Энергетическая ценность биотоплива
(Перенаправлено с Энергетическая ценность биотоплива )
Энергосодержание биотоплива — это химическая энергия , содержащаяся в данном биотопливе, измеренная на единицу массы этого топлива, как удельная энергия , или на единицу объема топлива, как плотность энергии . Биотопливо – это топливо, полученное из недавно живых организмов . Биотопливо включает биоэтанол, спирт, полученный путем ферментации , часто используемый в качестве к бензину добавки , и биодизель , который обычно используется в качестве добавки к дизельному топливу. Удельная энергия — это энергия на единицу массы , которая используется для описания содержания химической энергии топлива и выражается в единицах СИ как джоули на килограмм (Дж/кг) или эквивалентных единицах. [ 1 ] Плотность энергии — это количество химической энергии на единицу объема топлива, выраженное в единицах СИ как джоули на литр (Дж/л) или эквивалентных единицах. [ 2 ]
Энергия и выброс CO 2 при использовании обычного биотоплива
[ редактировать ]В таблице ниже представлены популярные вещества, которые уже используются для получения энергии или обсуждаются для такого использования.
Во втором столбце показана удельная энергия , содержание энергии в мегаджоулях на единицу массы в килограммах , что полезно для понимания энергии, которую можно извлечь из топлива.
В третьем столбце таблицы указана плотность энергии , содержание энергии на литр объема, что полезно для понимания пространства, необходимого для хранения топлива.
Последние два столбца посвящены углеродному следу топлива. В четвертом столбце указана доля CO 2 , выделившегося при преобразовании топлива в энергию, по отношению к его исходной массе, а в пятом столбце указана произведенная энергия на килограмм произведенного CO 2 . В качестве ориентира: чем больше число в этом столбце, тем лучше для окружающей среды. Но эти цифры не учитывают другие парниковые газы, выделяющиеся при сжигании, производстве, хранении или транспортировке. Например, метан может иметь скрытые экологические издержки, которые не отражены в таблице. [1]
 |
| Тип топлива | Удельная энергия ( МДж /кг) |
Плотность энергии ( МДж / Л ) |
Газ CO 2 из использованного топлива (кг/кг) [ номер 1 ] |
Энергия на CO 2 ( МДж /кг) |
|---|---|---|---|---|
| Твердое топливо | ||||
| Багасса ( тростника стебли ) | 9.6 | ~ + 40 %(C 6 H 10 O 5 ) n + 15 % ( C 26 H 42 O 21 ) n + 15 % ( C 9 H 10 O 2 ) n 1,30 | 7.41 | |
| Плевел (семенные оболочки) | 14.6 | [Пожалуйста, укажите здесь средний состав] | ||
| животных Навоз / навоз | [2] 10– [3] 15 | [Пожалуйста, укажите здесь средний состав] | ||
| Высушенные растения (C 6 H 10 O 5 ) n | 10–16 | 1.6–16.64 | ЕСЛИ 50%(C 6 H 10 O 5 ) n + 25% (C 26 H 42 O 21 ) n + 25% (C 10 H 12 O 3 ) n 1,84 | 5.44-8.70 |
| Древесное топливо (C 6 H 10 O 5 ) n | 16–21 | [4] Архивировано 13 февраля 2007 г. в Wayback Machine 2.56–21.84. | ЕСЛИ 45%(C 6 H 10 O 5 ) n + 25% (C 26 H 42 O 21 ) n + 30% (C 10 H 12 O 3 ) n 1,88 | 8.51–11.17 |
| Древесный уголь | 30 | 5.4–6.6 | 85–98 % Углерод+ ЛОС + Зола 3,63 | 8.27 |
| Жидкое топливо | ||||
| Пиролизное масло | 17.5 | 21.35 | варьируется | варьируется |
| Метанол (CH 3 -OH) | 19.9–22.7 | 15.9 | 1.37 | 14.49–16.53 |
