Воздействие биодизеля на окружающую среду

редактировать

Воздействие биодизеля на окружающую среду разнообразно.

Содержание

  • 1 Выбросы парниковых газов
  • 2 Загрязнение
  • 3 Биоразложение
  • 4 Биоразложение в водной среде
  • 5 Выбросы карбонила
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки

Парниковый эффект выбросы газа

Расчет углеродоемкости соевого биодизеля, выращенного в США и сжигаемого в Великобритании, с использованием цифр, рассчитанных правительством Великобритании для целей обязательства по возобновляемому транспортному топливу. График показателей Великобритании для углеродоемкости для биодизельного топлива и ископаемого топлива. Этот график предполагает, что весь биодизель используется в стране его происхождения. Также предполагается, что дизельное топливо производится из уже существующих пахотных земель, а не путем изменения землепользования

. Часто упоминаемым стимулом для использования биодизеля является его способность снижать выбросы парниковых газов по сравнению с к тем из ископаемого топлива. Так это или нет, зависит от многих факторов. Общая критика биодизеля - это изменения в землепользовании, которые могут вызвать даже больше выбросов, чем то, что было бы вызвано использованием только ископаемого топлива. Однако эту проблему можно решить с помощью биотоплива из водорослей, на котором можно использовать землю, непригодную для сельского хозяйства.

Двуокись углерода - один из основных парниковых газов. Хотя при сжигании биодизеля образуются выбросы диоксида углерода, аналогичные выбросам из обычного ископаемого топлива, сырье завода, используемое в производстве, поглощает диоксид углерода из атмосферы во время роста. Растения поглощают углекислый газ в процессе, известном как фотосинтез, который позволяет им накапливать энергию солнечного света в виде сахаров и крахмалов. После преобразования биомассы в биодизель и сжигания в качестве топлива энергия и углерод снова высвобождаются. Часть этой энергии может использоваться для питания двигателя, в то время как углекислый газ выбрасывается обратно в атмосферу.

Поэтому при рассмотрении общего количества выбросов парниковых газов важно учитывать весь производственный процесс и то, какие косвенные эффекты такое производство может вызвать. Влияние на выбросы углекислого газа во многом зависит от методов производства и типа используемого сырья. Расчет углеродоемкости биотоплива - это сложный и неточный процесс, который сильно зависит от допущений, сделанных в расчетах. Расчет обычно включает:

  • Выбросы от выращивания сырья (например, нефтехимии, используемой в удобрениях);
  • Выбросы от транспортировки сырья на завод
  • Выбросы от переработки сырья в биодизель
  • Поглощение выбросов CO2 при выращивании сырья

Другие факторы могут быть очень значительными, но иногда их не принимают во внимание. К ним относятся:

  • Выбросы в результате изменения землепользования на территории выращивания топливного сырья.
  • Выбросы при транспортировке биодизеля от завода к месту его использования
  • эффективность биодизеля по сравнению со стандартным дизельным топливом
  • Количество диоксида углерода, произведенного в выхлопной трубе. (Биодизель может производить на 4,7% больше)
  • Выгоды от производства полезных побочных продуктов, таких как корм для крупного рогатого скота или глицерин

Если изменение землепользования не рассматривается и с учетом сегодняшних методов производства, биодизельное топливо из рапса и подсолнечного масла производит на 45-65% меньше выбросов парниковых газов, чем нефтедизель. Тем не менее, исследования по повышению эффективности производственного процесса продолжаются. Биодизельное топливо, произведенное из отработанного кулинарного масла или других отходов жира, может снизить выбросы CO 2 на целых 85%. Пока сырье выращивается на существующих пахотных землях, изменение землепользования практически не влияет на выбросы парниковых газов. Однако есть опасения, что увеличение производства сырья напрямую влияет на скорость обезлесения. Такие сплошные рубки вызывают высвобождение углерода, хранящегося в слоях леса, почвы и торфа. Количество выбросов парниковых газов в результате обезлесения настолько велико, что выгоды от более низких выбросов (вызванных одним только использованием биодизеля) будут незначительными в течение сотен лет. Биотопливо, произведенное из исходного сырья, такого как пальмовое масло, может вызывать гораздо более высокие выбросы углекислого газа, чем некоторые виды ископаемого топлива.

