Презентация "Биотопливо проблемы и перспективы" по биологии – проект, доклад

ВЫПОЛНИЛА : Кириллова Анастасия ученица 11 класса

БИОТОПЛИВО: проблемы и перспективы

Цель работы: Исследование особенностей формирования и перспектив развития мирового рынка биотоплива в современных условиях углубления глобальных проблем мировой экономики. Задачи: выявить длительные и среднесрочные тенденции мирового рынка биотоплива, определить основные факторы, лежащие в основе его формирования и возможные перспективы развития; исследовать во взаимосвязи комплекс проблем, определяющих развитие мирового рынка биотоплива – ресурсных, производственных, технологических, сельскохозяйственных, энергетических, социальных и экологичесих; обосновать перспективные направления развития биотопливной отрасли с учетом развития науки и техники; использовать биотопливо на производстве и в быту.

Объект исследования: комплекс экономических, технологических, экологических и социальных процессов и явлений, лежащих в основе формирования мирового рынка биотоплива. Предмет исследования: мировой рынок биотоплива как система взаимоотношений субъектов мировой энергетической и сельскохозяйственной систем. Практическая значимость: использование биотоплива – это перспективное направление в энергетике, за которым будущее; использовать биотопливо можно не только в масштабах страны, но и в быту.

Биотопливо - это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.

Виды биотоплива

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

микробиологический (спиртовое брожение)

синтетический (гидратация этилена)

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 CH2=CH2 + H2O → C2H5OH

Биоэтанол - это обычный этанол (C2H5OH), получаемый путем переработки растительного сырья.

+ -

Обладает нулевым балансом диоксида углерода. Содержащийся в этаноле кислород, позволяет более полно сжигать углеводороды топлива. 10 % содержание этанола в бензине позволяет сократить выхлопы аэрозольных частиц до 50 %, выбросы СО2 — на 30 %.

При сгорании этанола в выхлопных газах двигателей появляются альдегиды (формальдегид и ацетальдегид), которые наносят живым организмам не меньший ущерб, чем ароматические углеводороды.

Мировое производство биоэтанола в 2005 г. составило 36,3 млрд. литров: 45 % пришлось на Бразилию 44,7 % — на США. Этанол в Бразилии производится преимущественно из сахарного тростника, а в США из кукурузы.

Диметиловый эфир (ДМЭ) - C2H6O может производиться как из угля, природного газа, так и из биомассы. Большое количество диметилового эфира производится из отходов целлюлозно-бумажного производства. Сжижается при небольшом давлении.

Диметиловый эфир - экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90% меньше, чем в бензине.

Является слабым наркотиком. Огнеопасен, смесь с воздухом взрывоопасна, температура вспышки −41 °C. ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 200 мг/м³.

В промышленности производится из природного газа, угля, или биомассы.

В июле 2006 года Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) (Китай) приняла стандарт использования диметилового эфира в качестве топлива. Китайское правительство будет поддерживать развитие диметилового эфира, как возможную альтернативу дизельному топливу.

Биоводород — водород, полученный из биомассы.

В настоящее время во всём мире ежегодно производится около 50 млн. тонн водорода. Из них примерно 48 % производится из природного газа, 30 % из нефти, и 18 % из угля. При таком производстве водорода из углеводородов получается большое количество СО2, который является одной из причин глобального потепления. Решение этой проблемы – биоводород.

термохимический метод (биомассу нагревают без доступа кислорода до температуры 500—800 °C )

биохимический метод (водород вырабатывают различные бактерии )

биофотолиз (водород может производить группа зелёных водорослей)

Биотопливо третьего поколения - топливо, полученное из водорослей.

Водоросли любят высокую температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат, но требуется некая температурная регуляция при ночных перепадах температур.

Из водорослей

Исследователи пришли к выводу, что Калифорния, Гавайи и Нью-Мексико пригодны для промышленного производства водорослей в открытых прудах. В течение 6 лет водоросли выращивались в прудах площадью 1000 м². 200 тысяч гектаров прудов могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5 % автомобилей США.

пиролиз или сухая перегонка; гидрогенизация; гидролиз под воздействием кислот и ферментов; спиртовая ферментация (брожение) .

для приготовления пищи и обогрева жилищ; для сушки технических сельскохозяйственных культур; для производства теплоты и электроэнергии.

При использовании биотоплива в качестве источника теплоты рационально применение следующих термохимических процессов:

Сжигание биотоплива (с целью получения теплоты) используют:

Тепловые установки на биотопливе - устройства, в которых в качестве источника теплоты используют органические соединения, называются биомассой.

Производство биотоплива, несомненно, имеет множество положительных моментов: Исследователи утверждают: биотопливо – дешево, его производство не является трудоемким, а также использование биотоплива сокращает выбросы в атмосферу углекислого газа. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) вподсчитала, что рост потребления биотоплив может помочь диверсифицировать сельскохозяйственную и лесную деятельность, и улучшить безопасность пищевых продуктов, способствуя экономическому развитию. Производство биотоплив позволит создать в развивающихся странах новые рабочие места, снизить зависимость развивающихся стран от импорта нефти.

Биотопливо: за или против

Однако эксперты выделяют и минусы в производстве биотоплива: По расчётам экономистов из Университета Миннесоты, в результате биотопливного бума число голодающих на планете к 2025 году возрастёт до 1,2 млрд. человек. В Индонезии и Малайзии для создания пальмовых плантаций была вырублена немалая часть тропических лесов. Причиной стала гонка за производством биодизеля- топлива, созданного на основе растительных или животных жиров, в качестве альтернативы дизельному топливу (рапсовое масло в качестве топлива может использоваться в чистом виде).

Стокгольм назван Зеленой столицей Европы

Защищая экономику и здоровье граждан, власти взяли курс на перевооружение, благодаря чему за последние 20 лет рост экономики Швеции составил 50%, выбросы парниковых газов уменьшились на 10%, и продолжают сокращаться.

Биогаз вырабатывается через очищение канализационных стоков из полученного ила. В Стокгольме 40% машин – «зеленые».

Мусор для Швеции давно превратился в источник тепла и дохода.

Швецию обогревают и освещают гидроэлектростанции, ветровые, солнечные.

Факторы, влияющие на рынок биотоплива:

ценами на нефть; наличия недорогих видов сырья; правительственной поддержки; технологическими прорывами, которые могли бы снизить стоимость биотоплива второго поколения; конкуренцией со стороны альтернативных вариантов топлива.

Перспективы рынка биотоплива:

Объемы производства биотоплива во всем мире должны резко вырасти в течение ближайшего десятилетия благодаря значительным государственным вложениям, о чем говорится в опубликованном докладе ОЭС Р и ФАО.

Большую роль играют сдерживающие факторы:

рост цен на сырьё; экология;

перенасыщения производственных мощностей;

развитие инфраструктуры;

Биотопливо в России

У России есть все шансы стать мировым лидером по производству биотоплива. Она входит в тройку стран экспортеров топливных пеллет на европейском рынке. В 2012 - 2013 годах планируется ввести в эксплуатацию более 50 биогазовых электростанций в 27 регионах России. По расчетам экспертов, на долю биотоплива в 2030 году будет приходиться 7% потребления автомобильного топлива (сейчас – только 1%), а это значит, что торговля нефтью уже не принесет России тех сверхприбылей, которые она получаем сегодня.

Использование биотоплива – это единственная возможность предотвратить наступление экологической катастрофы на нашей планете.