Страна	2004 г., тыс. т	2005 г., тыс. т	2006 г., тыс. т	2007 г., тыс. т	2008 г., тыс. т	2009 г., тыс. т
Австрия	57	85	123	267	213	310
Бельгия	—	1	25	166	277	416
Кипр	—	1	1	1	9	9
Чехия	60	133	107	61	104	164
Дания	70	71	80	85	231 (Дания+Швеция)	233 (Дания+Швеция)
Эстония	—	7	1	0	0	24
Франция	348	492	743	872	1815	1959
Германия	1035	1669	2662	2890	2819	2539
Греция	—	3	42	100	107	77
Венгрия	—	—	0	7	105	133
Италия	320	396	447	363	595	737
Великобритания	9	51	192	150	192	137
Латвия	—	5	7	9	30	44
Литва	5	7	10	26	66	98
Мальта	—	2	2	1	1	1
Польша	—	100	116	80	275	332
Португалия	—	1	91	175	268	250
Словакия	15	78	82	46	146	101
Словения	—	8	11	11	9	9
Испания	13	73	99	168	207	859
Швеция	1,4	1	13	63	231 (Дания+Швеция)	233 (Дания+Швеция)
Болгария	—	—	—	—	11	25
Финляндия	—	—	—	—	85	220
Всего по странам Евросоюза	1933,4	3184	4890	5713	7755	9046

Страна	2004 г., млн л	2005 г., млн л	2006 г., млн л	2007 г., млн л	2008 г., млн л	2009 г., млн л	2010 г., млн л
США	94,5	283,5	2200	—	2611,98	—
Аргентина	—	25	50	—	—	—	2100
Бразилия	—	—	—	450	—	—	2300

В 2004 году около 80 % европейского биодизеля было произведено из рапсового масла, при этом примерно треть урожая рапса в 2004 года было использовано именно для производства биотоплива.

В странах Евросоюза биодизель начал производиться в 1992 году. К концу первой половины 2008 года в странах Евросоюза было построено 214 заводов по производству биодизеля суммарной мощностью 16 млн тонн биодизеля в год. В июле 2010 года в странах Евросоюза работали 245 заводов по производству биодизеля суммарной мощностью 22 млн тонн.

В США на октябрь 2004 года установленные мощности составляли примерно 567 млн литров в год (150 млн. галлонов). В середине 2008 года в США работали 149 заводов суммарной мощностью примерно 7,669 млрд литров в год (2029 млн. галлонов). Строилось 10 заводов суммарной мощностью примерно 808,9 млн литров в год (214 млн галлонов).

В Канаде в конце 2006 года работали 4 завода суммарной мощностью примерно 196,5 млн литров год (52 млн. галлонов).

В 2010 году мировое производство биодизеля выросло на 12 % в сравнении с 2009 годом и достигло 19 миллиардов литров.

Стандарты

Для биодизеля Европейской организацией стандартов разработан стандарт EN14214. Кроме него существуют стандарты EN590 (или EN590:2000) и DIN 51606. Первый описывает физические свойства всех видов дизельного топлива, реализуемого в ЕС, Исландии, Норвегии и Швейцарии. Этот стандарт допускает содержание 5 % биодизеля в минеральном дизеле; в некоторых странах (например, во Франции) все дизтопливо содержит 5 % биодизеля. DIN 51606 — германский стандарт, разработанный с учетом совместимости с двигателями почти всех ведущих автопроизводителей, поэтому он является самым строгим. Большинство видов биодизеля, производимых для коммерческих целей на Западе, соответствует ему или даже превосходит.

Экологические аспекты применения и производства

Заправочная станция, продающая биодизель, Испания

Биодизель, как показали опыты, при попадании в воду не причиняет вреда растениям и животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99 % биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озёр.

Сокращение выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьём для производства масла, за весь период его жизни. Биодизель в сравнении с обычным дизельным топливом почти не содержит серы. Это хорошо с точки зрения экологии. (Однако в расчётах не учитывается объём углекислого газа, выделенного в процессе переработки сырья в биодизель.)

Высокая температура воспламенения. Точка воспламенения для биодизеля превышает 100 °С, что позволяет назвать биотопливо относительно безопасным веществом.

Производство

Под производство сырья для биодизеля отчуждаются большие земельные площади, на которых нередко используют повышенные дозы средств защиты растений. Это приводит к биодеградации грунтов и снижению качества почв.

С другой стороны, жмых, получаемый в процессе производства растительного масла, используется в качестве корма для скота, что позволяет более полно утилизировать биомассу растения.

Производство биодизеля позволяет ввести в оборот неиспользуемые сельскохозяйственные земли, создать новые рабочие места в сельском хозяйстве, машиностроении, строительстве и т. д. Например, в России с 1995 по 2005 год посевные площади сократились на 25,06 млн. гектаров. США на свободных землях ежегодно могут выращивать 1,3 млрд тонн биомассы.

При производстве биодизеля в результате реакции этерификации получается смесь, которой дают отстояться. Легкие верхние фракции продукта и являются рапсовым метил-эфиром, или биодизельным топливом. Нижние фракции являются так называемой глицериновой фазой, которую часто неправильно называют глицерином. На самом деле до чистого глицерина её ещё нужно «довести», без чего её хранение и утилизация представляют серьёзную проблему из-за повышенной щелочности и содержания метанола. Те же проблемы возникают при использовании для этерификации этанола. Впрочем, биодизель на этаноле производить менее выгодно из-за большей плотности.

Многие публикации энтузиастов альтернативных видов топлива посвящены производству биодизеля кустарным способом — буквально в гараже. Но такие технологии, кроме проблемы вышеупомянутой глицериновой фазы, не могут также гарантировать надлежащего качества топлива, а, следовательно, и сохранности двигателя. Это объясняется недостаточным очищением такого топлива от различных примесей, которые просто забивают мотор. Кроме того, в случае кустарного производства проблематично закупать метанол, который производят немногие крупные химзаводы. Метанол производится из природного газа, поэтому цена одного из ингредиентов для производства биотоплива оказывается жестко привязанной к ценам на газ, хотя сырьем для метанола может служить также шахтный газ (метан), биогаз и даже водород.

Достоинства

• Хорошие смазочные характеристики. Минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные способности. Биодизель, несмотря на значительно меньшее содержание серы, характеризуется хорошими смазочными свойствами, что продлевает срок жизни двигателя. Это вызвано его химическим составом и содержанием в нём кислорода. Например, грузовик из Германии попал в Книгу рекордов Гиннеса, проехав более 1,25 миллиона километров на биодизельном топливе со своим оригинальным двигателем.
• Более высокое цетановое число
  • Для минерального дизтоплива 42-45,
  • Для биодизеля (метиловый эфир) не менее 51.
• Увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60 %. Важно отметить, что нет необходимости модернизировать двигатель.
• Высокая температура воспламенения. Точка воспламенения для биодизеля превышает 150°С, что делает биогорючее сравнительно безопасным веществом; топливо на рапсовом масле воспламеняется при температуре 320 градусов.
• Побочный продукт производства — глицерин, имеющий широкое применение в промышленности. Очищенный глицерин используют для производства технических моющих средств (например, мыла). После глубокой очистки получают фармакологический глицерин, тонна которого на рынке стоит порядка 1 тыс. евро. При добавлении фосфорной кислоты к глицерину можно получить фосфорные удобрения.

Недостатки

• В холодное время года необходимо подогревать топливо, идущее из топливного бака в топливный насос, или применять смеси 20 % биодизеля и 80 % дизельного топлива; в итоге получается дизельное топливо марки В20.
• Долго не хранится (около трёх месяцев)
• Производство топлива из растений занимает сельскохозяйственные площади.