| Этанол (СН 3 -СН 2 -ОН) | 23.4–26.8 | 18.4–21.2 | 1.91 | 12.25–14.03 |
| Экален | 28.4 | 22.7 | 75%C 2 H 6 O + 9%C 3 H 8 O + 7%C 4 H 10 O + 5%C 5 H 12 O + 4%Hx 2,03 | 14.02 |
| Бутанол (CH 3 -(CH 2 ) 3 -OH) | 36 | 29.2 | 2.37 | 15.16 |
| Толстый | 37.656 | 31.68 | С 55 Н 104 О 6 | |
| Биодизель | 37.8 | 33.3–35.7 | ~2.85 | ~13.26 |
| Подсолнечное масло (C 18 H 32 O 2 ) | [5] 39.49 | 33.18 | ( 12% (C 16 H 32 O 2 ) + 16% (C 18 H 34 O 2 ) + 71% (LA) + 1% (АЛК) )2,81 | 14.04 |
| Касторовое масло (C 18 H 34 O 3 ) | [6] 39.5 | 33.21 | ( 1% PA + 1% SA + 89,5% ROA + 3% OA + 4,2% LA + 0,3% ALA )2,67 | 14.80 |
| Оливковое масло (C 18 H 34 O 2 ) | 39.25–39.82 | 33–33.48 | ( 15% (C 16 H 32 O 2 ) + 75% (C 18 H 34 O 2 ) + 9% (LA) + 1% (АЛК) )2,80 | 14.03 |
| Газообразное топливо | ||||
| Метан (CH 4 ) | 55–55.7 | (Сжиженный) 23,0–23,3 | ( Утечка метана в 23 раза увеличивает парниковый эффект CO 2 ) 2,74 | 20.05–20.30 |
| Водород (H 2 ) | 120–142 | (Сжиженный) 8,5–10,1 | ( Утечка водорода слегка катализирует разрушение озона ) 0,0 | |
| Ископаемое топливо (сравнение) | ||||
| Уголь | 29.3–33.5 | 39.85 – 74.43 | (Не считая: CO , NO x , сульфатов и твердых частиц ) ~3,59 | ~8.16–9.33 |
| Сырая нефть | 41.868 | 28–31.4 | (Не считая: CO, NO x , сульфатов и твердых частиц) ~3,4 | ~12.31 |
| Бензин | 45–48.3 | 32–34.8 | (Не считая: CO, NO x , сульфатов и твердых частиц) ~3,30 | ~13.64–14.64 |
| Дизель | 48.1 | 40.3 | (Не считая: CO, NO x , сульфатов и твердых частиц) ~3,4 | ~14.15 |
| Природный газ | 38–50 | (Сжиженный) 25,5–28,7 | ( Этан , пропан и бутан, не считая CO, NO x и сульфатов) ~3,00 | ~12.67–16.67 |
| Этан (СН 3 -СН 3 ) | 51.9 | (Сжиженный) ~24,0 | 2.93 | 17.71 |
| Ядерное топливо (сравнение) [ номер 2 ] | ||||
| Уран -235 ( 235 В) | 77,000,000 | (Чистый)1 470 700 000 | [Больше для более низкой концентрации руды . ( Добыча полезных ископаемых , Переработка , Переезд )] 0,0 | ~55 [ 4 ] – ~90 [ 3 ] |
| Ядерный синтез ( 2 Х- 3 ЧАС) | 300,000,000 | (Сжиженный)53 414 377,6 | ( морского дна Водород - изотопов Добыча - Зависит от метода ) 0,0 | |
| Хранение энергии на топливных элементах (сравнение) | ||||
| Прямой метанол | 4.5466 | [7] Архивировано 11 сентября 2005 г. на Wayback Machine 3.6. | ~1.37 | ~3.31 |
| Протон-Обмен (НИОКР) | до 5,68 | до 4,5 | (Топливо IFF перерабатывается) 0,0 | |
| Гидрид натрия (НИОКР) | до 11.13 | до 10.24 | (Бункер для переработки оксида натрия) 0,0 | |
| Аккумуляторная батарея для хранения энергии (сравнение) | ||||
| Свинцово-кислотный аккумулятор | 0.108 | ~0.1 | (допуск глубокого цикла 200–600) 0,0 | |
| Никель-железный аккумулятор | [8] 0.0487–0.1127 | 0.0658–0.1772 | (Срок службы менее 40 лет ) (допуск цикла 2–3 тыс., ЕСЛИ нет эффекта памяти ) 0,0 | |
| Никель-кадмиевый аккумулятор | 0.162–0.288 | ~0.24 | (Допуск цикла 1–1,5 тыс., ЕСЛИ нет эффекта памяти) 0,0 | |
| Никель-металлогидрид | 0.22–0.324 | 0.36 | (Допуск 300–500 циклов, ЕСЛИ нет эффекта памяти) 0,0 | |
| Супер-железная батарея | 0.33 | [9] (1,5 * NiMH ) 0,54 | [10] (допуск глубокого цикла ~300) 0,0 | |
| Цинк-воздушная батарея | 0.396–0.72 | [11] 0.5924–0.8442 | (Поддается вторичной переработке путем переплавки и повторного смешивания, а не перезарядки) 0,0 | |
