Проекты

Биотопливо-как альтернативный источник энергии

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Среда» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Среда
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2103
Предметы: Биология, Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

Существует проблема защиты окружающей среды, выбор экологически «безвредных» или экономически выгодных источников энергии. И надо, чтобы каждый из нас задумался над этим, так как большинство энергетических ресурсов исчерпаемы.

Перед нами стоит вопрос, что делать человечеству, когда нефть закончится?

Никто не сомневается, если человечество не найдет альтернативы нефти, планета окажется на грани глобальной катастрофы.

К счастью, люди нашли уже немало альтернативных источников энергии. Прогресс не стоит на месте, и появляются новые изобретения, работающие на альтернативном топливе.

Цели

  1. Провести исследование по теме «Нефть, ее использование и переработка».
  2. Найти информацию об альтернативных источниках энергии и их применении.
  3. Сравнить преимущества использования нефти и других источников энергии.
  4. Выявить почему до сих пор альтернативные источники не задействованы в промышленности.
  5. Собрать сведения по теме «Нефть, ее использование и переработка».
  6. Охарактеризовать альтернативные источники энергии.
  7. Рассмотреть перспективы их разработки и внедрения.
  8. Собрать в лабораторных условиях установку для получения биоэтанола.
  9. Получить с помощью установки биоэтанол.
  10. Рассмотреть изобретения и разработки технологий, способных работать на альтернативных источниках.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Ректификационная колонна
  • Три трубы с диаметром 32 мм из нержавейки
  • Две гайки для соединения с кубом
  • Прямой холодильник
  • Алонж
  • Канализационная трубы
  • Муфта
  • Переходник на стиральную машину (дефлегматор)
  • В качестве основы перегонного куба используется молочный бидон

Для получения начального сырья:

  • Сахар
  • Дрожжи
  • Вода

Описание

Этап 1- Подготовка теоретического материала.

Автор собрал сведения по теме «Нефть, ее использование и переработка» и охарактеризовал альтернативные источники энергии. После того, как автор переработал всю эту информацию, он выяснил, что нужно рассмотреть перспективы разработки и внедрения этих источников энергии.

После выясненных сведений, автор нашел информацию для подготовки первичного сырья. И выяснил, что рациональнее и быстрее будет изготовление первичного сырья из сахара, воды и быстродействующих дрожжей. Автор внимательно изучил процесс ректификации и приступил к отбору материала для сбора ректификационной колонны.

Далее автор произвел точные расчёты для получения точного количества конечного продукта.  Во время составления расчёта, автор учел процесс  ректификации.

Этап 2-Подготовка к практической части.

Автор заготовил сырье в бидоне и подождал, пока дрожжи вступят в реакцию, на это ушло 3 дня.
Далее автор собрал ректификационную колонну.

Этап 3-Практическая часть.

Автор произвел процесс ректификации в лабораторных условиях.

Этап 4-Вывод.

После воспроизведенного процесса, автор ознакомился с полученными результатами, зафиксировал их и сделал вывод о том, что получение биотоплива в лабораторных условиях реально.

 

Результаты работы/выводы

Мы получили в лабораторных условиях биоэтанол. Таким образом мы доказали то, что

  1. У него очень простая технология производства.
  2. Экологически безвредный метод получения.
  3. Получение возможно из простого сырья.

Перспективы использования результатов работы

По сравнению с нефтью эти источники практически неисчерпаемы, но для того чтобы производить биотопливо нужны высокие первоначальные капиталовложения. Не каждая топливная компания может себе это позволить.

У существующих экологически вредных видов электростанций есть важные преимущества-их мощность и относительно малые площади.

На данный момент, они дешевле, нежели чем их экологически безвредная альтернатива, но в скором времени, когда запасов станет критически мало, то и цена возрастет.

Если рассматривать вариант, о частичном внедрении эко-топлива, то есть смесь бензина и биоэтанола, то возможно избежать глобальных затрат и сохранить исчерпаемые ресурсы. Скорее всего, в ближайшем будущем, именно биоэтанол будет использоваться в качестве основного топлива для двигателей внутреннего сгорания, так как биоэтанол по характеристикам почти ничем не отличается от бензина.

Мнение автора

«Курчатовский проект-это лучший проект. Хороший старт для начала работы в научной сфере. Конференция проходила на высшем уровне в онлайн формате. Работу свою я выполняла старательно, прислушивалась к рекомендациям экспертов, так же мне помогала моя педагог-куратор, что сыграло большую роль в развитие проекта»