Действующие биодизельные программы

Многие страны мира разработали программы по частичному замещению нефтяных моторных топлив различными видами биотоплива, в том числе биодизеля:

Страна	Требование
Миннесота, США	5 % содержание биодизеля в дизельном топливе с мая 2009 года
Миссури, США	5 % содержание биодизеля в дизельном топливе с июля 2010 г.
Франция	7 % биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель)
Европейский союз	5,75 % биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель)
Австралия	350 млн литров биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель)
Бразилия	2 % с 1 января 2008, 4 % с 1 июля 2009 года, 5 % с 2010 года;
Зимбабве	10 % биодизеля от общего потребления дизельного топлива;
Малайзия	20 % биодизеля от общего потребления дизельного топлива;
Таиланд	5 % биодизеля в дизельном топливе к 2011 году, 10 % к 2012 году;
Новая Зеландия	5 % биотоплив к 2008 году (этанол + биодизель);
Индия	20 % биотоплив к 2017 году (этанол + биодизель)
Китай	производить ежегодно 8 млн тонн к 2020 году;
Индонезия	10 % биотоплив к 2010 году (этанол + биодизель);
Южная Корея	0,5 % биодизеля от общего потребления дизельного топлива с 2006 года, 5 % с 2008 года;
Канада	2 % биодизеля в автомобильном и печном топливе к 2012 году;
Япония	с марта 2007 года разрешено 5 % содержание биодизеля в дизельном автомобильном топливе;
Филиппины	1 % биодизеля в автомобильном и топливе с 2007 года, 2 % с 2008 года;
Германия	5 % в автомобильном топливе с 1 января 2007 года;
Ирландия	5,75 % биотоплив к 2009 году (этанол + биодизель). 10 % биотоплив к 2020 году;
Дания	10 % биотоплив к 2020 году;
Тайвань	1 % в автомобильном топливе с 2008 года 2 % с 2010 года;
Португалия	10 % в автомобильном топливе с 2010 года.
Колумбия	5 % в автомобильном топливе. 10 % с 2010 года, 20 % с 2012 года.
Аргентина	5 % в автомобильном топливе к 2010 году.
Чили	разрешено 5 % содержание в автомобильном топливе.
Мексика	3,2 % биотоплив в автомобильном топливе к 2012 году.

Биодизель в России

В России не существует единой государственной программы развития биодизельного топлива, но создаются региональные программы, например Алтайская краевая целевая программа «Рапс — биодизель». В Липецкой области создана Ассоциация производителей рапсового масла.

Планируется строительство заводов по производству биодизеля в Липецкой области, Татарстане, Алтайском крае, Ростовской области, Волгоградской области, Орловской области, Краснодарском крае, Омской области, Новгородской области.

ОАО «РЖД» в 2006—2007 годах провела испытания биодизеля из рапсового масла на тепловозах депо Воронеж-Курский Юго-Восточной железной дороги. Представители РЖД заявили о готовности использовать биодизель в промышленных масштабах на своих тепловозах.

Производство биодизеля из водорослей

Наиболее перспективным источником сырья для производства биодизеля являются водоросли. По оценкам Департамента Энергетики США с одного акра (4047 м² ~ 0,4 га) земли можно получить 255 литров соевого масла, или 2400 литров пальмового масла. С такой же площади водной поверхности можно производить до 3570 барреля бионефти (1 баррель = 159 литров). По оценкам компании Green Star Products, с 1 акра земли можно получить 48 галлонов соевого масла, 140 галлонов масла канолы и 10000 галлонов из водорослей.

Департамент Энергетики США с 1978 года по 1996 год исследовал водоросли с высоким содержанием масла и целлюлозы по программе «Aquatic Species Program». 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. Пруд в Нью-Мексико показал высокую эффективность в усвоении СО2. Урожайность составила более 50 граммов водорослей с 1 м² в день. 200 тысяч гектаров прудов могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5 % автомобилей США. 200 тыс. гектаров — это менее 0,1 % земель США, пригодных для выращивания водорослей. У технологии ещё остаётся множество проблем. Например, водоросли любят высокую температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат, но требуется некая температурная регуляция при ночных перепадах температур. В конце 90-х годов технология не попала в промышленное производство из-за низкой стоимости нефти.

Кроме выращивания водорослей в открытых прудах существуют технологии выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи электростанций. Сбросное тепло ТЭЦ способно покрыть до 77 % потребностей в тепле, необходимом для выращивания водорослей. Эта технология не требует жаркого пустынного климата.

В 2006 году несколько компаний объявили о строительстве заводов по производству биодизеля из водорослей:

• Global Green Solutions (Канада) по технологии компании Valcent Products (США) — мощность производства 4 млн баррелей бионефти в год;
• Bio Fuel Systems (Испания);
• De Beers Fuel Limited (ЮАР) по технологии Greenfuel Technologies Corporation (США) — мощность производства 900 млн. галлонов биодизеля в год (водоросли + подсолнечное масло)
• Aquaflow Bionomic Corporation (Новая Зеландия) — мощность производства 1 млн литров биодизеля в год.

Российские ученые из Объединенного института высоких температур (ОИВТ) РАН и МГУ разработали и успешно испытали установку для превращения биомассы микроводорослей в биобензин. Полученное топливо, перемешанное с обычным бензином, было испытано в двухтактном двигателе внутреннего сгорания. Новая разработка позволяет переработать сразу всю биомассу водорослей, без её высушивания. Ранее применявшиеся попытки получения биобензина из водорослей предусматривали стадию сушки, которая по энергозатратам превосходила энергоэффективность полученного топлива. Теперь эта проблема решена. Быстрорастущие микроводоросли гораздо более продуктивно перерабатывают энергию солнечного света и углекислого газа в биомассу и кислород, чем обычные наземные растения, поэтому получение биотоплива именно из них очень перспективно.

Другие биотоплива на основе биодизеля

• O2Diesel — смесь 7,7 % этанола, 1 % цетаноповышающая присадка, дизельное топливо.

Производит компания O2Diesel (США).

Применяется в США, Бразилии, Индии.

• Смесь биодизеля и водорода. Так называемое, «Биотопливо второго поколения». Производится финской компанией Neste Oil под торговой маркой NExBTL.
• Альтернативой биодизелю является добавление в обычное дизельное топливо 20 % воды и 1 % эмульгатора с обработкой смеси в диспергаторе. Смесь можно использовать в обычных дизелях без их переделки. Цвет смеси — мутно-белый. Срок хранения после приготовления — около 3-х месяцев. Технология применяется в Германии. Возможность добавления воды и эмульгатора в биодизель не изучена.

> См. также

Биотопливо

Примечания

1. В ЕВРОПЕ ВВОДЯТ ЕДИНУЮ СИСТЕМУ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВИДОВ ТОПЛИВА
2. 2009-2010: EU biodiesel industry restrained growth in challenging times
3. Economic Impact of Eliminating the Biodiesel Tax Credit
4. 2007 — 2008 Production statistics show restrained growth in the EU due to market conditions and competition from US B99 imports.
5. Erin Voegele Report outlines global biodiesel production August 30, 2011
6. РАПСОВОЕ МАСЛО – СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОТОПЛИВА (рус.)
7. Minnesota RFS Now Requires 5 % Biodiesel
8. B4 Requirement Goes Into Effect in Brazil
9. Brazil Ups Mandatory Biodiesel Blend to 5 % in 2010
10. India Sets Target of 20 % Biofuels by 2017
11. Taiwan Doubles Biodiesel Requirement from 1 % to 2 %
12. Ivan Castano Mexican Biofuels Seen Meeting 3% Blending Target In 2012 2 Май 2011
13. РЖД готовы использовать биодизель
14. U.S. Department of Energy. Aquatic Species Program: Biodiesel from Algae, 1998 Архивная копия от 7 мая 2009 на Wayback Machine
15. Российские ученые научились делать бензин из водорослей. ИА «Версия-Саратов». Дата обращения 18 мая 2019.
16. Российские ученые нашли эффективный способ получения биотоплива из микроводорослей. vz.ru. Дата обращения 18 мая 2019.
17. Российские ученые научились получать биобензин из водорослей. РИА Новости (20190517T1433+0300Z). Дата обращения 18 мая 2019.

