21.10.2021

Топливо из листьев: топливные брикеты и поленья из опавшей листвы, ее утилизация в газогенераторах, утепление потолка и другие варианты использования

Страница не найдена — Технологии переработки и утилизации мусора

Переработка и утилизация

Каждый человек хотя бы один раз в жизни разбивал термометр. Однако далеко не каждый

Законы

До 400 кг различных отходов приходится на одного гражданина России. Утилизируются они на 4

Виды отходов

Конкуренция, как на рынке строительных материалов, так и между компаниями – застройщиками, способствует поиску

Оборудование

У человека, который становится хозяином садового участка или работает с материалами растительного происхождения, возникает

Виды отходов

– это мусор, производимый в виду рода деятельности в каждом лечебном учреждении, а также

Оборудование

Владелец усадьбы или производственного цеха должен иметь измельчитель. Сделать измельчитель древесины своими руками гораздо

Страница не найдена — Технологии переработки и утилизации мусора

Переработка и утилизация

В современной промышленности важную роль играет упаковка товаров. Упаковка необходима для транспортировки и хранения

Оборудование

Не так давно отходы из древесины от промышленного производства нашли себе применение. Опилки, сухие

Виды отходов

– отходы медицинского характера, представляющие опасность для окружающей среды и человека. Она характеризуется, в

Переработка и утилизация

Почти любое вторсырье можно превратить в предмет искусства, если придать ему нужную форму. Такое

Виды отходов

Экологи безустали твердят миру, что добыча и перевозка сырой нефти негативно сказывается на окружающей

Переработка и утилизация

Начиная любое строительство необходимо заранее решить вопрос, куда девать образовавшиеся остатки стройматериалов. Вопрос утилизации

Страница не найдена — Технологии переработки и утилизации мусора

Оборудование

Перед постройкой дома или дачи необходимо всё тщательно продумать — где проложить проводку, какую

Виды отходов

Развитие промышленности и производства несет определенные блага для человека, но при этом появляется много

Переработка и утилизация

Проблема длительного разложения полиэтиленовых пакетов в последнее время встала достаточно остро. Поэтому производители упаковочных

Творчество

Мы редко задумываемся о том, как много отходов и мусора мы оставляем после себя,

Переработка и утилизация

Вы не знаете, что делать с разбитым градусником? Какие действия при разливе ртути предпринять?

Виды отходов

Экологи безустали твердят миру, что добыча и перевозка сырой нефти негативно сказывается на окружающей

Оборудование для изготовления брикетов из листьев.

Технология, превращающая опавшую листву с «волшебные» поленья. Необычный бизнес — дерево из листьев

Отопление дачи или загородного дома дровами — удовольствие недешёвое. Однако природа располагает большим количеством ресурсов, которые известны и вполне доступны.

Например, можно сделать брикеты из листьев своими руками, служащие для растопки и длительного обогрева помещения. Этот экологичный материал отлично заменит дрова или уголь, а также поможет сэкономить средства.

Преимущества альтернативного материала

Брикеты из листьев также называют евродровами, потому что впервые они были изобретены в Великобритании. Со временем использовать экологичное прессованное топливо стало модно по всему миру, ведь оно имеет немало достоинств.



К главным преимуществам можно отнести следующие :

  • Изготовить евродрова довольно просто. Даже неопытный мастер справится с этим делом, достаточно лишь приобрести пресс в магазине или сделать его самостоятельно.
  • Длительное горение. Один брикет пылает от одного до четырёх часов, постоянно выделяя тепло.
  • Небольшое количество искр и дыма.
  • Для изготовления используются экологически чистые материалы. Оставшуюся золу можно применить в качестве натурального удобрения.
  • Экономия средств. Стоимость кубометра альтернативного топлива гораздо ниже, чем такое же количество дров либо угля, причём теплоотдача несколько выше.
  • Материал просто хранить. Пеллеты из листьев не занимают много места, их можно просто сложить в полиэтиленовые мешки и убрать в подвал. Кроме того, они способны длительное время находиться во влажных помещениях, сохраняя свои свойства.
  • Брикетами можно топить все виды оборудования: кирпичные и металлические печи, котлы, камины.

Кроме этого, топливо можно производить не только для собственных нужд, но даже и на продажу. Такой собственный бизнес поможет получить прибыль, затратив минимум средств.

Сферы использования брикетов

Перед тем как начать изготавливать альтернативный материал, следует разобраться, где его возмжно будет применить. Обычно брикетами отапливают деревенские, садовые и дачные домики, загородные жилые коттеджи, различные учреждения, учебные заведения.

Кроме того, лиственные пеллеты используются для обогрева складов, сараев для животных и прочих хозяйственных построек. Отлично подойдут они и для приготовления пищи в летней кухне или на улице (например, во время готовки барбекю, шашлыка).

Этот вид топлива используется даже крупными промышленными предприятиями. Конечно, одних переработанных листьев для нужд завода не хватит, поэтому чаще всего происходит сочетание нескольких материалов.

Польза для окружающей среды

Экологический аспект производства заслуживает отдельного внимания. Ведь традиционная заготовка дров подразумевает вырубку лесов. Кроме того, листва, оставленная на земле перегнивать, выделяет метан, который обладает ярко выраженным парниковым эффектом, что губительно для нашей планеты.

Просто сжигать листья в лесах и парках — не лучшее решение. Во время этого процесса выделяется гораздо больше продуктов горения, чем при использовании готовых евродров.

К тому же большие костры из листьев создают пожароопасную обстановку и вредят насекомым, живущим в грунте. Поэтому, используя прошлогодние листья для изготовления прессованного топлива, можно внести собственный вклад в улучшение экологического состояния местности проживания.

Поленья из опавших листьев как бизнес идея ноу хау

Оборудование для изготовления евродров

Главным элементом производства является пресс. Для начала нужно определиться, какой формы будут готовые элементы и в зависимости от этого выбирать оборудование. Чаще всего применяются брикеты круглой или цилиндрической формы.



К профессиональным прессам можно отнести :

  • Шнековый. Выдаёт восьмиугольные пеллеты с отверстием в центре. Они обладают максимальной плотностью, вследствие чего показывают высокую длительность горения. Через отверстие удобно продеть шнур или верёвку, чтобы вывесить гранулы на солнечный свет для просушки.
  • Гидравлический. С его помощью можно производить прямоугольные элементы. Плотность их минимальна, поэтому расход материала довольно велик.
  • Ударно-механический. Позволяет получить брикеты любой формы. Плотность — средняя.

С помощью этих устройств можно изготавливать евродрова высокого качества. В наши дни существует немало фирм, специализирующихся на производстве, доставке и установке оборудования для изготовления прессованного топлива. Единственный минус — цена таких аппаратов достаточно велика.

Поэтому, если не планируется изготовление большого количества материала для продажи, выгоднее сделать устройство собственными руками .


Для этого понадобится форма, в качестве которой можно использовать, например, старую канализационную трубу с толстыми стенками. Чтобы лишние жидкость и воздух выходили, в трубе проделываются отверстия. Именно в этой форме (матрице) смесь и будет спрессовываться в пеллет.

Матрица присоединяется к любому ручному прессу рычажного или винтового типа либо к гидравлическому домкрату.

Сырьё закладывается в форму, сдавливается прессом, после чего готовый продукт выталкивается с помощью металлического штока наружу.

Следует учитывать, что сила нажатия у винтового и рычажного прессов довольно слаба, поэтому плотность брикетов будет минимальной или средней. Для усиления сжатия можно использовать электродвигатель.

Дело хоть и трудоёмкое, но всё-таки несложное. Поэтому тем, кто заботится об экологии и чистоте собственного дома, стоит попробовать изготовить альтернативное топливо и не только сэкономить на этом свои деньги, но и, возможно, получить прибыль от его продажи.

Научная переработка листьев за границей, намного эффективнее, чем в нашей стране. В то время, когда у нас, его компостируют или, как это бывает чаще, вывозят для сжигания, страны Европы зарабатывают деньги.