| Литий-ионный аккумулятор | 0.54–0.72 | 0.9–1.9 | (3–5 лет жизни) (допуск глубокого цикла 500–1 тыс.) 0,0 | |
| Литий-ион-полимерный | 0.65–0.87 | (1,2 * Литий-ионный ) 1,08–2,28 | (3–5 лет жизни) (300–500 толерантность к глубокому циклу) 0,0 | |
| Литий-железо-фосфатный аккумулятор | ||||
| DURACELL Цинк-Воздух | 1.0584–1.5912 | 5.148–6.3216 | (Срок годности 1–3 года) (Перерабатываемый, не перезаряжаемый) 0,0 | |
| Алюминиевый аккумулятор | 1.8–4.788 | 7.56 | (10–30 лет жизни) (3 тыс.+ Толерантность к глубокому циклу) 0,0 | |
| PolyPlusBC Li-Aircell | 3.6–32.4 | 3.6–17.64 | (Может быть перезаряжаемым) (Возможна утечка сульфатов) 0,0 | |
Примечания
[ редактировать ]- ^ Хотя все коэффициенты выхода газа CO 2 менее 1% рассчитаны с погрешностью (при условии полного окисления содержания углерода в топливе), коэффициенты, которым предшествует тильда (~), указывают на погрешность до (но не более) 9%. Указанные коэффициенты не включают выбросы от выращивания топливных заводов / добычи полезных ископаемых , очистки/переработки и транспортировки. Доступность топлива обычно составляет 74–84,3% нетто от источника Energy Balance .
- ^ Хотя Уран-235 ( 235 U) при делении не образуется газ CO 2 напрямую, процессы косвенного сжигания ископаемого топлива при добыче полезных ископаемых , переработке , переработке , транспортировке и удалении радиоактивных отходов от средних до низкосортных урановой руды и т. д. при концентрациях производят некоторое количество углекислого газа. Исследования различаются относительно количества выбрасываемого углекислого газа. Межправительственная группа экспертов Организации Объединенных Наций по изменению климата сообщает, что ядерная энергия производит примерно 40 г CO 2 на киловатт-час (11 г/МДж, что эквивалентно 90 МДж/кг CO 2 -экв.). [ 3 ] Метаанализ ряда исследований выбросов CO 2 в жизненном цикле атомной энергетики, проведенный ученым Бенджамином К. Совакулом, показывает, что ядерная энергия в среднем производит 66 г CO 2 на киловатт-час (18,3 г/МДж, что эквивалентно 55 МДж/кг CO 2 e). . [ 4 ] что ядерная энергетика производит эквивалент CO 2 выбросов Один австралийский профессор утверждает , на МДж чистой выработанной энергии электростанции, работающей на природном газе . Проф. Марк Дизендорф, Int. экологических исследований, UNSW .
Урожайность распространенных культур, связанных с производством биотоплива
[ редактировать ] | Эта таблица нуждается в дополнительных ссылках для проверки . ( декабрь 2014 г. ) |
 | Возможно, эту таблицу потребуется очистить Википедии , чтобы она соответствовала стандартам качества . Конкретная проблема заключается в следующем: необходимо объяснение методологии. ( декабрь 2014 г. ) |
| Обрезать | Масло (кг га / |
Масло ( л / га ) |
Масло (фунт/ акр ) |
Масло ( галлон США / акр ) |
Масло на семена [ NC 1 ] (кг/100 кг) |
Диапазон плавления (°C) | Йод число |
цетановое число число | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Масло / Толстый |
Метил Эстер |
Этил Эстер | ||||||||
| Арахис | (Ядро)42 | |||||||||
| Копра | 62 | |||||||||
| сальный | 35–42 | 16 | 12 | 40–60 | 75 | |||||
| Сало | 32–36 | 14 | 10 | 60–70 | 65 | |||||
| Кукуруза (маис) | 145 | 172 | 129 | 18 | -5 | -10 | -12 | 115–124 | 53 | |
| Кешью | 148 | 176 | 132 | 19 | ||||||
