Зростає попит на біопалива - горючі рідини, виготовлені з поновлюваних біологічних ресурсів. Один з них - деревина. Чи можна з деревини отримувати паливо, яке не поступається нафтовому?
Перше, що потрібно усвідомити - це те, що саме бензину або гасу з дерева зробити не можна. Воно не піддається розкладанню на вуглеводні з прямою ланцюгом, з яких головним чином складаються нафтопродукти. Однак це не означає, що з нього можна отримувати речовини, здатні замінити нафтопродукти.
Деякі люблять табуретовку
Перший у списку, звичайно ж, спирт. З деревини можна отримувати два різних види спирту. Перший, який так і називається деревним - по-науковому метиловий спирт. Ця речовина дуже схоже на звичний етиловий спирт, як по горючості, так і по запаху і смаку. Однак метиловий спирт відрізняється тим, що дуже отруйний, і прийом його всередину може привести до смертельного отруєння. Разом з тим він є високоякісним моторним паливом, його октанове число навіть вище, ніж у етилового спирту, і набагато вище, ніж у звичайного бензину.
Технологія отримання метилового спирту з деревини дуже проста. Він виходить шляхом сухої перегонки, або піролізу. Точніше, він є однією із складових частин Жижки - суміші кисневмісних органічних речовин, що відділяються від свежевигнанной деревної смоли. Однак вихід отриманого таким чином спирту занадто малий, щоб він міг використовуватися в якості палива. Це робить подібну технологію отримання палива безперспективною.
Однак з деревини можна отримати і етиловий спирт, в набагато більших кількостях. Цей спирт - так званий гідролізний - виходить при розкладанні целюлози, основного компонента деревини, за допомогою сірчаної кислоти. Вірніше, при розкладанні целюлози виходять цукру, які в свою чергу можуть бути перероблені в спирт звичайним шляхом. Цей спосіб отримання етилового спирту дуже поширений в промисловості, саме гідролізним способом отримують практично весь технічний спирт, застосовуваний в інших цілях.
Етиловий спирт може бути використаний як безпосередньо замість бензину, так і в якості присадки до бензину. Шляхом таких присадок виходять різні сорти біопалива, популярні, зокрема, в таких країнах, як Бразилія.
Отримання етилового спирту шляхом гідролізу деревини економічно кілька менш вигідно, ніж отримання його з різних сільськогосподарських культур. Однак вигідною стороною такого способу отримання біопалива є те, що він не вимагає відведення сільськогосподарських площ під «паливні» культури, що не дають харчових продуктів, а дозволяє використовувати для його виробництва території, задіяні в лісовому господарстві. Це робить отримання біопаливного етанолу з деревини досить практичною технологією.
І терпентін на що-небудь корисний
Недоліком етанолу як палива є його низька теплота згоряння. При використанні в двигунах в чистому вигляді він дає або меншу потужність, або більша витрата, ніж бензин. Вирішити цю проблему допомагає змішування спирту з речовинами з високою теплотою згоряння. І не обов'язково це продукти з нафти: в якості такої присадки цілком годиться скипидар, або терпентін.
Скипидар - теж продукт переробки деревини, а якщо конкретно - хвойної: сосен, ялин, модрин та інших. Він досить широко застосовується як розчинник, а найбільш очищені його сорти знаходять застосування в медицині. Однак лісопереробна промисловість в якості побічного продукту виробляє велику кількість так званого сульфатного скипидару - нижчого сорту, що містить отруйні домішки, не тільки не застосовується в медицині, але і знаходить дуже обмежене застосування в хімічній і лакофарбовій промисловості.
Разом з тим скипидар з усіх продуктів переробки деревини найбільше схожий на нафтопродукт, точніше - на гас. Він відрізняється дуже високою теплотою згоряння, може використовуватися як пальне в гасових примусах, лампах, керогазах. Придатний він і в якості моторного палива, правда, нетривалий час: якщо його заливати в баки в чистому вигляді, двигуни незабаром виходять з ладу через засмолені.
Лігніну відходи - в доходи!
Такий компонент деревини, як лігнін, вважається мало корисним. Його застосування в промисловості значно менш широке, ніж у целюлози. Незважаючи на те, що він знаходить застосування у виробництві будівельних матеріалів і в хімічній промисловості, частіше його просто спалюють прямо на лесохімпроізводстве. Однак, як з'ясовується, при піролізі лігніну можна отримати більш різноманітні продукти, ніж при піролізі целюлози.
Розроблено технології та установки для піролізу, які можуть споживати як лігнін з відвалів, так і нерозділені на лігнін і целюлозу відходи деревини. Більш високі результати виходять при змішуванні лігніну або деревних відходів зі сміттям, що складається з викинутого пластика або гуми: пиролизная рідина виходить більш нефтеподобной.
Мирний атом і тирсу
Ще одна технологія отримання біопалива з деревини розроблена зовсім недавно українськими вченими. Вона відноситься до області радіохімії, тобто хімічних процесів, що протікають під впливом радіоактивного випромінювання. У дослідах вчених з ІФХЕ ім. Фрумкіна тирсу та інші відходи деревини піддавалися одночасному впливу сильного бета-випромінювання і сухий перегонки, причому нагрівання деревини проводилося саме за допомогою сверхсильной радіації. Дивно, але під впливом радіації склад продуктів, одержуваних при піролізі, змінився.
Що пускати в переробку
Зрозуміло, що краще використовувати для виробництва біопалива не цілісні стовбури дерев, а відходи переробки деревини, такі, як тирса, тріску, гілочки, кору, та й той же лігнін, який йде у відвали і печі. Вихід цих відходів з гектара поваленого лісу, звичайно ж, нижче, ніж деревини в цілому, але не слід забувати, що вони виходять як побічний продукт у виробничих процесах, які вже йдуть на багатьох підприємствах країни, відповідно, відходи виробництва дешеві і для їх отримання не потрібно вирубувати або засаджувати під вирубку додаткові площі лісу.
У будь-якому випадку, деревина є ресурсом поновлюваних. Способи відновлення лісових площ давно відомі, а в багатьох регіонах країни спостерігається навіть і неконтрольоване заростання лісом занедбаних сільськогосподарських земель. Так чи інакше, Україна не належить до країн, де до заощадження лісу слід ставитися з усією ретельністю; площ нашого лісу і його потенціалу до самовідновлення цілком достатньо, щоб завантажити повністю і лісопереробну промисловість, і виробництво біопалив, та багато інших виробництва.
Схожі сюжети
