生物能源的利用 正在上升，但生物燃料如何发挥作用？ 这篇文章描述了如何将有机废料转化为 可再生能源 可以以多种不同的方式应用。
存在不同种类的生物燃料，它们的功能都相似。 一般而言，该短语指的是从中生产可再生燃料 生物质资源.
与地理过程相比，使用生物过程有几个好处（如 化石燃料 做）。 乙醇和生物柴油是全球使用最频繁的两种生物燃料。
不同形式的生物质被用作这些可再生能源的原料。 动物粪便、甘蔗、玉米淀粉和植物油就是这样的例子。
不过，还有其他可能的生物燃料来源。 为了生产生物燃料，对藻类和林业废物进行了大量研究和开发。
全球正在对生物燃料进行总体研究和开发，将其作为未来的潜在能源。 鉴于它们的接受度越来越高，了解生物燃料的功能至关重要。
目录
生物燃料如何运作？
有不同类型的生物燃料，它们的作用也不同。
- 乙醇
- 生物柴油
- 沼气
- 固体生物燃料
1. 乙醇
一种称为乙醇的生物燃料是由发酵的植物物质（如玉米或甘蔗）生产的。 植物材料中的碳水化合物通过发酵分解产生乙醇，随后通过蒸馏将其纯化。 然后可以通过将精制乙醇与汽油混合来制造用于内燃机的燃料。
由于每单位体积乙醇的效率比汽油低 30% 左右，因此需要更纯的乙醇才能行驶与汽油相同的距离。 纯乙醇只能用于汽车、轻型卡车和摩托车的发动机，并且只有在这些发动机经过特殊改装后才能使用。
2. 生物柴油
生物柴油的效率也低于汽油。 然而，很大程度上取决于燃料的成分和质量。 加油站生物柴油标签上的前缀 B- 后列出了生物柴油在汽油混合物中的百分比。 例如，B20 是一种含有 20% 生物柴油的柴油。
发动机改装的必要性随着生物柴油添加百分比的降低而降低。 从长远来看，使用纯生物柴油会导致一些维护和性能问题。 这些维护问题都可以解决。
3。 沼气
厌氧消化，包括在没有氧气的情况下溶解食物垃圾、污水或农业垃圾等有机物质，是最常用于创造的过程 沼气. 甲烷 (CH4) 和二氧化碳 (CO2) 结合产生沼气。
以下是用于制造沼气的最典型原料：
- 食物垃圾和其他有机垃圾以及家庭和企业
- 牛粪
- 能源作物，包括柳树、杨树和芒草
- 污水和废水
- 玉米、小麦和草
- 食品加工和造纸厂的工业废料
- 垃圾填埋场废物
所使用的确切原料将取决于沼气运营的具体目标、资源可用性和地理位置。 沼气生产可以小规模（家庭、农业）或大规模（工业、市政）进行。
沼气有多种应用，包括：
- 作为运输燃料，单独使用或与柴油或天然气混合使用。
- 作为家庭、公司和发电厂发电和供热的燃料来源。
- 在生物塑料、化学品和肥料的生产等工业运营过程中。
- 对废水进行清洁和消毒。
- 此外，“生物甲烷”或纯甲烷可以从沼气中生产并用于提供管道质量的气体。
总的来说，沼气是一种灵活且可持续的能源，可以支持能源独立、改善空气质量和降低温室气体排放。
4. 固体生物燃料
源自固体生物质（例如木材、植物和废品）的燃料被称为固体生物燃料。 它们可以燃烧以产生热量和能量等，也可以以多种其他方式加以利用。
固体生物燃料在燃烧过程中在锅炉中燃烧以产生热量。 这种热量产生的蒸汽随后用于驱动涡轮机。 涡轮机产生电力，电力系统随后可以使用这些电力为家庭和企业供电。
固体生物燃料可以在专门建造的发电厂中燃烧，作为常规化石燃料的替代品，并作为降低温室气体排放的一种手段。
使用的生物燃料种类、燃烧技术及其生产过程的可持续性都会影响过程的运行效率以及生物燃料对环境的影响程度。
固体生物燃料经常用于商业和家庭供暖系统，以及工业和发电应用。
作为原料，它们还可用于制造生物燃料，如生物乙醇和生物柴油。
生物燃料生产的 10 个步骤
总共有十个过程来获得您可以放入汽车中的成品生物燃料产品。
- 定位油源
- 试油
- 机油过滤
- 生产试用批次
- 获取生产工具
- 获取化学品
- 油前处理
- 生物柴油加工
- 威尔森氏症可以预防吗?