Ссылки

• Российская Национальная Биотопливная Ассоциация
• Департамент Энергетики США
• Европейский Биодизельный Комитет

Ещё с незапамятных времён люди научились получать горючие жидкости из растений. Они применяли их в пищевой промышленности, медицине, в качестве горючего для ламп, а как топливо для машин их не использовали. Современные же проблемы с истощением запасов нефти заставили взглянуть на горючие вещества из растений, как на топливо. Уже сейчас существуют биорастительные аналоги бензина и солярки, которые способны достойно их заменить. Под нарастающим давлением информации, говорящей, что разведанных запасов осталось на 50 лет, биотопливо потихоньку выходит на уровень промышленного производства.

Что такое биотопливо и его виды

Биотопливо существует в трёх формах: жидкое, твёрдое и газообразное. Твёрдое — это дерево, опилки, высохший навоз. Жидкое — это биоспирты (этиловый, метиловый и бутиловый и др.) и биодизель. Газообразное топливо — это водород и метан, полученный путём брожения растений и навоза. Многие растения можно переработать в топливо, например, рапс, сою, канолу, ятрофу и др. А также для этих целей подходят различные растительные масла: кокосовое, пальмовое, касторовое. Все они содержат достаточное количество жиров, которые и позволяют сделать из них топливо. Ещё недавно учёные открыли водоросли, растущие в озёрах, из которых можно делать биодизель. По оценкам Департамента Энергетики США, из озера размером десять на сорок метров, засаженного водорослями, можно получить до 3570 баррелей бионефти. По расчётам экспертов, 10% земли США, отданные под такие озёра, способны обеспечить все автомобили американцев топливом на год. Разработанная технология была готова к применению в Калифорнии, Гавайях и Нью-Мексико ещё в 2000 году, но из-за низкой цены на нефть так и осталась в виде проекта.

Истории биотоплива

Если заглянуть в прошлое России, то неожиданно можно узнать, что ещё в СССР растительное биотопливо уже применялось. Например, 30-е годы XX века топливо для самолётов было с добавками биотоплива (биоэтанола). Первая советская ракета Р-1 работала на смеси кислорода и водного раствора этилового спирта. Во время Великой Отечественной войны грузовые автомобили «Полуторки» заправлялись не бензином, которого не хватало, а биогазом, вырабатываемом на передвижных газогенераторах. В Европе, в промышленных масштабах, биотопливо начали производить в 1992 году. Спустя восемнадцать лет уже насчитывалось около двухсот производств, дающих 16 млн тонн биодизеля, к 2010 году они выдавали уже 19 миллиардов литров. Россия пока не может похвастаться европейскими объёмами производства биодизеля, но в нашей стране существуют биотопливные программы в Алтае и Липецке. В 2007 году российский биодизель на основе рапса был испытан на тепловозах Воронеж-Курской Юго-Восточной железной дороги, по итогам тестов руководители РЖД выразили желание использовать его в промышленных объёмах.

В современном мире уже более десятка крупных стран развивают технологии производства биотоплива. В Швеции из города Йёнчёпинг в Вестервик регулярно ездит поезд на биогазе, он стал достопримечательностью, прискорбно только то, что газ для него делают из отходов местной скотобойни. Более того, в Йёнчёпинге большая часть автобусов и мусоровозов заправляют биотопливом.

В Бразилии развивают крупные производства биоэтанола из сахарного тростника. В итоге почти треть транспорта этой страны ездит на альтернативном топливе. А в Индии биотопливо используют в далёких районах для заправки генераторов, дающих электричество для небольших поселений. В Китае из рисовой соломки делают биотопливо для двигателей внутреннего сгорания, а в Индонезии и Малайзии его изготавливают из кокосов и пальм, для чего специально сажают эти растения на огромных территориях. В Испании развивают последние тенденции в производстве биотоплива: морские фермы, в которых выращивают быстроразмножающиеся водоросли, перерабатываемые в топливо. А в США разработали масленое топливо для самолётов в университете Северной Дакоты. Тем же заняты в Южной Африке, там запустили проект Waste to Wing, в рамках которого будут делать топливо для самолётов из растительных отходов, их поддерживает WWF, Fetola, SkyNRG.

Плюсы биотоплива

· Быстрое восстановление сырья для производства. Если для образования нефти необходимы сотни лет, то для вырастания растений несколько лет.

· Экологическая безопасность. Биотопливо перерабатывается природой практически полностью, примерно за месяц микроорганизмы, обитающие в воде и почве, способны его разобрать на безопасные элементы.

· Снижение выбросов парниковых газов. Машины на биотопливе выбрасывают значительно меньше СО2. Собственно они выбрасывают ровно столько сколько растение поглотило его в процессе роста.

· Достаточная безопасность. Для воспламенения биотопливу необходимо превысить температуру в 100 °С, что делает его безопасным.

Минусы биотоплива

· Недолговечность биотоплива. Биоэтанолы и биодизель можно хранить не более трёх месяцев из-за постепенного разложения.

· Чувствительность к низким температурам. В зимнее время необходимо подогревать жидкое биотопливо, иначе оно не заработает.

· Отчуждение плодородных земель. Необходимость отдавать хорошие земли под выращивание сырья для биотоплива, тем самым уменьшая сельскохозяйственные угодья.

Почему биотоплива нет в России

Россия — большая страна, обладающая огромными запасами нефти, газа, угля и обширными лесами, поэтому развивать подобные технологии масштабно пока никто не собирается. Другие страны, например, Швеция, не обладающие такими запасами природных богатств, стараются вторично использовать органические отходы, делает из них топливо. Но нашей стране есть светлые головы, которые запускают пилотные проекты по производству биотоплива из растений, и когда появится необходимость, они будут массово внедрены.

Вывод

Человечество обладает идеями и работающими прототипами топливно-энергетических технологий, которые позволят жить и развиваться, не истощая подземные ресурсы и не загрязняя природу. Но для того чтобы это стало реальностью — необходимо всеобщее желание людей, нужно отказываться от привычного потребительского взгляда на планету Земля и начать гармонично сосуществовать с окружающим миром.

Игорь Кобыляцкий

Скошенная трава — это органический материал. Траву можно использовать для улучшения состава почвы, удобрения садовых растений, в качестве мульчи. Для этого надо провести ее утилизацию. Многие дачники не знают куда девать скошенную траву, как ее использовать с выгодой для себя. Поэтому, в этой статье мы расскажем, какие существуют способы утилизации, рассмотрим правильное применение полученного материала после утилизации.

Зачем утилизировать скошенную траву на даче

Причинами утилизации скошенной травы на даче могут быть:

• скошенная трава, особенно летом, высыхает и превращается в пожароопасную угрозу;
• улучшается эстетический вид участка;
• при утилизации получаем отличное удобрение, притом бесплатное;
• в разбросанных везде кучах скошенной травы заводятся грызуны, вредные насекомые, бактерии;
• если не убрать, на газоне появятся проплешины, он начнет преть и потеряет свою красоту.

Как видим, оснований для утилизации предостаточно.

Как утилизировать скошенную траву правильно

Для утилизации скошенной травы на даче есть несколько способов. Их мы и рассмотрим ниже.

Как утилизировать не сжигая

Самым простым способом является компостирование, которое бывает аэробным — с доступом воздуха и анаэробным — в герметичной емкости.

При аэробном способе компост лучше закладывать в яму, дно которой желательно засыпать слоем торфа или опилок. Он будет впитывать сок растений, богатый минералами.