В частности удобряют газоны, а из листьев, или обычного мусора, для получения газа и изготавливают брикеты, поленья.

Опавшие листья стоит ли оставлять на зиму

У нас принято убирать и вывозить то, чем американцы давно подпитывают почву. В Вашингтоне, столице Америки, листья остаются на тех местах, где упали. Чтобы лучше и быстрее перегнивали, их, разве что подвергают измельчению.

Считается, что растительные отходы, оставленные на газонах, обогащают почву питательными веществами.

Может, поэтому, чем, поднимая пыль, мести их, лучше потратить деньги на измельчитель для листьев. Относительно того, как поступить с листьями, оставить на земле или нет, мнения специалистов расходятся.

Одни специалисты уверены, что в листьях остаются на зиму инфекционные вирусы и вредители, поэтому, на пользу деревьям идет их вывозка.

Другие напоминают, что, давая возможность траве в весеннее время прорастать еще под снегом, опавшие листья — это защитный слой почвы от промерзания.


Переработка листьев как бизнес

Переработка листьев многими странами уже давно используется для зарабатывания денег. Проблему опавших листьев в Бирмингеме решают по-иному.

В этих местах, это основа бизнеса, лозунг которого — борьба за экологию, и источник дохода.

Листья деревьев они превращают в обыкновенные дрова — поленья. Теперь в Бирмингеме функционирует завод по изготовлению поленьев.

Технология производства этих экодров не только в уплотнении и сжигании биомассы. На приготовление одного полена расходуется примерно один мешок, заполненный листьями большого размера.

В конечный продукт британцы прибавляют воск — тридцать процентов воска и семьдесят процентов листьев.

Применяем грабли

Оказывается, кроме того, за границей, люди до сих пор не забыли про грабли. И не только помнят, но и применяют.

В Западных странах различают три вида граблей:

  • из бамбука
  • из металла
  • из пластика

Там их применяют в зависимости от того, какое количество листьев упало на окружающую территорию.

К списку можно прибавить еще:

  • машины-измельчители
  • пылесосы
  • воздуходувки

И все работает на пользу экологии.



Поленья из осенних листьев стали делать два англичанина, создавших собственный бизнес. Топливо закупают владельцы загородных домов, которые не хотят отапливать помещения природным газом. Сохраненные деревья и листья, убранные с земли, поддерживают экологическую чистоту. Идея интересная, бизнес прибыльный.

Осень не только время листопада, но и прекрасная возможность заработать, именно так и подумали жители Бирмингема Питер Моррисон (Peter Morrison) и Шэрон Уормингтон (Sharon Warmington) создавая фирму под названием BioFuels International.

Данное предприятие специализируется на производстве поленьев из опавшей листвы и приносит неплохой доход своим владельцам. Свой бизнес предприимчивые мужчины ознаменовали стягом борьбы за спасение окружающей среды и против всемирного потепления климата, которое не сходит с уст несколько последних десятилетий.

Каждое полено марки Leaf Log весит чуть больше одного килограмма, а длинной не дотягивает пару сантиметров до тридцати. Данный вид топлива становится все популярнее в Англии, где только в этом году с каждого крупного дерева упало 50 тысяч листьев, что в общей сложности составило примерно миллион тонн.

Собрать их все не представляется возможным, но даже маленькая часть данного ресурса, который валяется прямо у нас под ногами, способна принести очень неплохие дивиденды.

При этом никакого вреда экологии не причиняется: деревья не вырубаются и продолжают поглощать углекислый газ, спасая человечество от удушья.

Данный аналог привычного топлива стал идеальной альтернативой для собственников загородных домов и коттеджей, которые не приемлют и обогрев помещения природным газом. Теперь им не придется испытывать угрызения совести за миллионы срубленных деревьев, возродить которые просто не реально.

Питер и Шэрон провели исследование, и оказалось, что оставленные гнить на земле листья, также как и те, что машинами вывозятся на свалку с городских улиц, разлагаясь, выделяют метан, который попадая в атмосферу, в 20 раз превышает негативные показатели углекислого газа.

За счет метана и происходит отопление помещения при использовании поленьев компании BioFuels International, однако в данном случае в атмосферу попадает углекислый газ, который ранее дерево получило из воздуха. Таким образом, «дрова» из опавших листьев несут двойную пользу для окружающей среды.

Идея создания уникальной технологии по переработке опавшей листвы пришла к Моррисону два года назад, когда он пытался избавиться от листвы в своем доме. Он поднял лист, посмотрел на него и решил, что добро не должно пропадать зря.

Затем были долгие эксперименты, в результате которых ему, инженеру по образованию, удалось создать первую топливную таблетку сочетающую листья и некоторые специальные добавки. Опытного образца хватило на то, чтобы вскипятить один литр воды.

«Leaf Log не годятся лишь для барбекю: слишком высокое пламя», — сетует изобретатель уникальных поленьев. При этом современные образцы практически бездымны, не считая начала и конца горения. «Лиственное» топливо идеально подходит для разведения огня на открытых участках и практически не оставляет после следов костра.

Шло время и «лиственный» бизнес стал приносить хороший доход, а небольшая фабрика превратилась в крупный завод по выпуску Leaf Log. Теперь находчивые предприниматели подумывают о развитии своего бизнеса в масштабах всей страны, ведь в одном только Бирмингеме работники коммунальных служб ежегодно собирают и отвозят на свалку примерно по 16 тысяч тонн опавших листьев.

Уникальная технология производства такого топлива основана на сушке и сильном уплотнении естественной биомассы, так на одно полено уходит большой мусорный мешок собранных листьев.

К основному сырью британцы добавляют воск, который служит связующим звеном и дополнительным элементом для горения. Соотношение пропорций строится таким образом: 70% составляют листья и 30% воск, что делает поленья на 70% «углеродо-нейтральным» продуктом.

Такой способ производства придает «дровам» повышенную горючесть, ведь для разведения костра не требуется дополнительных средств в виде щепок или специальной жидкости.

Дрова Leaf Log прошли многочисленные испытания, которые показали хорошие результаты, так, каждый килограмм такого топлива выделяет 27,84 мегаджоуля энергии, что значительно вы обычных деревянных поленьев. Время горения одного «бревна» британских создателей может непрерывно гореть 2-3 часа подряд, что в три раза дольше привычного аналога.

В Великобритании упаковка из 10 поленьев Leaf Log стоит 35 фунтов или $56, при этом доставка в пределах страны осуществляется бесплатно. Такой подход делает дрова из листьев очень популярными в стране и способствует стремительному развитию данного направления.

Очередным шагом данной корпорации стало создание уникального «рецепта» производства экологичного топлива на основе опилок, которое получило название Rustic Log. Такое полено стоит 2,75 фунта или $4,4, при этом его время горения составляет два часа.

Старания этих британцев в области защиты окружающей среды не остались незамеченными, так в 2008 году Моррисон и Уормингтон получили премию в 40 тысяч фунтов от Shell UK за прогрессивную «зеленую» идею, а через три месяца после создания компания получила серьезные инвестиции, которые и позволили создать современный завод.

За последующие два года BioFuels представил свою технологию на нескольких мировых тематических выставках, где получили массовое признание. Это позволило значительно расширить перечень парков и лисов, с которых компания получает сырье для своего производства.

Слава о новой технологии создания «лиственных» дров прогремела на всю планету и в минувшем году в стали поступать заказы из разных стран, одобрив которые британцы позволят создавать аналогичные предприятия по всему миру.

Сегодня встретить Leaf Log можно даже в специализированных винных магазинах, которые представляют целые наборы из бутылочки хорошего вина, нового DVD-диска и одного «лиственного» полена.

Вернувшись домой, обладатель такого набора может устроиться в комнате с камином с бокалом любимого напитка в руках и посмотреть новый фильм. Возможно, такое топливо и его производство появится и в России, но пока придется довольствоваться обычными поленьями, природным газом и каменным углем. Вот такая история, кто-то приобретает оборудование для производства пакетов, чтобы создать свой бизнес, а кто-то просто собирает листья и «продает» их.