| Овес | 183 | 217 | 163 | 23 | ||||||
| Люпин | 195 | 232 | 175 | 25 | ||||||
| Я знаю | 230 | 273 | 205 | 29 | ||||||
| Календула | 256 | 305 | 229 | 33 | ||||||
| Хлопок | 273 | 325 | 244 | 35 | (Семя)13 | -1 – 0 | -5 | -8 | 100–115 | 55 |
| Конопля | 305 | 363 | 272 | 39 | ||||||
| соевый | 375 | 446 | 335 | 48 | 14 | -16 – -12 | -10 | -12 | 125–140 | 53 |
| Кофе | 386 | 459 | 345 | 49 | ||||||
| Льняное семя (лен) | 402 | 478 | 359 | 51 | -24 | 178 | ||||
| Фундук | 405 | 482 | 362 | 51 | ||||||
| Молочай | 440 | 524 | 393 | 56 | ||||||
| Семя тыквы | 449 | 534 | 401 | 57 | ||||||
| Кориандр | 450 | 536 | 402 | 57 | ||||||
| Семена горчицы | 481 | 572 | 430 | 61 | 35 | |||||
| Рыжик | 490 | 583 | 438 | 62 | ||||||
| Кунжут | 585 | 696 | 522 | 74 | 50 | |||||
| Сафлор | 655 | 779 | 585 | 83 | ||||||
| Рис | 696 | 828 | 622 | 88 | ||||||
| Тунговое масляное дерево | 790 | 940 | 705 | 100 | -2.5 | 168 | ||||
| Подсолнухи | 800 | 952 | 714 | 102 | 32 | -18 – -17 | -12 | -14 | 125–135 | 52 |
| Какао (какао) | 863 | 1,026 | 771 | 110 | ||||||
| Арахис | 890 | 1,059 | 795 | 113 | 3 | 93 | ||||
| Опиумный мак | 978 | 1,163 | 873 | 124 | ||||||
| Рапс | 1,000 | 1,190 | 893 | 127 | 37 | -10–5 | -10–0 | -12 – -2 | 97–115 | 55–58 |
| Оливки | 1,019 | 1,212 | 910 | 129 | -12 – -6 | -6 | -8 | 77–94 | 60 | |
| Касторовая фасоль | 1,188 | 1,413 | 1,061 | 151 | (Семя)50 | -18 | 85 | |||
| Орехи пекан | 1,505 | 1,791 | 1,344 | 191 | ||||||
| Жожоба | 1,528 | 1,818 | 1,365 | 194 | ||||||
| Ятрофа | 1,590 | 1,892 | 1,420 | 202 | ||||||
| орехи макадамия | 1,887 | 2,246 | 1,685 | 240 | ||||||
| Бразильские орехи | 2,010 | 2,392 | 1,795 | 255 | ||||||
| Авокадо | 2,217 | 2,638 | 1,980 | 282 | ||||||
| Кокос | 2,260 | 2,689 | 2,018 | 287 | 20–25 | -9 | -6 | 8–10 | 70 | |
| Китайский жир [ нет 2 ] | 4,700 | 500 | ||||||||
| Масличная пальма | 5,000 | 5,950 | 4,465 | 635 | 20–(Кернал)36 | 20–40 | -8–21 | -8–18 | 12–95 | 65–85 |
| Водоросли | 95,000 | 10,000 [ нужна ссылка ] | ||||||||
| Обрезать | Масло (кг га / |
Масло ( л / га ) |
Масло (фунт/ акр ) |
Масло ( галлон США / акр ) |
Масло на семена (кг/100 кг) |
Диапазон плавления (°C) | Йод число |
цетановое число число | ||
| Масло / Толстый |
Метил Эстер |
Этил Эстер | ||||||||
Примечания
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кеннет Э. Хеселтон (2004), «Справочник оператора котла» . Fairmont Press, 405 страниц. ISBN 0881734357
- ^ «Две крышки единиц СИ и префиксов СИ» . Руководство NIST по SI . Проверено 25 января 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Межправительственная группа экспертов по изменению климата (2007 г.). «4.3.2 Ядерная энергетика» . Четвертый оценочный доклад МГЭИК: Изменение климата, 2007 г., Рабочая группа III по смягчению последствий изменения климата . Проверено 7 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б Бенджамин К. Совакул. Оценка выбросов парниковых газов в результате ядерной энергетики: критический обзор . Энергетическая политика , Vol. 36, 2008, с. 2950.
- ^ Используется с разрешения The Global Petroleum Club .
| Биотопливо | |
|---|---|
| Энергия из продовольствие | |
| Непродовольственные товары энергетические культуры | |
| Технология | |
| Концепции | |