При анаэробном способе траву помещают в бочку и добавляют туда ЭМ-препараты (эффективные микроорганизмы). Это выпускаемые в промышленных масштабах концентраты, которые содержат полезные микробы, находящиеся в устойчивом неактивном состоянии, предназначенные для длительного хранения.
Их основу составляют многочисленные бактерии, дрожжи, ферментные грибки.

Вторым способом является мульчирование. Перед мульчированием траву подвяливают, а затем раскладывают слоем 5-10 см в междурядья. Это помогает бороться с сорняками, задерживает влагу и обогащает почву полезными веществами. По мере уменьшения слоя мульчи, ее обновляют вновь скошенной травой.

Переработка в перегной и удобрение

Утилизацию скошенной травы можно проводить путем получения зеленого удобрения. Для этого:

• емкость размещают на солнечном свете;
• засыпают в нее скошенный травостой на 2/3;
• добавляют теплой воды;
• посыпают пеплом, чтобы уменьшить запах гниения;
• через 7-12 дней подкормка будет готова;
• ее разбавляют водой в пропорции 1:5.

Растения подкармливают под корень.

Есть другой вариант получения зеленого удобрения. В этом случае:

• бочка устанавливается в тени;
• измельченной травой наполняют емкость наполовину;
• столько же добавляется воды;
• засыпают двойной суперфосфат в количестве 100 г на 20 л раствора;
• через 10-12 суток удобрение готово;
• раствор разводят водой в пропорции 1:2;
• поливают под каждое растение по 1 л.

Для получения перегноя, траву скашивают до ее цветения. Измельчают и складывают в компостник. Добавляют навоз, торф, птичий помет. Для получения хорошего перегноя можно запустить калифорнийских червей. Полученный таким образом биогумус содержит минеральные элементы:

• натрий;
• фосфор;
• азот;
• калий;
• кальций;
• марганец.

Особенности утилизации газонной травы

Скошенную газонную траву для компоста надо сначала подсушить. В сыром виде она очень слеживается и плесневеет. Чтобы это устранить, в компост из газонной травы обязательно нужно добавлять навоз, тогда быстрее запустятся процессы горения.

Из газонной травы готовят настои. Для этого:

• в парнике устанавливаем бочку;
• заполняем измельченной газонной травой наполовину;
• заливаем воды доверху;
• добавляем 1 л древесной золы;
• 6 ст. ложек ЭМ-препаратов;
• все перемешиваем и оставляем для брожения;
• 0,5 л полученного настоя разводим 10 л воды;
• подливаем под корень овощных растений по 1 л.

О том, как утилизировать скошенную газонную траву с пользой, рассказывают в видео. В нем говорят, как правильно превратить растительные отходы в компост или мульчу:

Можно ли сжигать

Скошенную траву сжечь можно. Но всегда ли это оправданно. Сжигая ее, мы наносим вред окружающей среде, теряем бесплатные удобрения, получаемые из нее при компостировании. Другое дело, когда речь идет о больных растениях, зараженных различными вирусами и бактериями, которые не погибают в компосте.

Тогда есть смысл сжигать, но только правильно. Порядок разжигания костров содержится в приказе МЧС от 26.01.2016 №26. Для костра должна быть приготовлена яма не менее чем 0,3 м глубиной и не более 1 м в диаметре.

Можно использовать металлическую емкость объемом не более одного кубического метра, с заранее приготовленной крышкой, чтобы в случае чего можно было накрыть бочку.

За нарушение правил разжигания костров можно получить штраф на сумму от 1000 до 5000 рублей. В случае серьезной трагедии возможно уголовное наказание.

Садовый измельчитель травы

Садовый измельчитель представляет собой специальный вид садовой техники по утилизации мусора. У него может быть и другое название — шредер. Это устройство может измельчить любой садовый мусор:

• скошенную траву;
• сорняки;
• кору, ветки деревьев и кустарников.

Полученный в результате дробления материал используется по своему усмотрению.

Садовый измельчитель позволяет экономить на вывозе мусора и эффективнее использовать отходы.

Шредеры могут разниться по типу двигателя, его мощности, системе ножей:

1. При мощности двигателя 1,8 кВт — это любительский вариант.
2. С мощностью двигателя от 1,8 до 2,5 кВт — универсальный измельчитель.
3. Профессиональный шредер имеет мощность от 2,5 до 3,8 кВт и более.

Принцип работы

Садовый измельчитель состоит из:

• рабочего вала с ножами;
• двигателя;
• приемного короба;
• сита, регулирующего размер щепы.

Все это смонтировано на металлической раме с защитным кожухом. Двигатели могут быть бензиновыми и электрическими.

Система ножей бывает фрезерной и дисковой. Первая имеет вмонтированную шестеренку, затягивающую траву. Дисковая более простая, с режущими элементами из закаленной стали.

Принцип работы измельчителя схож с работой мясорубки. Для начала запускают двигатель, который вращает вал с ножами цепью или ремнем. Трава подается в приемный короб и ножи рабочего вала измельчают ее. Образовавшийся материал выходит через нижнее отверстие в мусоросборник или мешок.

Стоимость

Стоимость разнится от марки, бренда. Основную стоимость в цене составляет двигатель. Поэтому, с электрическим двигателем измельчитель будет дешевле — от 8 тысяч до 25 тысяч рублей.
С бензиновым дороже, от 30 до 80 тысяч рублей.

Утилизация веток

Утилизацию веток можно производить 2 способами: сжиганием либо измельчением. Первым способом проводят утилизацию веток деревьев и кустарников, пораженных болезнями, при этом получаемую древесную золу можно использовать для подкормки садовых и огородных растений.
Вторым — для использования щепы на перегной или для утепления почвы на зиму.

Утилизация скошенной травы на даче — это не только эстетика дачного участка, но и прибыльное с экономической и полезное с экологической точки зрения мероприятие. С помощью утилизации травы удается не только свести вред окружающей среде к минимуму, но и улучшить состав почвы на огороде, а значит и повысить урожайность.

Альтернативная энергия ассоциируется у нас с ветрогенераторами и солнечными батареями. А между тем в качестве топлива можно использовать обычные сорняки или траву. Некоторые землевладельцы в будущем рассчитывают полностью перейти на биотопливо или получать стабильный доход от его продажи.

Фермеры и пользователи земельных участков давно искали способы снижения затрат на топливо и корм для животных. Для этого требовалось стать более независимыми и со временем отказаться от приобретения продукции «на стороне», перейдя на замкнутый цикл самообеспечения.

Тогда-то и задумались о выращивании травы на неплодородных участках и использовании ее вместо мазута или пропана либо в качестве дополнения к древесным щепкам и пеллетам.

Как можно использовать траву?

В ходе опытов выяснилось, что эффективные методы использования травы в качестве топлива сводятся к четырем основным способам. Они различаются в зависимости от того, в каких условиях выращивают и перерабатывают траву. Два метода представляют собой замкнутый цикл, когда биомасса выращивается, перерабатывается и применяется в одном месте. Два других способа подразумевают выращивание травы в специальных хозяйствах и ее дальнейшее распространение среди потребителей.

Траву можно выращивать специально, как потенциальное экотопливо

Топливо из травы после обработки имеет вид брикетов, пеллет или спресованных кубиков. Оно производится при помощи специальных установок, которые придают биомассе нужную форму под воздействием высоких температур.

Как же планируется использовать топливо с привлечением небольших домашних хозяйств?

1) Переработка в замкнутом цикле. Трава высаживается, выращивается, хранится и перерабатывается в «шаговой доступности», в пределах пары километров от зоны основного потребления. Переработка в этом случае неглубокая, практически сразу трава из хранилища отправляется в печь. Если трава используется для отопления, то потребуется установка системы обогрева, рассчитанной на новый вид топлива. Основное преимущество данного способа – не нужно транспортировать биомассу на значительные расстояния и искать клиентов-покупателей. Идеальный вариант для одного или нескольких соседних хозяйств.

