Tipi di biocarburanti. combustibile sintetico. Schema, descrizione

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I processi per la produzione di combustibili liquidi e gassosi da combustibili solidi di bassa qualità sono stati sviluppati da D.I. Mendeleev. Nei paesi sviluppati del mondo vengono stanziati ingenti stanziamenti per l'attuazione di programmi nazionali per la creazione di combustibili sintetici.

La lignite - una forma transitoria dalla torba al carbon fossile con un contenuto di carbonio del 55...78% - all'inizio del XX secolo era una materia prima nella produzione del gas per illuminazione, utilizzato per scopi domestici e industriali. Attualmente, i gas a basso potere calorifico (fino a 6,7 MJ/nm) contenenti CO e idrocarburi vengono prodotti trattando la lignite con getto di vapore-aria. Quando si utilizza vapore acqueo ad alta temperatura, si ottiene un gas infiammabile contenente CO, CH₄ e H.₂, con un potere calorifico fino a 12,5 MJ/Nm3, che può essere utilizzato in metallurgia come agente riducente nel processo dell'altoforno. Secondo gli esperti statunitensi, la gassificazione del carbone è più efficace della combustione diretta del carbone nelle caldaie a carbone polverizzato. Negli anni Novanta del XX secolo, la produttività totale degli impianti di gassificazione del carbone statunitensi era di circa 100 miliardi di nm all’anno. Si stanno sviluppando schemi di gassificazione del carbone utilizzando il calore dei reattori nucleari. Sono in fase di sviluppo metodi per la gassificazione sotterranea di giacimenti di lignite con trattamento a vapore per produrre idrocarburi gassosi ad alto contenuto di metano in uscita.

La produzione di combustibili liquidi sintetici fu sviluppata in Germania nella prima metà del XX secolo. I carri armati tedeschi, le automobili e persino gli aerei durante la Seconda Guerra Mondiale furono riforniti con questo carburante sintetico. Negli anni '60...'70 furono sviluppati metodi per la lavorazione degli scisti bituminosi: rocce argillose arricchite di materia organica combustibile (fino al 60...70% in peso). I depositi di scisti bituminosi si trovano nella regione di Leningrado. A causa dell'elevata umidità e del contenuto di ceneri, il calore di combustione dello scisto è basso: 5,11 MJ/kg.

Come risultato della lavorazione termica dello scisto, si ottiene gas combustibile contenente fino al 30% di idrogeno, 15.30% di metano, circa il 10% di monossido di carbonio e olio di scisto - una miscela di idrocarburi liquidi vicini ai prodotti della distillazione del petrolio, nonché prodotti chimici preziosi: etilene, benzene, fenolo . Con l'abbondanza di petrolio e gas naturale alla fine del XX secolo, le tecnologie per la produzione di combustibili sintetici dalla lignite e dallo scisto sembravano non redditizie, ora è giunto il momento della loro ripresa. La trasformazione del combustibile solido in combustibile sintetico consente di ridurre drasticamente le emissioni di ceneri nei prodotti della combustione.

Una delle piante che accumula attivamente l'energia solare è la canna da zucchero. Facendo fermentare lo zucchero di canna in alcol etilico si ottiene un altro tipo di combustibile liquido sintetico, adatto ai motori a combustione interna. Negli anni ’80, il Brasile aveva 400 veicoli alimentati ad alcol e 5000 stazioni di rifornimento di alcol. L'aggiunta di alcol alla benzina a basso numero di ottano in una quantità del 20% ne aumenta il numero di ottano; in questo caso non sono necessari i costosi additivi utilizzati nella benzina ad alto numero di ottano.

Il mais e i suoi scarti possono essere utilizzati come materia prima per la produzione di combustibile sintetico. I carboidrati del mais vengono fermentati in alcol di grano. Il processo di produzione dell'alcol di cereali è estremamente semplice; per secoli è stato utilizzato negli alambicchi al chiaro di luna. Per idrolisi del legno si ottengono anche alcoli adatti come combustibili energetici. La colza e alcuni altri semi oleosi producono olio che può essere utilizzato come carburante per i motori diesel.

Autore: Labeish V.G.

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