Я живу в Москве в тихом (по московским меркам), уютном, утопающем в зелени деревьев районе. Естественно, осенью опавшая листва доставляет массу неудобств коммунальным службам. Ежедневно в этот период в близлежащем сквере можно наблюдать, как коммунальщики собирают опавшую листву, затаривают ее в огромные полиэтиленовые мешки и вывозят их, по всей видимости, на свалку. А куда же еще иначе? Не сжигать же их, усугубляя и так неблагополучную экологическую обстановку в мегаполисе.

— Стоп, а если сжигать? Сжигать не просто с целью утилизации, а с пользой и с большой коммерческой выгодой?

Так, или примерно так, рассуждали Питер Моррисон (Peter Morrison) и Шэрон Уормингтон (Sharon Warmington, которые, пожалуй, первые в мире разработали технологию изготовления специальных поленьев для топки печей или каминов. Додумались, оформили патент и заработали на этом огромные деньги. Миллионы долларов. Не считая еще и тех денег, которые эти ушлые люди, в хорошем смысле этого слова, заработают в будущем. Спрос на продукцию, которую выпускает, созданная на изобретении компания BioFuels International растет с каждым днем. Технология, превращающая опавшую листву с «волшебные» поленья называется — Leaf Log.

Идея и технология родилась в Великобритании, где по самым скромным подсчетам вес опавших листьев составляет порядка миллиона тонн. Представляете?! А теперь представьте по размерам территорию Великобритании и сравните ее с территорией России. Миллиарды, нет, боюсь подсчитывать,… много, очень много!! Собрать их все, разумеется, нереально, но даже небольшая толика от этого бесплатного источника — хорошее подспорье в деле сокращения сжигания ископаемых углеводородов. Я конечно же понимаю, что найдется масса скептиков, утверждающих — да у нас леса — как грязи. Леса много, согласен. А где? Правильно — в лесу. Его надо ведь срубить, распилить, затарить, привезти и т.д. и т.п. Что получаем? Накладные расходы такие, что и денег не захочешь. А тут они (листья-деньги) под ногами шуршат. В прямом и переносном смысле.

Идея этого необычного топлива родилась у Моррисона более двух лет назад, когда он выметал армию осенних листьев у себя дома. Повертев в руках опавший лист, изобретатель решил, что этот материал пропадает почём зря. Инженер поэкспериментировал с листвой, в результате чего создал топливную таблетку, содержащую помимо листвы ряд добавок. Таблетка вскипятила литр воды, что воодушевило Питера на новые опыты. Теперь в Бирмингеме работает целый завод по выпуску Leaf Log. И ему ещё предстоит охватить переработкой одни только бирмингемские просторы — в этом городе и окрестностях коммунальные службы ежегодно собирают и вывозят на свалку по 16 тысяч тонн осенних листьев. Что уж говорить о распространении идеи на всю страну.

Технология производства таких экодровишек заключается не только в сушке и уплотнении биомассы (к слову, на одно полено уходит примерно один непрессованный “большой чёрный мусорный мешок” с листьями). В конечный продукт британцы добавляют воск, который является связующим и также дополнительным горючим. Соотношение ингредиентов таково: 70% листья и 30% воск, так что поленья из Бирмингема на 70% “углеродо-нейтральны”.

Упаковка из десяти Leaf Log стоит 35 фунтов ($56), включая доставку по стране, что, по заверению BioFuels International, сравнимо с конкурирующими экопродуктами аналогичного назначения — “синтетическими дровами” для каминов и печей, производимыми из древесных опилок. Но при этом в последних содержится до 70% воска. Впрочем, отходы деревообработки тоже попали в поле зрения BioFuels. Вслед за поленьями из листьев компания разработала дрова на основе опилок — по собственному рецепту Rustic Log.

Ну, и как результат, осенью нынешнего года к создателям BioFuels International обратились несколько компаний из разных стран, высказав заинтересованность в собственном производстве Leaf Log по лицензии британской компании. Так оказалось, что торговать прошлогодними листьями — очень даже перспективное занятие.

Разве это не пример того что идеи бизнеса буквально разбросаны у нас под ногами?

С наступлением осеннего периода у многих дачников возникает вопрос: что делать с опавшими листьями? Их количество при наличии на участке плодовых деревьев может быть значительным. И опавшая листва в этом случае становится настоящей головной болью для садоводов.


Однако существует несколько быстрых методов ее утилизации, которые оздоровят землю, подпитают культурные растения и сделают процесс осеней уборки в саду быстрым и приятным.

Куда может быть использована опавшая листва

Деревья и кустарники с первыми холодами активно избавляются от пожелтевших листьев. Осень — красивая пора, требующая своевременной уборки на участке.

Опавшая листва смотрится красиво, особенно в начале осени. Но постепенно она гниет, в ней устраиваются на зиму личинки многочисленных вредителей. да и внешний вид участка при ее большом количестве портится…

Поэтому уборка ее должна производиться своевременно и грамотно. Ведь трудозатраты на уборочные мероприятия осенью значительные, а можно с помощью наших советов можно сделать листья с деревьев употребить с пользой.

Сжигание

Опавшая листва наиболее часто уносится с участка. Однако такая ее утилизация требует наличия места для складирования и значительных трудозатрат. Поэтому альтернативой удаления с участка опавшей листвы можно назвать ее сжигание.

  1. Для предупреждения возникновение пожароопасной ситуации следует предварительно подготовить место для костра. Его желательно предварительно окопать — это позволяет не допустить распространения огня по участку. Можно пролить канавку вокруг кострища водой. Такой метод подготовки места для сжигания листвы гарантированно обеспечит пожарную безопасность.
  2. Место для расположения костра следует выбирать вдали от строений. Особенно при наличии на участке деревянных строений необходимо тщательно соблюдать требования пожарной безопасности. Лучше выбирать участок, где не планируется в ближайшее время проведение посадок, поскольку при разведении открытого огня верхний слой земли будет поврежден.
  3. Для ограничения места сжигания листвы можно соорудить простые бортики. Для этого используется крупный камень, кирпич, металлические трубы — всё, что не поддается воздействия огня и не воспламеняется.
  4. Для розжига огня не следует использовать растворы и смеси типа бензина. Они в значительной мере могут способствовать неконтролируемому распространения огня и делают полученную от сжигания золу непригодной для удобрения земли.

Чтобы костер имел ограниченные размеры и был безопасен, следует класть в огонь понемногу опавшей листвы. Можно сжигать одновременно с ней и отходы, которые горят и не выделяют при сжигании вредных веществ: деревянные, бумажные, пищевые. Пластик, резину жечь на участке не рекомендуется.

Для чего полезно сжигание листвы

После сжигания образуется зола. Именно этот продукт и является конечной целью при сжигании листьев осенью. Ведь опавшая листва является полностью натуральным продуктом, который после сжигания дает качественную золу — идеальное удобрение. Его можно применять для оздоровления и обогащения земли, при посадках. Растения полностью усваивают полезные вещества из такой золы, приобретают способность сопротивляться негативному воздействию болезней и вредителей.

Золу в качестве удобрения можно использовать в чистом виде, прикапывая в землю или внося ее в почву при перекапывании грядок. Из золы также можно делать питательную смесь для полива растений. Для этого зола добавляется в воду, раствор настаивается несколько часов и можно поливать им культуры. Полив осуществляется под корень растения. Частота использования золы неограниченна. Ведь такое натуральное удобрение является полностью безопасным для земли и растений.

Обогащение компостной кучи

Такое сооружение, как компостная куча, имеется практически на всех дачных и садовых участках. Ведь ее удобство и польза общеизвестны. Об особенностях создания грамотной компостной кучи можно прочитать в нашего сайта.

Поскольку в число составляющих при создании компостной кучи входят всевозможные пищевые остатки, опавшая листва также может использоваться как полноценная добавка. При перегнивании листья дают легкий и питательный перегной. Некоторые дачники даже создают отдельные компостные кучи, основным элементом которых и являются опавшие листья. Перегной их таких куч получается быстрее, поскольку листва имеет легкую консистенцию, быстро перегнивает.

Укладывается опавшая листва компостную кучу плотным рядом, что позволяет утилизировать ее значительное количество. Можно перекладывать слои листьев другими пищевыми остатками. Для ускорения перегнивания рекомендуется между слоями листьев разложить навоз, куриный помет. Эти естественные ускорители образования перегноя позволят быстрее созреть содержимому компостной кучи.

Мульчирование грядок

В качестве мульчи опавшая листва также широко используется. Мульчирование позволяет добиться следующих результатов:

  • предохранить посадки, сделанные под зиму (например, яровой чеснок, о способе выращивания которого можно прочитать в нашего сайта), от морозов в течение зимы;
  • удобрить почву. Ведь при перегнивании, которое проходит быстро ввиду легкости листьев, образуется высокого качества натуральное удобрение;
  • предупредить чрезмерно активное прорастание весной на грядках сорных растений.

Опавшая листва в качестве мульчи — также отличная альтернатива другим видам ее утилизации.

Как мы видим, возможности для более эффективного удаления с участка опавшей листвы позволяют обеспечить культурные растения и посадки полезными веществами, обогатить почву.

Грамотный подход даже к уборке осенью листьев позволяет получить пользу для здоровья посадок, уменьшить трудозатраты садоводов.

Рекомендуем также

Переработка листьев: брикеты, компостирование, мульчирование

Ежегодно коммунальные предприятия, собственники земельных участков сталкиваются с уборкой опавших листьев и необходимостью их утилизировать. Важно знать, как правильно избавиться от сезонного мусора без вреда для окружающей среды.

Методы утилизации листьев

Часто люди убирают листву, не задумываясь о последствиях. У садоводов, дачников основная цель — избавиться от мусора, засоряющего территорию. Традиционно утилизация листьев проводится несколькими способами:

  • сжигание;
  • компостирование;
  • мульчирование.

Указанные методы общедоступны, не требуют особых навыков и оборудования. В России собственники «огородов», садов применяют опад при удобрении почвы. На территории парков переработка отходов не ведётся, их вывозят на свалку для сжигания.

Существуют методы утилизации листвы, в результате которых получается топливо:

  • изготовление топливных брикетов;
  • производство биогаза.

Последние два способа применяются в Европе, поскольку позволяют заработать на переработке сезонных отходов, а природный газ очень дорогой. Особенно это актуально для садоводов и собственников парков.

Сжигание

Самый распространённый способ избавиться от опавших листьев — сжечь их. Причин полной ликвидации мусора несколько:

  • не требуется много компоста;
  • листва больных деревьев может заражать здоровые растения;
  • освобождение участка от мусора;
  • нет возможности оборудовать место хранения компоста.

Из продуктов горения (золы) получается удобрение. Продукт полностью натуральный, усваивается растениями, используется для обогащения и оздоровления грунта.

Сжигание требуется проводить с соблюдением правил:

  1. Выбрать территорию для разведения огня вдали от строений, деревьев, посадок.
  2. Прежде чем приступить к утилизации сезонных отходов требуется подготовить место для костра. Чтобы избежать пожара на участке, кострище надо обкопать. Дополнительно можно налить вокруг воды. Ограничителем огня становятся бортики из огнеупорных материалов (камень, кирпич, металл).
  3. Разжигать лучше с помощью органических веществ, не используя горючие жидкости. Это обусловлено вредом химических веществ, невозможностью контролировать огонь.
  4. Вместе с сезонным мусором можно сжигать другие органические отходы.

Изготовление топливных брикетов

Целесообразна переработка листвы в «евродрова». Собранные листья прессуют, используют как топливо для печей, котлов. У материала есть преимущества:

  • экологичен;
  • стоит меньше традиционного топлива;
  • не требует особого ухода;
  • прост в использовании;
  • теплоотдача больше чем у угля и дров;
  • время горения брикета превышает час;
  • переработка листьев в брикеты не требует сложного оборудования, достаточно пресса;
  • изготовлением может заниматься человек без опыта;
  • сырость не влияет на качество топлива;
  • брикеты компакты;
  • для брикетирования подходит материал любого качества.

Собственники садов, парков, участков, где каждый год опадает много листвы могут не просто утилизировать мусор, но и заработать на его переработке.

Мульчирование сухой листвой

Листья здоровых деревьев на дачном участке используют как мульчу. Этот вид утилизации позволяет:

  • удобрить почву;
  • защитить посевы (сделанные к зиме) от мороза в холодный период;
  • замедлить рост сорняков.

Мульчирование создаёт защитный слой на грунте, обладая парниковым эффектом. Этот вид утилизации допустим только для опада со здоровых деревьев.

Производство листового перегноя

Сезонный мусор принесёт пользу, если изготовить из него компост. Сырые листья, смешанные с зелёной травой, улучшают структуру грунта, защищают его от пересыхания. Это обусловлено тем, что переработка мусора придаёт ему кондиционирующие свойства. Вследствие чего перегной удерживает влагу у корней растений, не допускает их замерзания.

Виды топлива, получаемые в процессе утилизации

Переработка органических отходов помимо обогащения почвы целесообразна, с точки зрения энергосбережения, поскольку утилизация опавших листьев на выходе даёт три вида топлива:

  • газообразное;
  • жидкое;
  • твёрдое.

Сжигание, процесс их гниения приводят к образованию газа. Используя оборудование, вещество собирают, а потом применяют в качестве горючего.

Жидкое топливо получается в результате расщепления полисахаридов на моносахариды, их брожения, дистилляции. После реакции образовывается сырьё — спирт.

Из прессованного материала прошедшего переработку получается твёрдое топливо. К этому виду горючего относят брикеты, рассмотренные выше. Твёрдое топливо хорошо, долго горит, не вредит экологии.

Получение газообразного топлива в газогенераторах

Как было указано выше, при горении, разложении органического мусора образуется газ, который используют как топливо. Для переработки листьев требуется использование оборудования. В газогенераторных установках при горении образуется, охлаждается и очищается пиролизный газ. Вещество аналогично природному газу.

Сырьё закладывают внутрь агрегата порциями, поддерживая единую температуру тления. Газогенераторы для переработки листьев аналогичны оборудованию для опилок, древесины — котлы, оборудованные герметичной заслонкой, шнековым приводом.

Получение биогаза

Опад, как любое органическое вещество, при разложении выделяет газ. Для сбора и переработки используют биогазовую установку. Переработка листвы в оборудовании происходит так:

  • в пластиковые (металлические) герметичные камеры загружают водный раствор с органическим материалом;
  • при подогреве, отсутствии кислорода в бродильном аппарате органика разлагается, образуя метан и ил;
  • ил используется как удобрение, биогаз поступает внутрь газового коллектора, а оставшийся шлам ликвидируется.

Метан применяют в котлах отопления, кухонных печах.

Альтернативные способы применения

Невзирая на то что утилизировать листья на даче огородники привыкли традиционными способами (сжигание, мульчирование, переработка в компост), существуют другие способы использования сезонного органического мусора:

  • выращивание домашних цветов;
  • разведение грибов;
  • проращивание семян, взращивание рассады;
  • утепление потолков.

Для указанных альтернативных методов переработки не требуется сложное оборудование как при изготовлении экологичного топлива. Достаточно изучить информацию о сфере применения сырья.

Единственное условие эффективной переработки материала — деревья (кусты), с которых опали листья, должны бить здоровы. Иначе материал для выращивания будет некачественен, опасен новым культурам.

Выращивание грибов

Утилизация листьев на даче может проводиться благодаря грибам-сапротрофам, питающимися разложенной органикой. На пяти килограммах сырья выращивают около килограмма грибов. Для культивирования этих организмов надо подготовить и хранить большой объём листвы или проводить переработку партиями, чтобы подкармливать грибницу круглый год.

Поскольку мицелий съедобных грибов менее живуч и активен, чем несъедобных, сырьё для посадки должно быть без гнили. Опад с больных растений вредит грибнице.

Проращивание семян и выращивание рассады

Из переработанных опавших листьев, смешанных с почвой, получается питательное удобрение для проращивания семян. Почвосмесь состоит из большого количества сахаров. Это обеспечивает рост крепкой рассады. Соотношение продуктов переработки и почвы каждый дачник (фермер) разрабатывает самостоятельно.

Смесь земли, перегнившего опада обладает хорошими питательными свойствами и рыхлостью. После посадки семян почвосмесь держит форму, что обеспечивает надёжную пересадку рассады без стресса для саженца.

Выращивание домашних цветов

Комнатные растения, как и рассаду цветоводы высаживают в продукт переработки, смешанный с землёй. Для домашних растений приобретают готовую почвосмесь, не содержащую болезнетворных микроорганизмов и личинок насекомых.

Если смесь готовится самостоятельно, то процедуру начинают осенью, когда растения сбрасывают листья. Для получения безопасного удобрения используют только листву здоровых деревьев, кустов.

Утепление потолка

Использование опада сбережёт средства на приобретении материалов, сырья, станет источником дохода. Сезонный органический мусор, очищенный и высушенный применяется как утеплитель потолков на неотапливаемых чердаках.

Переработка листьев в утеплитель как бизнес прибыльна, поскольку этот теплоизолятор по свойствам не уступает стекловате, древесным опилкам при этом имея меньший вес.

Переработка листьев как бизнес

Опавшая листва — бесплатное, экологично безопасное сырьё. Использовать сезонный мусор можно, чтобы приготовить топливо, органическое удобрение, почвосмесь, утеплитель.

Переработка листьев как бизнес экономически целесообразна, поскольку не требует затрат на материалы, дорогое оборудование. Предпринимателю, планирующему заниматься этой деятельностью, достаточно найти рынок сбыта, ознакомиться с информацией о переработке (периодическая, специальная литература, интернет), установить оборудование. Приобретать листья не надо, так как этого материала много в лесах, лесополосах, парках, скверах. Некоторые собственники земельных участков, напротив, заключают соглашения на сбор и вывоз опавшей листвы.

Цена полученного продукта (топливо, удобрение, утеплитель) ниже, чем у аналогичных товаров из другого сырья.

Опадающие листья — не просто мусор, а материал для переработки и получения ценных продуктов. Правильная утилизация листвы сохраняет природу, приносит финансовую выгоду.

Житель Запорожья запатентовал технологию переработки опавших листьев в топливные брикеты

Александр Жигалов, который запатентовал ещё в 2011 году технологию переработки опавших листьев, опилок и соломы в топливные брикеты, попытался внедрить своё изобретение альтернативного источника энергии в своём родном городе Запорожье.

Согласно технологии, любой мусор (кору деревьев, камыш, сено, отходы кукурузы и подсолнечника) можно превращать в топливные брикеты. Поленья этой «смеси» скреплены компонентом, который изобретателем был назван «медузой». В основе компонента — обычная деревянная пыль.

У технологии нет аналогов в мире — вяжущие компоненты при производстве топливных брикетов ещё никто не использовал. Нетрадиционное альтернативное топливо можно использовать для всех видов отопления, будь то котлы центрального отопления или другие твёрдотопливные агрегаты. Брикеты также прекрасно горят в каминах, печах и грилях.

При сжигании брикеты дают 5-6 тысяч ккал на килограмм. Это можно сравнить по эффективности теплообразования с высококачественным углём; и почти вдвое больше тепла, чем при сжигании древесины. Цена изготовления топливных брикетов очень невысока — примерно гривна за килограмм, тысяча за тонну.

Александр Анатольевич Жигалов обратился к руководству города, предлагая открыть сеть перерабатывающих линий альтернативного топлива по всему городу. Если поставить мини-цеха в 2-3 районах города, транспортные расходы будут смехотворными.

Заинтересовал ли запорожскую власть проект, предусматривающий переработку в брикеты собранного с городских улиц листьев? Насколько привлекательными для городских властей оказались предложения Александра Жигалова?

Ноу-хау превращения опавших листьев в топливные композиты кажется странным, ведь собранные в ворохи, влажные от осенних дождей листья, казалось бы, горят неохотно. Однако, подсушенные и спрессованные листья — это высококалорийное горючее.

Первый плюс новой технологии – в воздух не полетят вредные соединения при сжигании листьев. Второй плюс – выбросов углекислого газа СО2 в атмосферу от топливных брикетов в 15 раз меньше, чем при сжигании природного газа. При сгорании угля остаётся около 20% золы, а при сгорании топливных брикетов остаётся лёгкий пепел, который можно использовать как удобрение. Стоит такое биотопливо в несколько раз дешевле углеводородного. А в постройку оборудования нужно вложиться лишь раз. А потом траты пойдут исключительно на топливо для машин по доставке листьев на линию переработки. Метод доступный, лёгкий, экономичный.

Люди потребляют всё больше энергии, и энергия людям обходится всё дороже, в то время как энергия лежит у нас буквально под ногами (опавшие ветки, листья). Но для того чтобы использовать новый метод, на брикеты нужно получить сертификат, который, в свою очередь, оформляется на основе утверждённых технических условий. И производиться брикеты должны на сертифицированном оборудовании: соответственно, установки оборудования также нужно оформлять. Александр говорит, что «вход» в каждый чиновничий кабинет платный. На оформление бумаг затрачены уже десятки тысяч гривен, но процесс оформления всё ещё в начальной стадии.

Чиновники гоняют изобретателя по кабинетам, не оказывая реальной помощи. Казалось бы, у чиновничества решение вопроса об альтернативных источниках энергии должно стоять на первом месте, но местная власть подходит к инициативе шатко-валко! Дело с производством уникальных топливных брикетов застыло на мёртвой точке.

Если отследить зарубежный опыт, то в Берлине, например, каждую осень вывозят за город и компостируют 70 000 тонн листьев. Фирма переработчиков получает от коммунальщиков 25 евро за каждую тонну листьев, потому что производство компоста дороже, чем цена его продажи. Листву частично превращают в биотопливо. Разработки в этой сфере не прекращаются. Одна из частных компаний, при помощи нехитрых химических реагентов, научилась получать из листвы биоуголь.

Вывоз и утилизация листьев по доступным ценам

Максимально экологичным и простым методом утилизации листьев является их дальнейшая  переработка в топливо или компост.

Компания ASTGROUPS выступает за экологичность и предоставляет услуги по вывозу и утилизации листьев. Мы применяем различные виды спецтехники из нашего автопарка для сбора и транспортировки сырья к месту переработки. Мы работаем не только с юридическими лицами, но и с частными клиентами.

Топливо из опавших листьев

Листья, собранные нашими специалистами и вывезенные к месту утилизации, используются для создания различного рода топлива: твердого, жидкого и газообразного.

Наиболее интересным способом переработки листьев является создание топливных брикетов. Для этого сырье просушивается, смешивается с измельченной древесиной и прессуется. Под воздействием пресс-машин древесина выделяет лигнин, который становится связующим звеном для будущих брекетов. После формирования твердого топлива оно снова просушивается и становится пригодным к использованию.

Кроме того, из листьев можно получить жидкое топливо в виде различных спиртов выделяемых при распаде листьев на полисахариды.

Обратитесь в компанию ASTGROUPS и проблема с большими массами опавших листьев будет решена быстро и качественно!

Кембриджский университет разработал синтетический лист, который превращает солнечный свет в топливо

Ученые из Кембриджского университета Великобритании разработали устройство возобновляемой энергии, которое имитирует фотосинтез, производя топливо из солнечного света, двуокиси углерода и воды.

Вдохновленный тем, как растения создают свою энергию, устройство представляет собой тонкий лист, который производит кислород и муравьиную кислоту из воды, углекислого газа и солнечного света.

Муравьиная кислота может храниться и использоваться в качестве топлива сама по себе или превращаться в водородное топливо.

Ученые создали лист, который можно добавить к воде и диоксиду углерода, а затем подвергнуть воздействию солнечного света для создания муравьиной кислоты.

Устройство изготовлено из фотокатализаторов — материалов, которые поглощают свет для создания реакции, — на основе кобальта, нанесенного на лист из полупроводника. порошки. Не требует проводов и электричества.

Когда лист погружают в ванну с водой и углекислым газом, а затем подвергают воздействию солнечного света, происходит химическая реакция.

Подобно фотосинтезу, поглощение солнечного света переводит электроны в более высокое состояние — превращая солнечный свет в потенциальную химическую энергию. В листовом устройстве эта энергия передается, когда электроны соединяются с углекислым газом и протонами в воде, образуя бесцветную, но едкую жидкость, называемую муравьиной кислотой.

Муравьиная кислота встречается в природе у муравьев и пчел, которые вырабатывают ее в своем яде и укусах. Его гораздо легче транспортировать в качестве источника топлива, чем водород, поскольку для его безопасной транспортировки требуются низкие температуры и высокое давление.

«Мы хотим достичь точки, в которой мы можем чисто производить жидкое топливо, которое также можно легко хранить и транспортировать», — сказал Эрвин Рейснер, профессор химического факультета Кембриджского университета.

Лист преобразует солнечный свет в энергию аналогично фотосинтезу

. «Иногда что-то работает не так, как вы ожидали, но это был редкий случай, когда он действительно работал лучше», — сказал Цянь Ван из университета.

Институт Солка разрабатывает установку, которая предлагает решение проблемы изменения климата

«Было сложно добиться искусственного фотосинтеза с высокой степенью селективности, чтобы вы преобразовали как можно больше солнечного света в желаемое топливо, вместо того, чтобы остаться с большим количеством отходов», — добавил Ван.

«Мы были удивлены, насколько хорошо он работал с точки зрения избирательности — он почти не производил побочных продуктов».

Энергия будет иметь более низкие выбросы углерода, чем ископаемое топливо

Меньшее количество побочных продуктов делает разделение топлива более простым и дешевым. Размер тестового устройства составлял всего 20 квадратных сантиметров, но ученые заявили, что создать его более крупную версию будет просто и недорого.

Эта «чистая» энергия не имеет выбросов углерода, удаляет углекислый газ из атмосферы и может снизить зависимость от традиционных ископаемых видов топлива.

Ученые из Швейцарии уже разработали топливный элемент, в котором для производства водорода используется муравьиная кислота.

Другие недавние разработки в области возобновляемых источников энергии включают бетонные кирпичи, используемые для хранения энергии ветра и солнца, а также проекты ветряной электростанции, построенной на искусственном острове посреди Северного моря.

Некоторые дизайнеры использовали фотосинтез как отправную точку в своей работе. Голландский дизайнер Эрми ван Оерс создал лампу, питающуюся фотосинтезирующими микробами, а EcoLogicStudio использовала биологический процесс для создания навесных фасадов, удаляющих загрязнения воздуха.

Искусственный лист превращает двуокись углерода в жидкое топливо

Идея искусственного листа имеет такой смысл. Листья, конечно же, используют энергию солнца для превращения углекислого газа в углеводы, которые питают клеточную активность растений.

На протяжении десятилетий ученые работали над разработкой процесса, аналогичного фотосинтезу, для получения топлива, которое можно было бы сохранить для дальнейшего использования. Это могло бы решить серьезную проблему солнечной и ветровой энергии — предоставить способ накапливать энергию, когда солнце не светит, а воздух неподвижен.

Многие, многие исследователи на протяжении многих лет внесли свой вклад в разработку формы искусственного фотосинтеза, в которой катализаторы, активируемые солнечным светом, расщепляют молекулы воды, давая кислород и водород — последний является ценным химическим веществом для широкого спектра устойчивых технологий. Шагом ближе к реальному фотосинтезу было бы использование этого водорода в реакции восстановления, которая превращает CO 2 в углеводороды. Как настоящий лист, эта система будет использовать только CO 2 , воду и солнечный свет для производства топлива.Достижение могло быть революционным, позволяя создать замкнутую систему, в которой углекислый газ, выделяемый при сгорании, превращался обратно в топливо, а не добавлялся к парниковым газам в атмосфере.

Эту цель преследуют несколько исследователей. Одна группа продемонстрировала, что можно объединить расщепление воды и преобразование CO 2 в топливо в одной системе с высокой эффективностью. В июньском выпуске журнала Science за июнь 2016 г. Дэниел Г. Ночера и Памела А.Сильвер из Гарвардского университета и их коллеги сообщили о подходе к производству жидкого топлива (в частности, сивушных спиртов), который намного превосходит естественное преобразование углекислого газа в листьях в углеводы. Растение использует только 1 процент энергии, которую оно получает от солнца, для производства глюкозы, в то время как искусственная система достигла примерно 10-процентной эффективности в преобразовании углекислого газа в топливо, что эквивалентно извлечению 180 граммов углекислого газа из воздуха на киловатт-час. выработанной электроэнергии.

Исследователи объединили неорганическую солнечную технологию расщепления воды (разработанную для использования только биосовместимых материалов и предотвращения образования токсичных соединений) с микробами, специально разработанными для производства топлива, и все это в одном контейнере. Примечательно, что эти метаболически модифицированные бактерии производили большое количество различных видов топлива и других химических продуктов даже при низких концентрациях CO 2 . Этот подход готов к масштабированию до такой степени, что катализаторы уже содержат дешевые, легко доступные металлы.Но следователям все равно нужно сильно увеличить производство топлива. Ночера говорит, что команда работает над прототипированием технологии и ведет переговоры о партнерстве с несколькими компаниями.

Nocera имеет еще более широкое видение основных технологий. Помимо производства топлива, богатого водородом и углеродом, экологически безопасным способом, он продемонстрировал, что оснащение системы другой метаболически измененной бактерией может производить азотные удобрения прямо в почве, и этот подход повысит урожайность в районах, где обычные удобрения недоступны.Бактерия использует водород и CO 2 для образования биологической пластмассы, которая служит источником топлива. Как только микроб содержит достаточно пластика, ему больше не нужен солнечный свет, поэтому его можно закопать в почву. Получив азот из воздуха, он использует энергию и водород пластика для производства удобрений. Редис, выращенный в почве, содержащей микробы, в итоге весил на 150 процентов больше, чем контрольный редис.

Ночера признается, что сначала он провел тест удобрений, чтобы проверить, сработает ли эта идея. Однако он предвидит время, когда бактерии будут «вдыхать водород», образующийся при расщеплении воды, и в конечном итоге использовать водород для производства различных продуктов, от топлива до удобрений, пластмасс и лекарств, в зависимости от конкретных метаболических изменений, предназначенных для насекомых.

Значительный прорыв теперь решает одно из основных ограничений современных технологий: группе из Университета Иллинойса в Чикаго удалось напрямую преобразовать CO 2 в монооксид углерода без необходимости использования CO под давлением 2 ; скорее тянет прямо из воздуха.Эти ученые использовали прозрачную капсулу, состоящую из полупроницаемой полимерной мембраны и заполненную водой, для улавливания CO 2 и последующего преобразования его в CO благодаря поглотителю света, покрытому катализаторами. Затем они использовали CO для производства широкого спектра синтетического топлива, включая метанол и бензин.

Это и другие инновации в области искусственного фотосинтеза привлекли внимание нового поколения предпринимателей, которые переносят эти открытия из лаборатории на рынок, движимые возможностью производить топливо из возобновляемых источников. Так обстоит дело с Solistra, компанией, использующей запатентованные фотокатализаторы для производства жидкого топлива из CO 2 , которое доставляет больше энергии, чем требуется для производства. Synhelion использует солнечные концентраторы для термохимического преобразования CO 2 в синтез-газ в качестве прекурсора углеводородного топлива. Другой подход, разработанный молодой компанией под названием Dimensional Energy, производит экологически безопасные полимеры и химические посредники с использованием CO 2 в качестве сырья.

Это всего лишь несколько примеров того, как преобразование CO 2 под действием солнечной энергии в полезные химические вещества уже создает возможности для бизнеса и компаний, у которых есть потенциал полностью изменить то, как мы производим все виды товаров, заменяя энергоемкие процессы на активируемые светом химические реакции, имитирующие то, как это происходит в природе.

Создан «искусственный лист», превращающий углерод в топливо.

Ученые создали «искусственный лист» для борьбы с изменением климата путем недорогого преобразования вредного диоксида углерода (CO2) в полезное альтернативное топливо.Новая технология была вдохновлена ​​тем, как растения используют энергию солнечного света для превращения углекислого газа в пищу.

«Мы называем это искусственным листом, потому что он имитирует настоящие листья и процесс фотосинтеза», — сказал Иминь Ву, профессор инженерных наук Университета Ватерлоо, руководивший исследованием. «Лист производит глюкозу и кислород. Мы производим метанол и кислород ».

Производство метанола из двуокиси углерода, основного фактора глобального потепления, уменьшит выбросы парниковых газов и обеспечит замену ископаемым видам топлива, которые их создают.

Ключом к процессу является дешевый, оптимизированный красный порошок, называемый закисью меди. Разработанный так, чтобы иметь как можно больше восьмиугольных частиц, порошок создается в результате химической реакции, когда четыре вещества — глюкоза, ацетат меди, гидроксид натрия и додецилсульфат натрия — добавляются в воду, нагретую до определенной температуры.

Порошок затем служит катализатором или спусковым крючком для другой химической реакции, когда он смешивается с водой, в которую вдувается углекислый газ, и луч белого света направляется с помощью имитатора солнечного излучения.

«Это химическая реакция, которую мы обнаружили», — сказал Ву, который работал над проектом с 2015 года. «Никто не делал этого раньше».

В результате реакции образуется кислород, как при фотосинтезе, а также происходит преобразование двуокиси углерода в водно-порошковом растворе в метанол. Метанол собирается по мере его испарения при нагревании раствора. В результате часовой химической реакции образуется красный порошок, который является ключом к новой технологии по превращению углекислого газа в топливо.

Следующие шаги в исследовании включают увеличение выхода метанола и коммерциализацию запатентованного процесса преобразования углекислого газа, собираемого из основных источников парниковых газов, таких как электростанции, транспортные средства и бурение нефтяных скважин.

«Я очень рад возможности этого открытия изменить правила игры», — сказал Ву, профессор инженерии механики и мехатроники и член Института нанотехнологий Ватерлоо. «Изменение климата — насущная проблема, и мы можем помочь сократить выбросы CO2, а также создать альтернативное топливо».

Ссылка

Wu et al . (2019) Зависимые от граней активные центры фотокатализатора с одной частицей Cu2O для восстановления CO2 до метанола. Энергия Природы . DOI: https://doi.org/10.1038/s41560-019-0490-3

Эта статья переиздана по следующим материалам. Примечание: материал мог быть отредактирован по объему и содержанию. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с цитируемым источником.

Этот искусственный лист превращает CO2 в дешевое топливо

Листья невероятно хороши в использовании CO2, солнца и воды для выработки энергии, и поэтому ученые стремились найти способ имитировать эту способность, но создавая энергию для людей. использовать.Представьте себе самолеты, работающие на реактивном топливе, полученном из солнечного света и CO2, вместо топлива, полученного путем бурения нефтяных скважин.

Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Energy , объясняет один новый процесс для технологии искусственных листьев, основанный на фотосинтезе, который позволяет производить углеродно-нейтральное топливо по низкой цене. «Он имитирует натуральные листья», — говорит Иминь Ву, профессор инженерных наук Университета Ватерлоо, руководивший исследованием. «Мы используем углекислый газ, воду и солнечный свет в качестве сырья и производим метанол и кислород в качестве продукта.

[Источник: Елена Федотова / iStock]

Этот процесс в 10 раз эффективнее фотосинтеза в растении. Исследователи — не единственные ученые, работающие над этой технологией, которая является одним из способов использования миллиардов тонн избыточного CO2 в атмосфере. Climeworks, стартап, который извлекает CO2 из воздуха с помощью прямого улавливания воздуха, в настоящее время сотрудничает с другими организациями в изучении осуществимости нового завода, который превратит этот CO2 в возобновляемое реактивное топливо. Другой стартап под названием Carbon Engineering также начинает производить реактивное топливо из уловленного CO2.Другие исследователи утверждали, что искусственный лист может легко привести дом в действие. Эта технология часто включает использование электричества для расщепления молекул CO2. Но новый процесс, который изучает команда Ву, позволяет избежать использования электричества, что, по его словам, упрощает масштабирование, поскольку требуется меньше инфраструктуры.

В процессе работы команды Ву используется дешевый красный порошок из меди, называемый закисью меди, который действует как катализатор при смешивании с водой и CO2. Когда на смесь направлен луч белого света, он запускает химическую реакцию, в результате которой образуется кислород и превращается CO2 в метанол.Затем раствор нагревают, и метанол улавливается по мере его испарения.

Wu планирует продолжить повышение эффективности технологии и вскоре начнет коммерциализацию процесса. В отличие от таких стартапов, как Carbon Engineering, он планирует работать с CO2, улавливаемым промышленностью, а не непосредственно из воздуха. «Сам CO2 образуется из отработанных газов сталелитейной, автомобильной или даже нефтедобывающей промышленности», — говорит он. «Мы можем использовать этот отработанный газ и преобразовать его в полезные химические продукты.«Альтернативное топливо, независимо от того, используется ли оно вместо бензина в автомобилях или вместо топлива для реактивных двигателей, сделанного из сырой нефти, должно быть конкурентоспособным по стоимости.

Поскольку процесс снижает выбросы, он одновременно снижает потребность в дополнительной добыче нефти. «Это помогает бороться с изменением климата, сокращая выбросы CO2, но также обеспечивает устойчивую энергию», — говорит Ву.

Следующий шаг в производстве возобновляемого бионического листового топлива

Новая система искусственного фотосинтеза может использовать нечистую воду, увеличивая потенциальные возможности использования Хуан Силиезар, The Harvard Gazette

Несколько лет назад химик из Гарварда Дэниел Ночера вместе с сотрудниками из Гарвардской медицинской школы создали систему, которая использует солнечный свет для расщепления молекул воды и объединения их с углекислым газом из воздуха для производства возобновляемого топлива. Система, известная как бионический лист, превзошла по эффективности фотосинтез — систему, с помощью которой растения и некоторые другие организмы преобразуют энергию солнечного света в химическую энергию в виде сахара. В новой статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи рассказывают, как использовать морскую воду для питания Bionic Leaf. Ночера, профессор энергетики Паттерсона Роквуда, поговорил с Gazette, чтобы ответить на вопросы о своем исследовании и последних достижениях проекта Bionic Leaf.

Q&A: Даниэль Ночера

GAZETTE: Ваше исследование сосредоточено на хранении возобновляемой энергии, такой как энергия ветра и солнца. Можете ли вы рассказать, что такое масштабируемое хранилище энергии и зачем оно нам?

NOCERA: Масштабируемый накопитель энергии — это накопитель энергии, который может использовать каждый. Он должен проникнуть в общество и вытеснить существующую энергетическую инфраструктуру, основанную на углероде. Практически вся энергия, которую вы используете, — это запасенная энергия.Например, когда у нас горит свет, это все исходит от электростанции, которая использует источник углерода для производства электроэнергии. Два самых популярных способа хранения энергии — это батареи и топливо. Люди не осознают, что емкость аккумуляторов ограничена. Лучшие аккумуляторы хранят в 50-100 раз меньше энергии, чем топливо. Возьмите Tesla. Вы попадаете в большую батарею. Вот в чем вы сидите: массивная батарея, которая заменяет маленький бензобак в задней части вашей машины. Несмотря ни на что, батареи разряжаются до предела и должны заряжаться, как и ваш телефон.Топливо обладает гораздо большей способностью накапливать энергию, когда вы переходите к масштабируемой части. Количество энергии, которое нам понадобится в будущем для радикального сокращения выбросов парниковых газов, будет связано с топливом, и оно не может быть основано на углероде, потому что оно будет продолжать способствовать потеплению климата.