- 生物柴油洗涤和干燥
- 处理甘油
1. 寻找油源
找到石油供应是人们面临的最根本的问题。 大多数人从附近的餐馆购买植物油。
然而，在讨论在哪里可以找到原燃料之前，我们必须确保我们收到的废油应该预先过滤到至少 400 微米。
脱水的游离脂肪酸含量低。 我们建议您从每周换油的机构购买用过的食用油。 这将帮助您找到更高等级的油。
菜籽油、玉米油和花生油也可供消费者使用。
动物脂肪、牛脂或猪油是获取废油的其他来源。 但是，由于这些来源具有更高的凝胶点比率，这可能会使您的发动机在较高温度下堵塞，因此我们不建议您从中收集废油。
2. 试油
我们需要在您收到油后检查其质量，以确保我们可以使用它。 首先测试油是至关重要的。 有许多可用的测试选项。 测试油中的酸和水是最重要的两个。
只需在平底锅中加热油，检查是否有气泡，看看是否有水存在。 我们必须研究滴定法以测量酸度水平。
滴定是用于测量酸度水平的程序术语。 为此，必须将油样与精确数量的 pH 中性酒精混合。 然后使用 pH 过滤器确定酸的水平； 通常使用酚酞。
检查酸度水平至关重要。 如果油的酸度水平很高，我们后来添加的基础化学品可能会被大量的酸中和。 了解酸度水平使我们能够计算和添加将其转化为生物燃料所需的精确基础化学品量。
3.滤油
油经过过滤后变得更纯净、更有效。 我们必须确保油中不含食物碎片等杂质。 在过滤油的所有选项中，我们建议带一个 55 加仑的桶，上面装有金属桶过滤器。
了解过滤器的大小至关重要。 我们建议穿孔尽可能小。 理想的过滤器是 400 微米的过滤器。
4. 生产试批
在开始之前做一个测试批次是个好主意。 这将证明您最近获得的石油是否对制造生物燃料有价值。
制作测试批次相对简单，因为所有成分通常都可以在当地的杂货店买到。
5. 获取生产工具
如果你有合适的工具，制造生物燃料对你来说并不困难。 您需要以下项目才能使这一切成为可能：
- 收集油的容器： 用于处理和储存收集的油。 为此，您可以重复使用旧油桶或油桶。 如果您在棚子里找不到，请邻居借给您一个，如果他们有一个但他们不用的话。 在最坏的情况下，去附近的废料场看看！
- 输油能力： 将石油从石油聚集区（餐馆）转移到石油生产区（建议后院）。 通常，油桶可以装进您的卡车。
- 滤油器： 去除油，以便进行加工。 400 微米。
- 生物燃料处理器： 通过将化学物质与石油结合，该设备将有助于将您的石油转化为生物燃料。
- 油桶： 这是使用生物燃料清洗罐清除杂质。
- 用于储存生物燃料的罐： 在洗涤和过滤后需要这些来保持过滤后的油。
- 输送泵： 它们用于在各种容器之间运输石油，并以各种尺寸和形式存在。
- 滴定套件： 用于测量酸度。
6.获得C药物
甲醇用于化学过程。 当甲醇与用过的植物油结合时会产生生物柴油。
除了甲醇之外，您还需要氢氧化钠或氢氧化钾。 它们都可以在管道用品商店买到。 氢氧化钾使甘油更易流动并易溶于甲醇，因此我们建议您购买一些。
这些氢氧化物中的任何一种都会使用催化剂来引发甲醇和油之间的化学反应。
7.油前处理
在将油加工成生物柴油之前，必须为加工做好准备。 在第 2 步中，我们讨论了计算油的水和酸含量。
我们现在应该看看如何处理稀释的油和/或高酸含量。
脱水
虽然有多种方法可以使油脱水，但让油沉淀下来是最直接的。 如果有足够的时间，水就会沉到底部并且可以被去除，因为水和油不能很好地相处。
也可以加热油以加速这一过程。 通过允许油分子膨胀，这使得水分子更容易从悬浮液中分散出来。
降低酸度
在使用这种油制造生物柴油之前，如果您收到的油含有高浓度的游离脂肪酸，您应该考虑降低油中的酸含量。 高游离脂肪酸原料可转化为生物柴油，但过程较为费力。
这样做的原因是，当你拥有生物柴油时，你仍然需要处理大量的肥皂，因为你最终使用了太多过量的溶剂。
有两种技术可以降低油的酸度：
- 碱剥离
- 酸酯化
1. 用碱清洗
为此，必须先将一些固体碱（氢氧化钠或氢氧化钾）溶解在水中，然后再添加到油中。 结果，无油脂肪酸将加入固体碱并产生肥皂。 在油被脱水并去除肥皂后，它可以用来制造生物柴油。
虽然有效，但这种方法会产生较少的生物柴油，因为一些油会转化为肥皂。
虽然一些生物柴油设施禁止将碱汽提作为降低游离脂肪酸的方法，但我们知道它可以做到并且有效。 有些人只喜欢第二种方法。
2. 酸酯化
油中的游离脂肪酸 (FFA) 在此过程中使用硫酸进行改性，因此它们仍可转化为生物柴油。 这种方法适用于处理含有大量游离脂肪酸的油。 之所以选择它，是因为它不会将 FFA 转化为肥皂，而只会改变酸链，使其转化为生物燃料或生物柴油。
8. B碘柴油 P加工
早期阶段的主要目的是为这一阶段做好准备。 这是将石油转化为生物柴油的主要方法。 允许您制造有机油生物柴油的实际反应发生在这里，奇迹发生的地方。
在我们离开之前，你需要练习出色的安全措施。 让我们看看您应该采取的一些安全措施。
威尔森氏症可以预防吗?
您将处理一些腐蚀性很强的液体、甲醇、烈性酒精、相当多的热量，以及将可燃物质从一个容器转移到另一个容器。 建议在手边准备一个灭火器，以扑灭油性烧伤。
在通风良好的地方，远离儿童和宠物，并使用适当的安全装置，最好处理生物柴油。
在大量生产生物柴油之前，请咨询当地政府和消防部门，确保所有添加剂、酒精和其他物质的处理和使用均符合当地法规。
如果在柴油发动机汽车中使用自制生物柴油，制造商的保修可能会失效。 因此，如果您的旧卡车已过保修期，请尝试一下。
如果生产得当，生物柴油通常非常有益健康。 它比食盐危害小，分解速度比糖快。 如果溢出，它不会被视为危险，因为它的闪点高于普通石油柴油。
9. 生物柴油清洗干燥
在生产生物柴油时，我们经常注入比我们需要的更多的甲醇。 为确保化学反应已经完成，请执行此操作。
放置反应后，大量的甲醇现在是原始生物柴油的组成部分，但是，它现在有一点变化。 过量的甲醇最终会变成甘油。 此外，一些额外的甲醇保留在生物柴油中。
- 洗涤生物柴油
- 干燥生物柴油
1.洗涤生物柴油
甲醇分子在使用时比生物柴油更喜欢水。
溶解在水中的甲醇被带到水层中，其他所有物质都被水覆盖在上面。 如果清洗时间足够长，附着在上面的多余甲醇和其他物质将被完全清除。
使用干洗系统时，该技术基本相同。 甘油、肥皂和甲醇被干燥的树脂或粉末捕获或吸收，但允许生物柴油通过。
2.干燥生物柴油
现在让我们讨论如何摆脱水。
首先，干燥生物柴油的方法有无数种。 如果您进行快速搜索，它们会散布在互联网上。 为了制造生物柴油，我们将只讨论一些更简单的方法。
将您的生物柴油带到阳光直射的室外，这是实现这一目标的最佳方式之一。 让大自然和魔法一起工作。 如果天气足够干燥，太阳的热量将帮助所有的水快速蒸发。
一旦干燥且不含甘油，您的生物柴油就可以使用了。
10.处理甘油
废弃物管理 设施可以接收用过的甘油。 该设施有一个独特的处理设备，称为厌氧消化器，也称为甲烷消化器。
从本质上讲，所有未经处理的污水都在一个相当大的混合设备中混合，然后被转移到一个相当大的水箱中，细菌在那里吞噬并分解未经处理的污水。
然后甲烷气体作为细菌的副产品产生。 在甲烷发电厂中，甲烷被捕获并燃烧。
细菌使用粗甘油作为食物，这增加了甲烷的产生。 我们现在有一个绿色的选择来处理我们所有的甘油，因为废物管理设施能够接受这一切。
结论
总之，生物燃料可用于交通、电力、照明和取暖。 光合作用的两个步骤——光反应和暗反应发生在细胞的叶绿体中。 生物燃料可以由多种生物产品制成，包括木材、草、油、糖和淀粉。
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