2) Переработка травы в рамках одного крупного хозяйства. Этот способ подходит для более предприимчивых владельцев и он потребует некоторых затрат. Трава, как и в предыдущем методе, выращивается непосредственно в месте переработки. Полученные после созревания и выкашивания кипы травы отправляются в дробилку, а затем в агрегат по изготовлению пеллет и брикетов. Агрегат может быть мобильным или стационарным и использоваться одним или несколькими владельцами. Полученное топливо можно продавать предприятиям или другим фермерам, имеющим соответствующие установки для использования данного вида топлива.

Пеллеты из переработанной травы используются без дополнительной обработки

3) Местная обработка. Трава выращивается в радиусе 50-70 км от центральной перерабатывающей установки. Затем каждый фермер привозит на нее свою часть растительного топлива. Полученные пеллеты использует крупный местный потребитель, например, завод или животноводческая ферма, покупая топливо у перерабатывающей станции. Главное, чтобы потребитель располагался рядом со станцией переработки и не тратился на доставку.

4) Снабжение рынка биотопливом. Траву выращивают в радиусе 50-100 км от станции переработки. Последняя, в свою очередь, продает ее в любые регионы, не ограничиваясь местным рынком.

Заготовка травы: результаты опытов

В принципе, для землевладельца нет разницы, какую траву и в каком объеме производить. Вопрос состоит лишь в том, будет ли он заниматься переработкой на своем участке или отправлять ее на станцию по изготовлению топлива.

Траву измельчают при помощи несложных устройств

В первом случае топливо используется самим фермером либо передается другим потребителям. В результате исследований в северо-восточных штатах США (которые по климату схожи с умеренной климатической зоной СНГ) были определены лучшие сорта трав, которые идеально подходят в качестве топлива. Среди них оказались: гигантский мискантус, канареечник тростниковидный, просо и некоторые другие. Эти растения хорошо растут в умеренно-холодных регионах и дают много зеленой массы.

Проблемы с использованием

Казалось бы, все просто – достаточно выращивать много травы (благо, она и сама неплохо растет) и купить установку для переработки топлива. Однако немногие фермеры оказались готовы к новшествам и настороженно относятся к выращиванию травы в коммерческих целях. Впрочем, не только они.

Землевладельцы опасаются выращивать траву в больших объемах, поскольку не уверены, что ее удастся продать сторонним организациям. В то же время предприятия, производственные комплексы и частные домовладельцы не уверены, что поставки «топлива» будут регулярными и поэтому не спешат устанавливать дорогостоящие установки по переработке травы.

Установки для сжигания травы пока покупают неохотно

Поэтому пока использование биомассы растительного происхождения подразумевает в основном применение первого из вышеописанных нами способов – в рамках замкнутого цикла. А ведь «возможности» травы не ограничиваются «топливными функциями». Ее можно использовать и в иных целях: для производства компоста, в роли подстилки для скота или абсорбента для очистных сооружений. Засевая травой неплодородные земли, можно предотвратить эрозию почвы и сделать участки привлекательными для обитания живых организмов.

Трава-топливо

У травы, как источника топлива и дохода, «лекаря земли» и дома для многочисленных обитателей большое будущее. Заброшенные и малорентабельные земельные участки могут быть снова вовлечены в хозяйственный оборот и стать источниками биотоплива.

БРИКЕТИРОВАНИЕ ТРАВЯНОЙ РЕЗКИ

• БРИКЕТИРОВАНИЕ ТРАВЯНОЙ РЕЗКИ

  Этот процесс осуществляют с помощью брикетных прессов ОПК-2, ОПК-3, ПБС-3, ПБС-3,5, ПБС-4, в которые резка поступает по транспортеру от сушильного агрегата. Как травяную муку при гранулировании, так и травяную резку при брикетировании перед прессованием увлажняют в смесителе-нормализаторе. Ее влажность…
  (Кормопроизводство)

• Лабораторная работа №8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ТРАВЯНОЙ МУКИ И ТРАВЯНОЙ РЕЗКИ

  Задания. 1. Ознакомьтесь с образцами травяной муки, травяных брикетов и гранул, брикетов и гранул из кормовых смесей, определите их размеры и органолептические характеристики. Для визуальной оценки качества искусственно высушенных кормов целесообразно оценить по 2…3 образца травяной муки, травяных…
  (Кормопроизводство с основами земледелия)

• НЕПРЕРЫВНАЯ РЕЗКА ПУЧКОВ ТРАВЯНОГО СЫРЬЯ

  CONTINUOUS CUTTING BEAMS HERBAL RAW MATERIALS Багаева K.A., студент Bagaeva K.A., student ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Россия, Казань. Хакимова Ю.А., студент ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»,…
  (Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции, 2015, №6, (17))

• СВАРКА, РЕЗКА, ПАЙКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ

  Общие сведения о сварке Сварка Сваркой называют технологический процесс получения неразъемных соединений путем установления межатомных сил сцепления свариваемых деталей на границе их стыка при нагревании или пластическом деформировании. Сварка применяется для изготовления стальных конструкций…
  (Материаловедение)

• Электродуговая сварка и резка

  Электродуговая сварка В настоящее время около 70 % всех сварочных работ выполняют методами плавления, среди которых наибольшее распространение получила электродуговая сварка, которая используется при производстве автомобильного, железнодорожного, морского и речного транспорта и при производстве…
  (Материаловедение)

• Дуговая резка

  Резкой с использованием дуги разделяют металл не выжиганием, а расплавлением. Этот способ применяют для резки углеродистой и легированной сталей, чугуна, алюминия, меди и их сплавов, отделения литниковой системы от отливок и т. д. Дуговая резка может выполняться дугой, горящей под флюсом, стальными покрытыми…
  (Материаловедение)

• Газовая сварка и резка

  Сущность газовой сварки Газовая сварка заключается в том, что присадочный 2 и основной металл 1 (рис. 6.12) расплавляются от теплоты газового пламени 3, выделяющегося из горелки 4 при сгорании горючего газа в смеси с кислородом. Рис. 6.12. Газовая сварка: 1 —…
  (Материаловедение)

• Газовая резка

  Основной задачей при резке металла является удаление его из полосы резания. Газовая резка основана на способности метала сгорать в струе чистого кислорода, причем образовавшиеся при сгорании окислы выдуваются этой струей из зоны резания. Резку производят специальными режущими горелками — резаками, которые…
  (Материаловедение)

• Техника безопасности при газовой сварке и резке

  Основными источниками опасности при газовой сварке и резке могут быть: • взрыв ацетиленового генератора от обратного удара пламени, если не срабатывает водяной затвор (необходимо следить за тем, чтобы водяной затвор всегда был наполнен водой до надлежащего уровня, и периодически проверять его, открывая…
  (Материаловедение)

ТРАВУШКА МУРАВУШКА ЗЕЛЁНЕНЬКАЯ

В каждом растении содержится определённый набор веществ, одни из которых активны, другие инертны или нейтральны. Именно поэтому лекарства, полученные из растений, оказывают несколько иное действие на организм, чем растение в целом.

Целительные свойства растений обусловлены наличием в них разнообразных химических веществ и соединений, количество и качество которых зависят от вида растения, условий его произрастания, времени сбора, сушки и условия хранения.

К числу наиболее действенных химических веществ относятся алкалоиды, глюкозиды, горечи, дубильные вещества, флавоны и флавоноиды, антибиотики, органические кислоты, лактоны, минеральные соли, витамины, микроэлементы, эфирные масла, слизи, смолы, жиры, белки, углеводы, ферменты, пигменты и др.

Алкалоиды – сложные органические соединения, содержащие азот и дающие щёлочную реакцию. К ним относятся морфин, кодеин, кофеин, никотин, эфедрин, папаверин, хинин, стрихнин и др. Нередко именно они являются причиной ядовитости некоторых растений. Эти очень ценные лекарственные вещества применяются для лечения заболеваний внутренних органов, нервной системы и многих других болезней.

