Сжигание ископаемого топлива играет большую роль в выбросе большого количества CO2 в окружающую среду, что наносит ущерб планете. Полный переход на возобновляемые источники энергии необходим для нашего выживания. В этой статье я расскажу об энергетическом потенциале биотоплива из конопли, некоторых фактах о биодизеле, различных типах конопляного биотоплива и способах их производства, а также процитирую исследование о биогазе из каннабис.
У нас есть технология производства и использования биотоплива уже более века. Биотопливо использует сырье, растения и другие органические вещества и является возобновляемым источником энергии. Для того чтобы к 2030 году достичь показателей устойчивого роста производства биотоплива из марихуаны, установленных Международным энергетическим агентством, текущее производство биотоплива необходимо утроить.
История растительного биодизеля
Доктор Рудольф Дизель разработал первый дизельный двигатель, работающий на растительном масле, в 1895 году. Его первый двигатель, работающий на арахисовом масле, был представлен на Всемирной выставке 1900 года в Париже.
К вашему сведению: Генри Форд построил свои первые автомобили, работающие на биодизеле. Биодизель из конопли производится путем извлечения масла путем прессования семян конопли.
Конопля как эффективное биотопливо
Такие культуры, как пшеница, ячмень и кукуруза, использовались для производства этанола. Однако существуют различные процессы ферментации для превращения конопли в этанол. Гораздо разумнее использовать непищевые источники, такие как семена марихуаны, для производства топлива. Мало того, конопля хорошо растет в условиях менее качественной почвы по сравнению с пшеницей и кукурузой. Биоэтанол из этой культуры также безопаснее транспортировать, как и биодизель.
- Энергетический потенциал конопляного биотоплива
- Конопля готова к сбору всего через 4 месяца
- Привлекает относительно мало насекомых-вредителей, поэтому требуется меньшее количество пестицидов.
- Каннабис обладает высокой устойчивостью к грибковым заболеваниям
- Может вырасти выше сорняков
- Требует меньше удобрений для роста
- Выход конопляного топлива составляет 207 галлонов с гектара. Это в четыре раза больше, чем соевые бобы, которые также используются в качестве биотопливной культуры.
- Биодизель из конопли может стать углеродно-нейтральной заменой дизельного топлива
- Потребляет гораздо больше CO2, чем деревья
- Больше фактов о биодизеле
- Его можно хранить везде, где хранится нефтяное дизельное топливо.
- В США автомобили проехали более 30 миллионов миль.
- В Европе используется более 20 лет.
- Запах выхлопа пахнет коноплей, попкорном или картофелем фри
Поскольку биодизель обладает более высокими смазывающими свойствами, чем дизельное топливо, биодизель может продлить срок службы дизельных двигателей. Его расход топлива, выходная мощность, автоматическое зажигание и крутящий момент двигателя аналогичны нефтяному дизелю. Он был протестирован в соответствии с Законом о чистом воздухе и признан соответствующим стандартам.
Несколько правительственных учреждений, включая Министерство сельского хозяйства США (USDA), Бюджетное управление Конгресса (CBO) и Министерство обороны (DOD), пришли к выводу, что он соответствует требованиям Закона об энергетической политике по конопле в качестве недорогого альтернативного источника топлива для их автопарков. транспортных средств.
Конопляный этанол
Процесс целлюлозообразования необходим для производства этанола из марихуаны. Это включает в себя несколько этапов:
- Целлюлоза должна быть предварительно обработана, чтобы сделать ее совместимой с гидролизом.
- Молекулы расщепляются на сахара с помощью фермента целлюлазы.
- Сахара отделяются от лигнина, отвечающего за жесткость и древесность клеточных стенок.
- Сахарное брожение
- Перегонка этанола
- Концентрация этанола увеличивается за счет использования молекулярных сит.
По словам эксперта по биотопливу Тима Кастлмана, США могут производить этанол из конопли (из всего растения) по цене 1,37 доллара за галлон плюс стоимость корма. Если вы добавите налоговые льготы и технологические усовершенствования, вы получите сокращение еще примерно на 1 доллар.
Конопляный метанол
Он производится из древесной мякоти растения конопли. Сухая перегонка — это процесс, при котором из конопли получается метанол. Он включает в себя нагревание конопляного материала до состояния газа, который может конденсироваться в жидкость или в твердую форму древесного угля. Он может включать или не включать пиролиз, который включает нагревание материала конопли при высоких температурах без использования кислорода, чтобы избежать возгорания.
Конопляное твердое топливо
Одним из наиболее перспективных видов твердого биотоплива из каннабис являются гранулы из конопли, которые получают из древесной сердцевины растения. Пеллеты из конопли производят такое же количество тепла и такой же уровень золы, но не вызывают коррозии, что делает их отличной альтернативой древесине.
Конопляный биогаз
Метан тесно связан с метанолом. Биодигестер, который подобен механическому желудку, создает метан, обеспечивая оптимальные анаэробные условия, воздействующие на конопляный материал для улавливания газа.
Шведское исследование 2010 года, опубликованное в журнале Biomass and Bioenergy, Volume 35, Issue 2 в феврале 2011 года, показало, что биогаз из конопли является высокоэффективной альтернативой этанолу из пшеницы и биодизельному топливу из марихуаны из семян рапса. Кроме того, отходы могут быть использованы в качестве удобрения.