Загрязнение

В Соединенных Штатах биодизель является единственным альтернативным топливом. для успешного выполнения требований к испытаниям на воздействие на здоровье (уровень I и уровень II) Закона о чистом воздухе (1990 г.).

Биодизель может снизить прямые выбросы из выхлопной трубы твердых частиц, мелкие частицы твердых продуктов сгорания на транспортных средствах с фильтрами твердых частиц на 20 процентов по сравнению с низкосернистыми (< 50 ppm) diesel. Particulate emissions as the result of production are reduced by around 50 percent compared with fossil-sourced diesel.

биоразложение

A университет Айдахо исследование биодеградация биодизеля, чистые растительные масла, смеси биодизельного топлива и нефтяного дизельного топлива, а также чистое дизельное топливо 2-D. Используя низкие концентрации продукта, подлежащего разложению (10 ppm) в растворах с добавками питательных веществ и осадка сточных вод, они продемонстрировали, что биодизельное топливо разлагается с той же скоростью, что и контроль уровня декстрозы и в 5 раз быстрее, чем дизельное топливо ov в течение 28 дней, и эти биодизельные смеси удвоили скорость разложения дизельного топлива за счет совместного метаболизма. В том же исследовании изучали деградацию почвы с использованием 10 000 частей на миллион биодизеля и нефтяного дизельного топлива и обнаружили, что биодизельное топливо разлагается в два раза быстрее, чем нефтяное дизельное топливо в почве. Во всех случаях было определено, что биодизельное топливо также разлагается более полно, чем нефтяное дизельное топливо, которое дает плохо разлагаемые промежуточные соединения неопределенного происхождения. Исследования токсичности для того же проекта продемонстрировали отсутствие смертности и незначительное токсическое воздействие на крыс и кроликов при дозе до 5000 мг / кг биодизеля. Бензиновый дизель также не показал смертности при той же концентрации, однако токсические эффекты, такие как выпадение волос и обесцвечивание мочи, были отмечены при концентрациях>2000 мг / л у кроликов. :

Биоразложение в водной среде

Поскольку биодизель становится все более широко используемым, важно учитывать, как потребление влияет на качество воды и водные экосистемы. Исследования биоразлагаемости различных видов биодизельного топлива показали, что все изученные виды биотоплива (включая чистое рапсовое масло, чистое соевое масло и их модифицированные сложноэфирные продукты) были «легко биоразлагаемыми» соединениями и имели относительно высокую скорость биоразложения в воде. Кроме того, присутствие биодизеля может увеличить скорость биоразложения дизельного топлива за счет совместного метаболизма. Чем выше соотношение биодизеля в смесях биодизель / дизельное топливо, тем быстрее дизельное топливо разлагается. Другое исследование с использованием контролируемых экспериментальных условий также показало, что метиловые эфиры жирных кислот, первичные молекулы в биодизеле, разлагаются в морской воде намного быстрее, чем нефтяное дизельное топливо.

Выбросы карбонила

При рассмотрении выбросов от ископаемых использование топлива и биотоплива, исследования обычно сосредоточены на основных загрязнителях, таких как углеводороды. Общепризнано, что использование биодизеля вместо дизельного топлива приводит к значительному сокращению регулируемых выбросов газов, но в исследовательской литературе не хватает информации о нерегулируемых соединениях, которые также играют роль в загрязнении воздуха. Одно исследование было посвящено выбросам карбонильных соединений, не соответствующих критериям, при сжигании чистого дизельного топлива и смесей биодизеля в тяжелых дизельных двигателях. Результаты показали, что выбросы карбонильных групп формальдегида, ацетальдегида, акролеина, ацетона, пропиональдегида и бутиральдегида были выше в смесях биодизеля, чем выбросы из чистого дизельного топлива. Использование биодизеля приводит к более высоким выбросам карбонила, но к снижению общих выбросов углеводородов, что может быть лучше в качестве альтернативного источника топлива. Были проведены другие исследования, которые противоречат этим результатам, но сравнения трудно сделать из-за различных факторов, которые различаются между исследованиями (например, типы топлива и используемые двигатели). В статье, в которой сравнивались 12 исследовательских статей о выбросах карбонила при использовании биодизельного топлива, было обнаружено, что в 8 из них сообщалось об увеличении выбросов карбонильных соединений, а в 4 было показано обратное. Это свидетельство того, что эти соединения требуют еще больших исследований.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-19 11:44:39
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте