A tecnoloxía detrás de facer etanol e biodiesel na casa
Pregunta: ¿É posible facer combustible para o meu coche na casa?
Estiven vendo algúns destes reality shows como Doomsday Preppers e espectáculos de fantasía como The Walking Dead e pregúntome se sería posible facer combustible para un coche na casa. Sei que probabelmente non podías facer gas, pero oíches falar de coches que corren con auga ou outras cousas e me fai preguntarme se sería posible facer algún tipo de combustíbel na casa só para aforrar cartos ou simplemente acudir ao A estación de gas nunca deixa de ser unha opción. Que tipo de tecnoloxía necesitarías para facer o teu propio combustible?
Resposta:
Tanto se está a buscar un combustible alternativo coma se pasas os teus días pensando en varios escenarios apocalípticos, só hai dúas opcións reais que funcionan coa tecnoloxía que xa temos nos nosos automóbiles e camións. O etanol é o principal gasóleo non alimentado para a gasolina e o biodiésel é a alternativa ao petrodiesel que pode correr cun motor diésel con poucas ou ningunha modificación .
Aínda que é posible facer tanto o etanol como o biodiésel na casa, e moitos preppers reais fan isto ou teñen o equipo listo para facelo se o peor ocorre, hai moitas implicacións logísticas, normativas e de seguridade que precisa considere antes de comezar a produción. Tamén paga a pena notar que probablemente non vai aforrar diñeiro facendo etanol ou biodiesel na casa, contra a compra de gas ou petrodiesel nunha gasolinera, a menos que de algunha maneira o material de alimentación estea dispoñible gratuitamente.
En termos de tecnoloxía, facer combustible na casa require moita coñecemento, coñecementos e material de alimentación potencialmente caro, pero a tecnoloxía é bastante básica. Facer alcohol combustible require algún tipo de aínda, e facendo que o biodiésel esixe produtos químicos como o metanol e o lye, pero non hai ningunha tecnoloxía para falar ademais dun método para probar o produto final.
Facendo o etanol no fogar
O proceso de facer o etanol na casa é exactamente o mesmo que facer o licor de moonshine, polo que hai problemas normativos similares. Se acaba de configurar un aínda no seu quintal, especialmente se o seu funcionamento é o suficientemente grande como para bombear calquera cantidade útil de combustible de etanol, podería acabar con problemas cos federais. Por exemplo, se planea producir máis de 10.000 litros de alcohol combustible nun ano natural nos Estados Unidos, o Imposto sobre o Alcohol e do Tabaco e a Oficina do Comercio requiren que obteña un vínculo.
Independientemente da cantidade de alcohol que poida producir, tamén se lle obriga a desnaturalizarlo ou a impedilo para o consumo humano, engadindo unha substancia como o queroseno ou a nafta. Isto é o que diferencia legalmente o alcohol combustible a partir do tipo de alcohol que bebe, aínda que ás veces é posible purificar o alcohol desnaturalizado a través dun proceso similar usado para destilar o alcohol en primeiro lugar.
As regulacións específicas para a produción e desnaturalización de alcohol combustible están dispoñibles no Imposto sobre o Alcohol e do Tabaco e o Bureau de Comercio. Outros países teñen normativas variantes ou ningunha normativa, polo que sempre é unha boa idea consultar as leis onde vive antes de iniciar un proxecto como este.
A outra diferenza principal entre a destilación da luz solar eo aceite combustible é que o etanol destinado a ser utilizado como combustible ten que ser unha proba máis elevada que a maior parte do etanol que se destina ao consumo humano. Pódese conseguir un contido de auga de forma adecuada a través de múltiples pases de destilación, pero tamén hai filtros capaces de eliminar o contido de auga do alcohol combustible. De feito, algunhas persoas que utilizan etanol nos seus vehículos utilizan filtros en liña para separar a auga e calquera grosse que o etanol, que actúa como disolvente, quédase solto do depósito de combustible e das liñas.
O proceso específico de facer petróleo é similar a calquera tipo de alcohol. Comézase cunha materia prima, que pode ser calquera cousa procedente do millo e do trigo, normalmente usado para facer o bourbon, o switchgrass ou as alcachofas de Xerusalén. A materia prima úsase para facer unha mestura que fai ferver azucres e amidóns ao alcohol, que se pasa a continuación.
A forma máis eficiente de producir alcohol combustible é usar unha columna aínda, xa que pode ter que executar 10 ou máis pasos a través dun pote aínda para conseguir unha proba suficientemente alta. Non só esa enerxía é ineficiente, tamén resulta nunha maior perda de etanol, xa que se perde por perdida.
Obtención do feedstock para producir alcohol combustible en casa
O maior problema con facer alcohol combustible na casa, agora ou nalgún futuro hipotético e apocalíptico, é materia prima. Para crear unha masa que poida distilar o alcohol combustible, necesitará algún tipo de gran ou outro material vexetal en gran abundancia. Se ten unha facenda de traballo, unha opción posible é levar o millo ou outros grans que cultivou ou cosechou, usalos para crear un puré e, a continuación, empregue o material sobrante para alimentar o gando.
A outra opción é cultivar un cultivo específico para o seu uso na produción de alcohol combustible. O millo é actualmente o principal cultivo utilizado na produción de etanol nos Estados Unidos e cada acre dedicado a este uso é capaz de producir uns 328 litros de etanol cada ano. Outros cultivos, como switchgrass, teñen o potencial de ser moito máis eficiente. Segundo o Departamento de Enerxía dos Estados Unidos, os rendementos de switchgrass superaron os 500 litros por hectárea e as condicións ideais poderían producir máis de 1.000 litros de etanol por hectárea de switchgrass.
Se non tes a superficie para dedicar ao cultivo de millo, chourizo, remolacha, ou calquera outra cousa, entón o consumo de alcohol en casa non será un proxecto viable.
Facer o biodiesel na casa
Primeiro de todo, é importante diferenciar entre aceite de cocción e biodiésel. O aceite de cocción, o aceite vexetal recta (SVO), o aceite vexetal residual (WVO) e outros produtos semellantes derivados de animais son capaces de alimentar un motor diésel, pero non son biodiésel. Mentres o aceite de cocción, SVO e materiais semellantes son simplemente recollidos e logo utilizados como combustible, o biodiésel é alterado para facelo químicamente similar ao petrodiesel.
Aínda que pode recoller o aceite vexetal residual, ou o aceite para cociñar, desde os restaurantes locais e executalo no seu coche, pode que necesite modificar o seu motor diésel para facelo. Unha vez que se realizaron as modificacións adecuadas, o proceso de "facer" o combustible fóra do aceite de cociña é moi sinxelo. Para que o aceite de cociña usado sexa axeitado para o seu uso como combustible, o único que tes que facer é filtrar as partículas.
Facer que o biodiésel de SVO ou WVO sexa máis complicado e implica "crackear" a estrutura química das graxas ou aceites usando metanol e lixivia. O proceso non é particularmente difícil, pero é importante tomar as precaucións necesarias, xa que tanto o metanol como o lye son substancias tóxicas.
O proceso de fabricación de biodiésel de SVO, en términos moi básicos, comeza co calentamiento do petróleo. A continuación, mestúranse cantidades precisas de metanol e lye e engádense ao aceite, o que facilita un proceso químico coñecido como transesterificación. O resultado deste proceso é que termines con dous produtos: o biodiésel e a glicerina, que se separa e se coloca no fondo da mestura. Finalmente, o biodiésel ten que ser lavado e secado antes de que estea listo para o seu uso.
Obtención de materia prima para producir biodiesel no fogar
O gran aspecto do biodiésel é que podes sacarlle unha gran variedade de aceites vexetais e graxas animais, e mesmo poderás obter materias primas gratuítas de restaurantes locais. O proceso de obtención do material de alimentación é tan sinxelo coma poñerse en contacto cos restaurantes locais, preguntando se pode ter o seu aceite de cociña residual e logo descubrir un xeito de transportalo a casa.
A falta dunha fonte lista de aceite de cocción residual, o obxecto de obter materias primas para facer o seu propio biodiésel faise máis complicado. Aínda que tecnicamente pode converter calquera tipo de SVO en biodiésel, a compra de aceite vexetal para este propósito específico non é barato.
A outra opción é fabricar o seu propio aceite vexetal, que require unha prensa adecuada, pero entón atópase na cuestión de obter a materia prima para crear o aceite, como as sementes de xirasol de aceite negro, que tería que comprar ou crecer. Todo o que é definitivamente posible, especialmente nun hipotético apocalipse zombie ou outra situación do tipo SHTF, despois de que outros recursos se esgoten. No aquí e agora, é menos económicamente viable.