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: Альтернативная энергетика
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

В настоящее время всё более актуальной становится проблема защиты окружающей среды, выбора экологически «безвредных» и экономически выгодных источников энергии.

Что делать человечеству, когда закончится нефть? Люди нашли уже немало альтернативных источников энергии. Прогресс не стоит на месте, и появляются новые изобретения, работающие на альтернативном топливе.

Цель

Получить биотопливо в лабораторных условиях.

 

Задачи

  1. Собрать сведения по теме «Нефть, её использование и переработка».
  2. Охарактеризовать альтернативные источники энергии.
  3. Рассмотреть перспективы их разработки и внедрения.
  4. Собрать в лабораторных условиях установку для получения биоэтанола.
  5. Получить биоэтанол.
  6. Рассмотреть изобретения и разработки технологий, способных работать на альтернативном топливе.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Ректификационная колонна
  • Три трубы диаметром 32 мм
  • Две гайки для соединения с кубом
  • Прямой холодильник
  • Алонж
  • Канализационные трубы
  • Муфта
  • Переходник на стиральную машину (дефлегматор)
  • Перегонный куб (молочный бидон)
  • Сахар
  • Дрожжи
  • Вода

Описание

Автор собрал сведения по теме «Нефть, её использование и переработка» и охарактеризовал альтернативные источники энергии. Автор рассмотрел перспективы разработки и внедрения альтернативных источников энергии.

Автор выбрал в качестве первичного сырья для подготовки биоэтанола сахар, воду и дрожжи. Автор изучил процесс ректификации и приступил к отбору материала для сбора ректификационной колонны.

Далее были произведены расчёты для получения точного количества конечного продукта. При составлении расчёта автор учёл процесс ректификации.

Автор заготовил сырьё в бидоне, процесс брожения продолжался 3 дня. Далее автор собрал ректификационную колонну и осуществил процесс ректификации в лабораторных условиях.

Результаты работы/выводы

  1. Автор получил в лабораторных условиях биоэтанол.
  2. Автор доказал, что у биоэтанола простая технология производства.
  3. Использованный метод получения биотоплива является экологически безвредным и не требует сложного сырья.

Перспективы использования результатов работы

По сравнению с нефтью источники биотоплива 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, чем их экологически безвредная альтернатива, но в скором времени, когда запасов станет критически мало, то и цена возрастёт.

Если рассматривать вариант частичного внедрения экотоплива, то есть смесь бензина и биоэтанола, то возможно избежать больших 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.

Особое мнение

«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, также мне помогала моя педагог-куратор, что сыграло большую роль в развитии проекта»