Гликозиды – органические нелетучие вещества, состоящие из соединений глюкозы и других сахаров с различными органическими соединениями, которые широко используют для лечения сердечно- сосудистых заболеваний. Некоторые растения, содержашие их, очень ядовиты, и их применеие требует строгого врачебного контроля.

Гликозиды сложного строения, называемые сапонинами, являются очень активными и сильнодействующими веществами, которые применяют в качестве отхаркивающего, а также противосклеротического средства.

Другой разновидностью гликозидов являются горечи.

Горечи – Это горькие на вкус безазотистые вещества, которые стимулируют выделение желудочного сока, улучшают процессы пищеварения, оказывают тонизирующий эффект на все тело в целом. Травы, которые содержат горечь, не всегда имеют горький вкус; имбирь, например, содержит горький компонент Amara acria, но едок на вкус.

Дубиьные вещества(танниды) — безазотистые органические соединения, обладающие вяжущим и противовоспалительным действием. Используются в терапии желудочно-кишечных заболеваний, в лечении стоматитов, кожных недугов, ожогов и т.д.

Флавоны и флавоноиды – органические соединения, используемые в качестве основы для изготовления желчегонных препаратов, а также средств для укрепления стенок кровеносных сосудов.

Антибиотики – органические вещества самого различного состава, обладающие избирательной способностью убивать или подавлять рост и размножение определённых видов болезнетворных бактерий. Наиболее известными среди них являются фитонциды – антибиотики цветковых растений. Они используются при инфекционных и вирусных заболеваниях, туберкулёзе, кожных, лёгочных, желудочно-кишечных, лор-болезнях и многих других. Фитонциды также применяются для усиления процессов регенерации повреждённых тканей.

Органические кислоты (яблочная, лимонная, винно-каменная, муравьиная, щавельная, янтарная и др.) применяются для лечения самых различных болезней. Особенно благотворно они влияют на обмен веществ в организме человека.

Лактоны – вещества, производные от оксикислот, применяют в гематологии, онкологии и некоторых других направлениях современной медицины.

Минеральные соли (калиевые, кальциевые, магниевые, фосфорные, железистые и др.), содержащиеся в растениях, оказывают положительное влияние на процессы обмена веществ, работу кровеносной и нервной систем, образованию ферментов и гормонов, от их наличия зависит состояние мышц, костей скелета и др.

Витамины – вещества, крайне необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека в любом возрасте. Поэтому применение их в медицине не ограничено. В настоящее время известно более 20 природных витаминов, содержащихся в лекарственных растениях. Самые распространённые среди них: А, В1, В2, В6, В15, РР, С, D, К, Р.

Микроэлементы (железо, медь, алюминий, хром, марганец, цинк, никель, кобальт, йод, бром, и др.) – химические вещества, имеющие очень важное значение в биологических процессах, особенно дыхания, обмена веществ, кроветворения. Они поступают в организм в основном с овощами и фруктами.

Эфирные масла – смеси различных летучих веществ, самого разнообразного химического состава, обладающие довольно сильным ароматом. Они широко применяются в медицине в качестве противокашлевых, противомикробных и болеутоляющих средств.

Сапонины. Название образовано от английскс слова «sоар» — что значит «мыло». Они действительно напоминают мыло, поскольку образуют в воде пузырьки, пену и эмульгированное масло. Сапонины необходимы при снятии тромбов и лечении затяжного кашля; также они зачастую имеют мочегонный эффект. Лакрица и календула (аптечные ноготки) травы, лечебный эффект которых основан на сапонинах.

Cмолы – химические вещества, близкие по составу к эфирным маслам, Смолы некоторых растений используются в качестве ранозаживающих средств.

Слизи – безазотистые вещества, к которым относятся в основном полисахариды. Применяются внутрь при кашле и наружно в качестве смягчающего кожу средства.

Полифенолы. Травы, в которых содержание полифенолов довольно высоко например, листья клубники, и мяты — обладают вяжущими антибактериальными свойствами.

Отличный гайд по изготовлению пучков травы ждя подставок, террейна, или диорамы. Взято из Вконтакте, ниже в статье есть ссылка на оригинал.

На сегодняшний день ряд производителей делают различные варианты травяного покрытия — это и травяные маты, и отдельные пучки травы, и различные варианты флока. Однако далеко не в каждом городе есть возможность прикупить подобную продукцию, а делать интернет заказ кто то боится, кто то не хочет связываться с почтой, кто то просто не имеет средств для заказа, причин может быть много.

Позвольте поделиться с Вами своим небольшим опытом самодельного изготовления травы.

Итак, нам понадобятся:

• Бечевка хозяйственная, льняная.
• Клей ПВА.
• Ножницы.
• Пинцет.
• Какая либо поверхность для «высаживания» травы (в данном случае крышечка от сметаны).
• Краски.

Процесс весьма простой и не трудоемкий:

1. Отрезаем кусок бечевки нужной нам длинны.
2. Расплетаем ее «косичку». У меня получилось 2 довольно ровные веревочки.
3. Капаем ПВА на крышечку.
4. Нарезаем будущие пучки нужной длины.
5. Высаживаем их при помощи пинцета в капли ПВА.
6. Ждем около 30 мин и при помощи пинцета или иного удобного инструмента «распушаем» траву из вертикального положения.

После того, как клей засох мы можем покрасить нашу траву в нужные нам оттенки. В данном случае, я покрасил пучки разными цветами — и «танковым» 4БО, и светлым папоротниковым и зеленой травой (краски — Пацифик-88).

Оттенки несколько ядовитые, но здесь я ставил целью наглядно показать процесс создания.

Красил траву, как Вы наверное уже догадались, при помощи аэрографа. Если присмотреться, то мы увидим местами непрокрасы, которые в данном случае играют нам на руку — получается, что трава не однородна в цвете и в пучке присутствует и ярко зеленая и бледная и совсем сухая трава.

Даем краске высохнуть, после чего можем подкорректировать цвета или сразу приступить к высаживанию.

Пучки травы на застывшем ПВА легко снимаются пинцетом с крышечки и на ПВА приклеивается в необходимых местах.

Пока клей не застыл расположение кустиков травы можно корректировать, добавлять несколько рядом, для изображения буйной растительности, в этом можно (и нужно) сажать траву разной высоты, чтобы не было ощущения «ковра». А после того, как клей схватится можно добавить разнотравья — различных колосков, цветов и прочих мелких, но не малозначительных элементов будущей диорамы.

Пеллеты своими руками: собираем установку станок для пеллет

Одним из современных видов твердого топлива для печей, каминов или котлов системы отопления дома являются пеллеты – спрессованные мини-брикеты, которые получают из отходов лесозаготовки или предприятий деревообрабатывающей промышленности. Таким образом, решается сразу две важные задачи – обеспечение потребителей топливом и рациональная утилизация отходов, которые раньше нередко попросту сжигались безо всякой пользы.

Пеллеты своими руками

Пеллеты очень удобны в использовании, тем более что специально под такой вид топлива разработаны котлы, оснащенные вместительными бункерами загрузки и линиями автоматической непрерывной подачи гранул в камеру сгорания (подробнее об этом можно узнать из соответствующей публикации нашего портала). Многие модели подобных отопительных приборов предназначены для бытового применения в условиях автономных систем отопления частных домов. Поэтому вполне объясним растущий интерес хозяев индивидуального жилья к вопросам поиска надежных поставщиков такого вида топлива. Многие домовладельцы, мало того, задумываются над тем, существует ли возможность изготавливать пеллеты своими руками.

В настоящей статье будут рассмотрены основные достоинства гранулированного твердого топлива, технологические этапы процесса его производства и необходимое для этого оборудование. Те же читатели, которые желают изготавливать пеллеты своими руками, должны реально оценить имеющиеся возможности, взвесить все «за» и «против», чтобы убедиться в рациональности и экономической обоснованности такого подхода к проблеме самостоятельного обеспечения собственного жилья гранулированным топливом.

Что такое пеллеты и их основные достоинства

Пеллетами называются спрессованные мини-брикеты (гранулы) цилиндрической формы диаметром от 4 до 8 ÷ 10 мм, длиной, как правило от 15 до 50 мм. Сырьем для их производства могут быть самые различные материалы.

В качестве сырья для изготовления пеллет могут применяться самые различные материалы

• Чаще всего для гранулирования используются отходы деревообрабатывающих предприятий – опилки или мелкая стружка. Подобные пеллеты являются самыми качественными.
• В переработку пускают и отходы лесозаготовки и первичной обработки древесины – кору, ветки и даже высушенные листву или хвою.
• Активно используют в качестве сырья отходы агропромышленных технологий – солому, подсолнечную лузгу, жмых, зерноотходы, остающиеся после мукомольных линий или производства круп.
• Делают пеллеты из торфа — в таком виде этот тип топлива даст максимальную энергоотдачу.
• На крупных птицеводческих комплексах нередко устанавливают линии по производству пеллет их куриного помета – решаются проблемы и утилизации, и безотходности производства.
• Современные технологии переработки позволяют применять для производства пеллет даже отсортированные твёрдые бытовые отходы.

Безусловно, пеллеты, изготовленные из различных материалов, серьезно различаются качеством и своей потенциальной энергоотдачей. Принято различать три основных типа подобного гранулированного топлива:

Пеллеты сами по себе могут различаться классом качества

• Оптимальными для использования в автономных системах отопления считаются пеллеты «премиум-класса». Они изготавливаются исключительно их древесных отходов с высокой степенью очистки. Их отличает выраженный светлый оттенок и однородность структуры. У таких пеллет минимальный процент зольности – несгораемый остаток составляет всего до 0,5 % от общей массы топлива. Подавляющее большинство выпускаемых для массового потребления пеллет относятся именно к такому классу. Пожалуй, единственным значимым недостатком подобного топлива является его достаточно высокая цена.
• Пеллеты так называемого промышленного (индустриального) сорта могут включать в свой состав определенный небольшой процент частиц коры, грунтовых примесей, листвы или хвои. Зольность у них, безусловно, значительно больше, но энергоемкость все же достаточно высока, что дает возможность их применять в домашней системе отопления, с условием более частого проведения профилактических работ на котельном оборудовании. Но зато стоимость подобного топлива уже значительно ниже. По цвету они заметно темнее пеллет «премиум-класса».
• Самые низкосортные пеллеты в промышленных масштабах получают из отходов сельхозпроизводства и других материалов. Уровень зольности у них очень высок – до 4 % и даже более, не отличаются они и большой энергоемкостью. Тем не менее, невысокая цена делает рентабельным их использование в крупных котельных.

Кстати, некоторые виды пеллет могут быть использованы не только в виде топлива для сжигания в печах и котлах. Их применяют, например, для удобрения и мульчирования почвы, в качестве адсорбентов и наполнителей «кошачьих туалетов».

Какими же положительными качествами еще обладают пеллеты:

При сгорании пеллет в атмосферу выбрасываются неопасные вещества, участвующие в естественном обмене

• Они относятся к наиболее экологичным видам топлива – содержание вредных и активных веществ в отработанных газах минимально. В основном это – водяной пар и углекислый газ, которые легко усваиваются растениями.
• Пеллетное топливо отлично поддается пиролизу, и это дает возможность применять его в соответствующих высокоэффективных котлах длительного горения. Использование линий автоматической загрузки позволяет минимизировать участие человека в процессе работы котельного оборудования.
• Такое топливо очень компактно и не требует больших площадей для организации его хранения. Гораздо меньше затрат потребует и транспортировка необходимого топливного запаса.

Пеллеты удобны в перевозке и хранении

• При изготовлении пеллет не применяется никаких химических добавок, клеящих смесей и модификаторов. Они не имеют неприятных запахов, не способны вызвать аллергических реакций, их хранение можно организовать даже в непосредственной близости от жилых помещений.
• Теплоотдача качественных пеллет, особенно в объемном соотношении, превосходит большинство видов обычной древесины и каменного угля.
• Пеллеты не подвержены процессам внутреннего гниения или прения. Это практически исключает вероятность их самовоспламенения.
• Достаточно часто пеллеты являются и самым недорогим видом качественного топлива в регионе, особенно, если имеются производственные предприятия, занимающиеся их изготовлением – можно заключить долговременные договоры по определенным объемам оптовых поставок.

Узнайте, как сделать пиролизный котел своими руками, из нашей новой статьи.

Цены на измельчители садового мусора

Измельчители садового мусора

В чем заключается технологический процесс изготовления пеллет

Весь технологический процесс по изготовлению гранулированного твёрдого топлива разделен на несколько этапов.

Схема технологических этапов производства пеллет

• Первоначальная подготовка и первичное дробление сырья. Древесные или сельскохозяйственные отходы по возможности сортируют, очищают от ненужных примесей и передают на линию первичного дробления материала.

Стационарная дробилка для первичного измельчения древесины

Обычные дробилки, стационарные или мобильные, которые используются на предприятиях лесозаготовки или деревопереработки, а иногда даже имеются и в личном хозяйстве, дают на выходе щепу размером 30 —50 мм, толщиной 1 —2 мм.

• Следующий обязательный этап – сушка дробленого сырья. Для дальнейшего производственного процесса требуется, чтобы остаточная влажность древесины не превышала 12 ÷ 14 процентов. Для этого сырье отправляется в сушильные установки, барабанного или аэрационного принципа действия.

Сушильная установка аэродинамического принципа действия

• Подсушенная древесина передается на линию тонкого измельчения. Чаще всего здесь используются молотковые дробилки (мельницы) которые доводят щепу до состояния мелких опилок или даже «древесной муки». Максимальная фракция частиц древесины на выходе не должна превышать 4 мм. Обычная плотность материала на выходе этой технологической линии составляет порядка 150 кг/м³.

Молотковая мельница доводит сырье до необходимой мелкой фракции

• Нередко случается, что после сушки и окончательного перемола остаточной влажности в измельчённом сырье будет недостаточно для формирования крепких гранул. Чтобы устранить эту проблему и довести влажность до требуемых 10 ÷ 12 процентов, проводят цикл водоподготовки – насыщения сырья горячим паром или же обычной водой. Пар применяется в случае использования в качестве сырья древесины твердых пород или же старой, пролежавшей несколько лет. Для более мягких сортов обычно используют погружение в воду.
• После того как достигнута требуемая влажность, сырье передается на линию прессования. В специальных установках оно продавливается через матрицы, имеющие конусообразные отверстия определенного диаметра. Специальная форма каналов способствует максимальному уплотнению опилок. кроме этого, под действием давления и неизбежного повышения температуры, древесина особое вещество – лигнин, которое всегда входит в ее биохимический состав. Лигнин способствует прочному склеиванию мельчайших фрагментов в достаточно плотную структуру пеллет.

Сформованные пеллеты на выходе из цилиндрической матрицы

Матрицы могут быть цилиндрического или плоского типа. Сырье, спрессованное в цилиндрические брикеты, при каждом полном обороте матрицы срезается специальным ножом, чем достигается примерное соблюдение единых линейных размеров, получаемых пеллет.

Примерная схема прессования пеллет через цилиндрическую матрицу

Цилиндрические матрицы чаще всего применяются в стационарных промышленных установках. В компактных моделях грануляторов предпочтение отдается плоским матрицам с использованием двух или больше катков.

В малогабаритных установках чаще используются круглые плоские матрицы

• Полученные на выходе с линии прессования пеллеты охлаждают, так как они могут иметь температуру до 65 ÷ 90 градусов, подсушивают естественным образом, а затем фасуют по мешкам и отправляют на склад готовой продукции, в торговые сети или непосредственно потребителям.

Видео: полный производственный цикл изготовления пеллет

Производство пеллет в личном хозяйстве

То, что кажется достаточно простым в промышленном производстве гранулированного топлива, далеко не всегда будет возможным или рентабельным при попытке организовать подобное в масштабе личного хозяйства. Проблемы кроются в следующем:

• Для изготовления пеллет является обязательным наличие специализированного оборудования – гранулятора. Подобные установки небольшой производительности выпускаются некоторыми компаниями (европейскими или китайскими), но стоимость их – достаточно высока, достигает порой нескольких сот тысяч рублей. Можно заказать подобный станок и у частных мастеров, которые освоили изготовление такой техники – предложений в интернете достаточно много. Тем не менее, и индивидуально изготовленное качественное оборудование стоит, пожалуй, ничуть не меньше заводского.

В многочисленных статьях на различных сайтах можно встретить утверждение, что подобное оборудование несложно изготовить и самостоятельно. Непонятно, чем руководствовались авторы таких публикаций, рисуя столь радужные картины. Гранулятор, действительно, можно сделать и самому, но несложным этот процесс назвать никак нельзя. Подготовка необходимых деталей, сборка механизма передачи вращения, точная подгонка всех подвижных узлов с учетом огромных нагрузок, возникающих в процессе гранулирования – задача высокой степени сложности, доступная мастерам, хорошо разбирающимся в свойствах металлов и технологиях их обработки. Потребуются высокоточные токарные, фрезерные, сварочные, слесарные работы, требующие настоящей, профессиональной квалификации. Прежде, чем браться за изготовление, надо очень трезво оценить свои возможности.

• Второй важный аспект – доступность сырья. Если планируется домашнее изготовление пеллет, как говорится, «с нуля», то потребуются установки дробления материала и его обязательной сушки. Будет ли это экономически выгодно даже сточки зрения не приобретения оборудования, а энегрозатратности всех процессов? При массовом производстве это окупается большими партиями перерабатываемой продукции, а для обеспечения нужд отдельного хозяйства может сложиться и отрицательный баланс.

Наверное, браться за изготовление пеллет в домашних условиях целесообразно в том случае, если существует возможность регулярного и практически бесплатного получения уже готового сырья – измельченных стружек или опилок. Тогда, возможно, будет выгодно не только снабжать самого себя гранулированным топливом, но и предлагать готовую продукцию к реализации другим собственникам жилья.

Кстати, многим грануляционным аппаратам с плоской матрицей не требуется цикла вторичного дробления – с этим справятся тяжелые мощные зубчатые ролики, которые должны перетереть щепу до состояния, пригодного для прессования пеллет. Без сушки древесной щепы, правда, все рано в большинстве случаев обойтись невозможно, но находчивые мастера изготавливают простейшие барабанные сушилки, используя для этого старые металлические бочки.

Видео: самодельная барабанная сушилка из бочек

• Следует учесть, что не любая древесина в полной мере подходит для изготовления пеллет. Так, например, почти обречены на неудачу попытки гранулировать опилки из липы, ивы или тополя – материал плохо «спекается» и рассыпается при малейшем механическом воздействии.

Оптимальной для этих целей считается древесина хвойных пород – ее природная смолистость способствует получению устойчивых прочных гранул.

Узнайте, как сделать биотопливо своими руками, а также оцените возможности производства, из нашей новой статьи.

Что необходимо для самостоятельного изготовления гранулятора

Найти точные чертежи установки для изготовления пеллет в домашних условиях – весьма проблематично. Те мастера, которые занимаются изготовлением грануляторов, весьма неохотно делятся своими секретами, а если позволяют кому-либо воспользоваться опробованными на практике разработками – то за очень серьезные деньги.

Принцип устройства и работы малогабаритной установки, основные ее узлы, их крепление и взаимодействие представлены на приложенном видео.

Видео: устройство малогабаритного гранулятора для пеллет

Итак, чтобы собрать гранулятор понадобятся:

• Плоская круглая матрица. Ее иногда можно приобрести в магазинах – они используются для изготовления гранулированных комбикормов. Самостоятельное изготовление также возможно, но требует профессионального инструмента и оборудования. Необходимо очень точно вырезать круг из металла толщиной не менее 20 мм, наметить и высверлить отверстие для посадки матрицы на вал с пазом для жёсткой фиксации для передачи усилия вращения.

Основные рабочие детали — матрица и блок ребристых катков

Прессовочные отверстия обязательно должны иметь коническую, сужающуюся книзу конфигурацию – для их выполнения необходима специальная фреза, выполненная под нужным углом.

Общий диаметр матрицы может быть различным – чем она больше, тем выше производительность аппарата, но тем и мощнее потребуется силовой привод.

Видео: как изготавливают матрицу

• Вторым важнейшим узлом конструкции являются мощные катки с зубчатой рабочей поверхность. Они сажаются на вал через подшипники качения. Сам этот узел имеет в центре отверстие, которым насаживается на вращающийся вертикальный вал привода также через подшипник. Регулировка прижима катков к матрице осуществляется резьбовой гайкой большого диаметра. При сборке аппарата вал с катками фиксируется в проушинах корпуса, оставаясь неподвижным в процессе работы. Размеры катков, естественно, должны соответствовать рабочей плоскости матрицы с отверстиями.
• Сам корпус выполняют из трубы или сваривают цилиндр из металлического листа. Внутренний диаметр должен соответствовать размеру матрицы, так, чтобы обеспечивалось ее вращение, но с минимально возможным зазором.

Обычно корпус выполняется разборным. Это упрощает техническое обслуживание аппарата.

Нижняя часть корпуса с установленным редуктором

В нижней части будет устанавливаться редуктор, передающий вращение со шкива на вертикальный рабочий вал, так, чтобы обеспечивалась частота вращения примерно 70 – 100 оборотов в минуту. в корпусе предусматривается окно с лотком для выхода готовых пеллет.

В верхней, рабочей части размещены матрица и катки

В верхней, съемной части корпуса будет размещен, собственно, рабочий узел аппарата – сама матрица с катками и зафиксированным специальными стопорными винтами валом, на который они посажены.

Гранулятор в разобранном состоянии

• Вся конструкция должна базироваться на мощной раме — станине, которую можно изготовить из металлического прокатного профиля (швеллера, уголка, двутавра). Динамические и вибрационные нагрузки в процессе работы весьма значительные, и станина должна их свободно выдерживать. Здесь же, на раме, обычно предусматривается и установка электропривода, связанного с редуктором аппарата ременной, цепной или карданной передачей.

Вариант компоновки гранулятора и электропривода на общей раме

• Электродвигатель должен гарантированно обеспечить работоспособность установки под максимальной нагрузкой, не перегреваясь при этом сам. Обычно даже для небольшого аппарата потребуется электропривод мощностью порядка 15 кВт.
• Целесообразно предусмотреть конусообразный загрузочный бункер, надеваемый сверху на цилиндр корпуса – это существенно облегчит подачу сырья на формовку пеллет.

Если все получилось, необходимые детали и узлы изготовлены и тщательно подогнаны, аппарат уверенно работает в «холостом режиме», то можно производить первый контрольный запуск с загрузкой стружки или опилок – на выходе должны появиться аккуратно сформованные пеллеты.

Видео: работа малогабаритной установки по производству пеллет

Впрочем, предложенная схема гранулятора вовсе не является какой-либо «догмой». Народные умельцы придумывают и собственные конструкции. На предложенном ниже видео показана установка для получения пеллет шнекового типа – ее работа во многом схожа с привычной всем домашней мясорубкой. Единственное – для такой схемы потребуется сырье, прошедшее дробление до самой мелкой фракции – размолоть даже не слишком крупную щепу шнек не сможет.

Видео: самодельная установка шнекового типа для получения пеллет