ГАЗЕТА: В 2016 году в вашей лаборатории была создана система для искусственного фотосинтеза. Можете ли вы описать, как это работает, и описать следующий шаг в системе, представленной в этом новом документе?

NOCERA: Вода состоит из H 2 O — двух атомов водорода и одного кислорода.Вы используете солнечный свет, чтобы перестроить связи воды и произвести водород и кислород. Вы можете использовать водород в качестве топлива через топливные элементы. Он берет водород и кислород из воздуха, а затем генерирует электричество. Мы сделали это много лет назад с разработанной нами системой «Искусственный лист». Он полностью возобновляем, потому что, когда вы берете водород, который он производит, и рекомбинируете его с кислородом, вы получаете воду, или если у вас есть водород непосредственно в качестве топлива, или в сочетании с диоксидом углерода для получения жидкого топлива, а затем вы сжигаете это топливо, вы получите воду обратно.Вы не расходуете воду, вы вращаете ее на велосипеде.

В большинстве других катализаторов, которые расщепляют воду, вода должна поступать из нетронутой окружающей среды, иначе они подвергаются коррозии. Моя группа создала так называемые катализаторы самовосстановления, и они исправляются в реальном времени. Поскольку они самоизлечиваются, вам не нужно использовать чистые источники воды. В конце концов, почти 97 процентов воды в мире нечистые. Это то, что мы добавили в нашу систему в этом последнем подходе. Он сочетает в себе прямой осмос для очистки воды с разделением воды, чтобы вы могли взять грязную воду и затем довести ее до стадии чистой воды, которая затем разделяется на водород и кислород.

GAZETTE: Вы говорите, что большое влияние это, в масштабе, может быть на бедных странах, не имеющих инфраструктуры, чтобы иметь легко доступную чистую воду?

NOCERA: Да. Многие люди утверждают, что такая система, нацеленная на нечистые источники, не нужна и что чистой воды достаточно, когда вы очищаете ее промышленным способом, как здесь, в США. Все забывают, что большая часть мира, нуждающаяся в чистой энергии, является беднейшей частью без нее. производственная инфраструктура.Проблема в том, что всякий раз, когда вы участвуете в этих обсуждениях, речь идет о том, где вы живете здесь и сейчас, и многие могут не думать о других местах, и именно эти места определяют будущее энергетики. В конце концов, нам нужно иметь распределенный процесс накопления энергии, работающий с чем угодно. И все, что угодно — это воздух, грязная вода и солнечный свет. Об этом и говорится в этой статье. Мы изобрели множество способов использования любого источника воды, и это еще один способ использования любого источника воды.

ГАЗЕТА: Каковы следующие шаги в этом проекте, помимо попыток найти способы его масштабирования?

NOCERA: Это исследование было проведено Управлением военно-морских исследований, потому что ВМФ много работает в морской воде. Они хотели проверить, можем ли мы производить кислород для дайверов «на лету». Побочным продуктом расщепления воды является кислород. Мы говорили о ценности процесса расщепления воды для получения водорода, но для военно-морского флота ценен кислород.Эта система могла принимать морскую воду, а затем преобразовывать ее в чистый кислород, чтобы дайверы могли дышать. Следующим этапом проекта для меня является получение пригодного для дыхания кислорода из грязной воды. Это также может принести пользу многим другим областям. Так работает наука. Вы делаете открытие, и тогда оно открывает новые возможности для работы другим ученым.

Nissan Leaf Характеристики и характеристики

Передние ковшовые сиденья -inc: сиденья водителя с 6-позиционной механической коробкой передач и переднего пассажира с 4-позиционной механической коробкой передач

Сиденье водителя

Пассажирское место

60-40 Складывающаяся скамья, передняя складка спинки переднего сиденья, заднее сиденье

Рулевая колонка с ручным регулированием наклона / телескопирования

Датчики -inc: спидометр, одометр, уровень тягового аккумулятора, мощность / регенерация, температура тягового аккумулятора, одометр и путевой компьютер

Электрорегулировка задних стеклоподъемников

Передний подстаканник

Задний подстаканник

Бесконтактный ключ для дверей и кнопочный пуск

Дистанционный вход без ключа со встроенным передатчиком ключа, вход с подсветкой, выключатель зажигания с подсветкой и тревожная кнопка

Дистанционные релизы -Inc: дверца порта зарядки брелока

Круиз-контроль с элементами управления на рулевом колесе

Автоматический кондиционер

Бардачок

Подставка для ног водителя

Внутренняя отделка: вставка приборной панели под металл, консольная вставка под металл и элементы интерьера под металл / хром

Полный тканевый хедлайнер

Тканевая вставка дверной отделки

Металлический материал переключателя передач

Тканевая отделка сиденья

Зеркало заднего вида день-ночь

Косметические зеркала заднего вида водителя и пассажира с дополнительным зеркалом водителя и пассажира

Полноценная напольная консоль с крытым хранилищем, мини-потолочная консоль с хранилищем и 1 розетка постоянного тока 12 В

Передние фонари карты

Внутреннее освещение Fade-To-Off

Полное ковровое покрытие

Отделка коврового покрытия

Cargo Features -inc: Комплект для передвижения запасных шин

Огни грузового пространства

Полки в дверях водителя и пассажира

Power 1-й ряд Windows с драйвером 1-Touch Up / Down

Задержка питания аксессуаров

Дверные замки с электроприводом и функцией автоблокировки

Бортовой компьютер

Наружный датчик температуры

Цифровой / аналоговый внешний вид

Сиденья с тканевой спинкой

Передние подголовники с ручной регулировкой и задние подголовники с ручной регулировкой

Передний центральный подлокотник

1 карман для хранения на спинке сиденья

Сигнализация по периметру

Иммобилайзер двигателя

1 розетка постоянного тока 12 В

Фильтрация воздуха

Устройство «Искусственный лист» превращает воду и солнечный свет в водородное топливо

Исследователи из Университета Райса построили новое простое устройство на солнечной энергии, которое может создавать водород для топлива путем расщепления воды. Эта система очень похожа на другие конструкции «искусственного листа», но, по словам команды, она самодостаточна и относительно дешева в производстве.

Система состоит из перовскитового солнечного элемента, подключенного к электродам, сделанным из катализатора, который электролизует воду. Когда солнечный свет попадает на солнечный элемент, он производит электричество, которое приводит в действие катализатор, который затем расщепляет воду на кислород и водород. Эти пузыри поднимаются на поверхность, где их можно собрать для использования.

Эффективность преобразования солнечного света в водород составляет около 6.7 процентов, что относительно много для систем такого типа. Но самая полезная функция, по словам команды, заключается в том, насколько самодостаточен новый дизайн. Солнечный элемент и электроды — все в одном устройстве — компоненты солнечного элемента заключены в полимерную оболочку, которая защищает их от повреждения водой, но при этом пропускает солнечный свет. Электроды расположены снаружи, где они могут разделить воду.

Идея состоит в том, что это устройство можно просто бросить в воду под прямыми солнечными лучами и оставить работать в течение длительного времени, производя водород по мере необходимости.

Схема и вертикальный срез конструкции искусственного листа, состоящего из солнечной батареи и катализаторов

Jia Liang

«Благодаря продуманному дизайну системы вы потенциально можете создать самоподдерживающуюся петлю», — говорит Джун Лу, ведущий автор исследования. «Даже когда нет солнечного света, вы можете использовать накопленную энергию в виде химического топлива. Вы можете поместить продукты водорода и кислорода в отдельные резервуары и включить другой модуль, например топливный элемент, чтобы снова превратить это топливо в электричество.

Команда утверждает, что перовскитовый солнечный элемент также был модифицирован, чтобы не требовать дорогостоящих компонентов, таких как платина.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *