Kann die produktion von biokraftstoffen den planeten vor

Gegenwärtig hat die Menschheit keinen besonderen Mangel an Kraftstoff aus Kohlenwasserstoffen. Es gibt jedoch auch ein anderes Problem - den Treibhauseffekt der Verbrennung. Darüber hinaus können diese Ressourcen nicht als unerschöpflich betrachtet werden, sodass Sie sich auf Alternativen vorbereiten müssen. Deshalb versuchen sie vielerorts, die Herstellung von Biokraftstoffen aus Holzabfällen, Biogas sowie Biodiesel und Bioethanol zu etablieren.

Warum brauchen wir es?

Die Forscher waren sich einig, dass die Ursache der globalen Erwärmung ein Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre ist, da wir fossile Brennstoffe aktiv nutzen. Seit Millionen von Jahren hat die Natur den Planeten gesäubert und ihn von CO befreit₂, bindender Kohlenstoff, versteckt ihn im Inneren des Planeten.

Die Menschheit konnte jedoch in die natürlichen Vorratsräume gelangen und begann sie aktiv zu nutzen. In dieser Situation ist eine Frage entstanden, die gelöst werden muss - ob es überhaupt möglich ist, auf diese Ressourcen zu verzichten, wenn nicht, wie können die negativen Folgen dieser Aktivitäten minimiert werden?

Was wird angeboten?

Um die Zerstörung der Ökologie zu stoppen, können fossile Energieträger durch Biokraftstoffe ersetzt werden. Es wird aus tierischen, pflanzlichen Rohstoffen, organischen Industrieabfällen sowie deren Abfallprodukten von Organismen gewonnen.

Schauen wir uns den Vorteil gegenüber Kohlenwasserstoffen an. Tatsächlich ist die Idee sehr einfach und hängt mit der Freisetzung von unverarbeitetem Kohlenstoff in die Atmosphäre zusammen.

Hinweis: Beim Umstieg auf Biokraftstoffe müssen wir kein Öl, Gas und Kohle aus natürlichen Lagerräumen pumpen.

Die Energie wird aus Kohlenstoff stammen, der sich bereits in der Atmosphäre des Planeten befindet. Der Prozess der Photosynthese von Pflanzen, der atmosphärischen Kohlenstoff bindet, hilft, und nachdem er in Biokraftstoff umgewandelt und Energie daraus gewonnen wurde, kehrt er wieder in die Atmosphäre zurück. Wir sollten also eine ideale Zirkulation von Materie haben und die negativen Folgen menschlicher Aktivitäten praktisch ausschalten.

Auf dem Papier sieht alles recht überzeugend und perfekt aus, aber Biokraftstoffe können nicht als Lösung für alle Probleme betrachtet werden. Sein Erhalt und Gebrauch hat eine Reihe von Schwierigkeiten. Der Rohstoff dafür ist zwar jegliches tierisches oder pflanzliches organisches Material, aber nicht alle Arten von Biokraftstoffen haben die gleiche Wirkung. (Siehe auch den Artikel Biokraftstoffe für Kamine: Merkmale.)

Drei Generationen von Rohstoffen für Biokraftstoffe

Jede Quelle hat ihre Vor- und Nachteile. Zum Beispiel haben einige einen größeren Effekt und stellen langfristig einen gewissen Nutzen dar, aber der Preis für Biokraftstoffe ist immer noch zu hoch. Andere wiederum erfordern keine großen Ausgaben, bringen jedoch auch keine greifbaren Vorteile.

Die Hauptprobleme umweltverträglicher Biokraftstoffe:

• wirtschaftlich (hohe Produktionskosten);
• technologisch (geringe Ausbeute des nützlichen Produkts sowie noch keine perfekte Methode zur Verarbeitung von Rohstoffen);
• Mangel an fruchtbarem Land, in dem Sie Nahrungsmittel anbauen können.

Hersteller identifizieren drei Generationen von Biokraftstoffen:

Woraus bestehen Biokraftstoffe heute?

Wir haben oben über drei Generationen von Rohstoffen für die Herstellung umweltfreundlicher Brennstoffe gesprochen, aber heute zieht die überwiegende Mehrheit der Unternehmen in diesem Produktionszyklus den ersten vor, obwohl er bereits als "veraltet" gilt.

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1. Mais - die Hauptkultur für die Herstellung von Biokraftstoffen in den Vereinigten Staaten. Das daraus gewonnene Ethanol zeigt sich als stabiler Brennstoff. Die Verwendung von Mais zur Herstellung von Biokraftstoffen verringert jedoch die Menge an Lebensmitteln, in denen er verwendet wird.

Es gibt Vorschläge von Anhängern eines solchen Brennstoffs, ein Nebenprodukt für Viehfutter zu verwenden, das nach der Getreideverarbeitung verbleibt. Trotzdem wird Mais heute als vorübergehende Lösung betrachtet, da es genügend andere Pflanzen gibt, die den Biokraftstoffertrag übertreffen. Eines davon ist Zuckerrohr. Aus technologischen und wirtschaftlichen Gründen wird Mais jedoch vorerst die Branche beherrschen.

1. Canola und Soja sind reich an Pflanzenölen. Heute werden sie häufig zur Herstellung von Biodiesel sowie von in Flugzeugtriebwerken verwendeten Biokraftstoffen eingesetzt. Der Vorteil solcher Rohstoffe ist die einfache Verarbeitung, das Negative ist genau das gleiche wie bei Mais. Sowohl Rapssaat als auch Sojabohnen sind Nahrungspflanzen, daher besteht hier ein Dilemma, dass es besser ist, Menschen, die an Nährstoffmangel leiden, in verschiedenen Ländern zu ernähren oder sie für Flugzeuge zu verwenden, da ihre Produktionsressourcen begrenzt sind. Daher ist Sojabohne wie Mais nur eine Zwischenlösung, die bislang toleriert werden muss, da es keine echte Alternative gibt.

1. Zuckerrohr in der weltweiten Produktion von Biokraftstoffen gilt als zweiter Mais, Es ist jedoch möglich, dass sich Positionen innerhalb von zehn Jahren ändern. Der wertvollste Teil der Ernte ist der Stängel. In Sojabohnen und Mais werden die Samen hauptsächlich verarbeitet. Daher liefert die Anlage eine höhere Ausbeute an Biokraftstoffen aufgrund ihrer höheren Verwendung im Prozess. Die Zuckerrohrproduktion wird nur durch natürliche Ursachen eingeschränkt, da sie nur in tropischen Klimazonen wächst. In Ländern, in denen es reichlich vorhanden ist, wurde die Technologie für die Herstellung von Biokraftstoffen entwickelt und findet breite Anwendung. Brasilien ist einer von ihnen.

1. Methan - der Hauptbestandteil von Erdgas. In letzter Zeit wird er jedoch auch als Biokraftstoff betrachtet, da er nach der Verarbeitung von biologischen Rohstoffen durch Mikroorganismen gewonnen werden kann, wodurch Biomasse jeglichen Ursprungs abgebaut wird.

Tipp: Auf großen Deponien können Sie diese ohne zusätzlichen Aufwand erhalten, da sie aus natürlichen Gründen gebildet wird. Um Methan zu sammeln, reicht es aus, Rohre in Mülldeponien zu installieren.

Heute gibt es verschiedene Ausführungen von Bioreaktoren, die alle Arten von biologischem Abfall recyceln. Mit ihrer Hilfe wird Methan von Kleinbauern und sogar von großen Versorgungsbetrieben gewonnen.

Hinweis: Das auf diese Weise gewonnene Gas kann mit Erdgas gemischt werden, um dieses Gas zu sparen.

Die weitverbreitete Verwendung von Methan als Motorkraftstoff wird durch technologische Schwierigkeiten behindert, da hierfür die Ausrüstung von Automotoren und der Bau geeigneter Tankstellen erforderlich sind. Im öffentlichen Verkehr sind diese Schwierigkeiten jedoch leicht zu überwinden.

Woraus können Biokraftstoffe zukünftig bestehen?

Leider verarbeitet die Menschheit keine Nahrungspflanzen aus einem guten Leben. Wissenschaftler hoffen immer noch, dass man Biokraftstoffe aus Soja oder Mais bald völlig loswerden kann.

Pflanzen

Insbesondere - eine im europäischen Teil unseres Landes bekannte, bescheidene Kamelina und eine giftige Jatropha-Pflanze aus Mittelamerika. Diese Pflanzen haben einen hohen Ölgehalt in den Samen und sind den Bedingungen unprätentiös.

Sie werden zum Beispiel nicht durch trockenes und unfruchtbares Land eingeschüchtert, wo traditionelle Pflanzen überhaupt nicht wachsen oder ihre Produktion nicht wirtschaftlich ist. Pflanzen stören nicht nur die Nahrungsmittelproduktion nicht, sondern tragen auch dazu bei, den Boden allmählich wiederherzustellen und fruchtbar zu machen.

Ihr Potenzial ist jedoch bisher nicht vollständig verwirklicht worden. Gleichzeitig glauben einige Experten, dass dies umgekehrt gut ist, da es schwer vorhersagbar ist, wie sich die Landwirte verhalten werden und ob sie nicht auf fruchtbaren Böden wachsen werden, sobald sie von den Vorteilen dieser Pflanzen überzeugt sind.

Cellulose

Für viele von uns ähnelt dieses Wort Holz und Papier, aber es ist nicht nur in den Wäldern zu finden.

In den USA ist es zum Beispiel möglich, mehr als eine Milliarde Tonnen Cellulose-Materialien für die Herstellung von Biokraftstoffen zu sammeln. Dies kann Folgendes sein:

• Hirse;
• Weide, Pappel und andere schnell wachsende Bäume;
• Maishalme, die nach der Ernte in großen Mengen auf den Feldern bleiben.

Bislang kann eine solche Fülle potenzieller Rohstoffe jedoch nicht in Biokraftstoff umgewandelt werden, da Pflanzen über einen speziellen "Mechanismus" verfügen, der sie vor mikrobiellen Angriffen schützt. Andernfalls würden die Bakterien sie einfach zerstören. Die Wissenschaftler hoffen jedoch immer noch, dass sie einen effizienten Weg zur Produktion von Zellulose-Biokraftstoffen entwickeln können.

Algen

Ihr großer Vorteil gegenüber anderen Biomassen ist nicht der Anbau landwirtschaftlicher Flächen, die für den Anbau von Nahrungspflanzen benötigt werden. Dank Photosynthese können Tina und Algen pflanzliche Öle ansammeln, die fast die Hälfte ihres Gewichts ausmachen können. Außerdem vermehren sie sich und wachsen sehr schnell.

Der letzte Vorteil ist gleichzeitig der Hauptnachteil, weshalb die Herstellung von Biokraftstoffen noch nicht kommerziell etabliert ist. Der beschleunigte Zuchtprozess führt dazu, dass die Algen den zur Verfügung stehenden Platz ausfüllen und den Zugang zum Licht blockieren, wodurch der Prozess der Photosynthese blockiert wird. Infolgedessen sterben die meisten von ihnen.

Noch keine wirksame Technologie entwickelt, um das Algenwachstum einzudämmen oder zu kontrollieren. Aufgrund des riesigen Inhalts von Pflanzenöl stehen sie jedoch an zweiter Stelle in der Liste der wahrscheinlichsten Quellen für Biokraftstoffe.

Tierisches Fett

Ernährungswissenschaftler sind heute alarmiert über den erhöhten Konsum von fettem Fleisch. Tierfett hat jedoch als Rohstoff für Biokraftstoffe ein hohes Potenzial.

In der Praxis ist es ziemlich schwierig zu implementieren:

• schwierig, eine Sammlung zu organisieren;
• Fett ist ein wertvoller industrieller Rohstoff.

Aus diesen Gründen glauben Experten, dass es nicht lohnt, daraus eine Massenproduktion von Biokraftstoffen zu erwarten.

Altpapier

Altpapier-, Sägemehl- und Altpapierindustrie werden als Rohstoffe für die Papierherstellung verwendet. Sie können jedoch trotz gewisser technologischer Schwierigkeiten möglicherweise zur Grundlage für die Herstellung von Biokraftstoffen werden.

Es gibt eine Aussage, dass die Umwandlung von Papier in flüssige Kraftstoffe durch Wachs behindert wird. Gleichzeitig wird die Papierindustrie selbst ein ernstzunehmender Wettbewerber sein. Die Hinzufügung dieser Faktoren macht das Recycling von Papier zu Biokraftstoffen teuer und schwierig zu implementieren. (Siehe auch den Artikel Heizung eines Privathauses mit Brennholz: Merkmale.)

Fazit

Aus dem Artikel wurde klar, dass die Rohstoffe für die Herstellung von Biokraftstoffen auf der Erde ausreichen. Es ist nur notwendig, die Sammlung zu organisieren und effektiv zu recyceln. Letztendlich wird die Menschheit auf die Verwendung von Kohlenwasserstoffen verzichten müssen, da dies ihre Existenz bedrohen wird. Das Video in diesem Artikel hilft Ihnen, zusätzliche Informationen zu diesem Thema zu finden.