maak je eigen brandstof! Alcohol Fuel Basics
maak ethanol-legaal
potentiële brandstofproducenten moeten een vergunning aanvragen om hun eigen brandstof te maken, maar na de energiecrisis van de jaren zeventig heeft de federale regering het vergunningsproces aanzienlijk gestroomlijnd. Het Ministerie van Financiën, dat het verschil tussen drank en brandstof-Eau-de-vie erkende, kwam met een vereenvoudigde aanvraag voor een vergunning voor de producent van Alcoholbrandstof (formulier 5110).,74), waarmee een kleine producent wordt aangeduid als degene die tot 10.000 proof-gallons brandstof per jaar kan maken. (Een bewijs gallon is een vloeibare gallon sterke drank dat is 50 procent alcohol bij 60 graden Fahrenheit.) Dat is genoeg om 5,263 gallons 190-proof ethanol brandstof te produceren. Elke staat heeft zijn eigen vergunning eisen, over het algemeen gemodelleerd naar de federale regels. Je moet belastingen en eventuele toepasselijke staats-en lokale regelgeving onderzoeken. In ieder geval moet de brandstofalcohol worden “gedenatureerd” of ongeschikt gemaakt om te drinken door toevoeging van ten minste 2 volumeprocent kerosine of loodvrije benzine.,
ethanolproductie is een natuurlijk proces dat ontstaat door de fermentatie van koolhydraten — organische verbindingen die koolstof, waterstof en zuurstof bevatten. Planten en gewassen produceren koolhydraten in de vorm van zetmeel, suikers en cellulose. De bindingen in de moleculaire structuur van cellulosen zijn moeilijk te breken, maar de meeste plantaardige zetmeel en suikers worden gemakkelijk afgebroken tot eenvoudige suikers met de toevoeging van warmte, water en enzymen. Zodra de eenvoudige suikers zijn vastgesteld, wordt gist toegevoegd om zich te vermaken met de suiker, te reproduceren en, in het proces, kooldioxide en alcohol te verdrijven.,
de keuze van de grondstof is een belangrijke factor. Gewassen met een hoog suiker-of zetmeelgehalte zijn ideaal, maar bijna elke oogst of overschot kan werken (indien gebruikt voordat bederf begint), zodat u de meest economische en duurzame materialen kunt kiezen die voor u beschikbaar zijn. Appels en ander klein fruit, aardappelen, bonen, tarwe, rogge en sorghum granen zijn allemaal potentiële kandidaten — net als kaaswei, de melksuiker die overblijft van de verwerking., Voedselverwerkende afvalstoffen uit de drank -, bak -, snack-en zoetwarenindustrie zijn notoir hoog in suiker (of zetmeel) gehalte en kunnen een alternatief bieden voor direct-from-field Source grondstoffen.
na de gisting moet de ethanol uit het water worden gedistilleerd. Dit kan het best worden bereikt met een reflux still, die is uitgerust met een destillatiekolom. De kolom gebruikt een reeks geperforeerde platen of verpakte compartimenten om het water te verwijderen in een proces dat fractionering wordt genoemd., Als het verwarmde water en alcohol dampen stijgen door elke fase, een progressief sterkere alcohol damp wordt gecreëerd. Tijdens de destillatie moet de kolomtemperatuur worden geregeld om te profiteren van de verschillende kookpunten van de twee vloeistoffen. De alcoholdampen stijgen, terwijl het water condenseert en daalt terug om opnieuw te worden geïntroduceerd als een damp mix opnieuw en opnieuw.
de meest krachtige alcoholdampen verlaten zich aan de bovenkant van de kolom, worden gekoeld door een watercondensor en verzameld als 192-proof (96% zuiver) ethanol., Hoewel het mogelijk is om wring die laatste 4 procent uit de mix, het vereist extra apparatuur en is meestal kosten-prohibitief voor een kleinschalige operator. Bovendien is de kleine hoeveelheid water aanwezig geen belemmering voor de prestaties van de motor.
Voer uw auto uit op Ethanol
automotoren moeten worden aangepast om op ethanol te draaien. De eenvoudigste Motor modificaties omvatten het bevorderen van de ontsteking timing met enkele graden, het verjetten van de carburateur belangrijkste brandstof circuit om de straaldiameter te verhogen met 30 tot 35 procent in het gebied, en het aanpassen of vergroten van het stationair circuit om meer brandstof te laten stromen., Brandstof-geïnjecteerde motoren kunnen hun injectoren vervangen voor een grotere stroom, of de brandstofdruk verhoogd.
Er zijn ook aftermarket kits ontworpen om de microprocessorbesturingseenheid van de motor te misleiden om de brandstofpuls langer open te houden of een kunstmatig magere toestand te compenseren door het lucht-brandstofmengsel te verrijken. Motoren kunnen verder worden geoptimaliseerd voor ethanol door de brandstof en lucht voor te verwarmen, het warmtebereik van de bougies te variëren en de compressieverhouding te verhogen.
uw eigen Still
dus wat is er nodig om een kleinschalige distilleerderij op te zetten?, Dat hangt ervan af hoe klein een operatie je wilt. Een eenvoudige batch kan nog steeds worden gemaakt van een oude boiler en een lengte van 3-inch leiding en verwarmd door hout of aardgas. Een nog steeds deze grootte zal ongeveer 11⁄2 gallons brandstof-grade ethanol per uur. Voor een investering van minder dan $ 100, je zou kunnen worden het runnen van een gazon tractor of kleine motorfiets op volledig hernieuwbare, zelfgemaakte brandstof.,
op een meer praktische schaal zal het bouwen van een 6-inch kolom je nog steeds in de 6-gallons-per-uur productie balpark — een aanzienlijke opbrengst, maar een die gepaard gaat met extra kosten. Op die grootte, zou je het beste worden geserveerd met een hamermolen of molen voor de voorbereiding van de grondstof, aparte koken en gisting tanks, een opslagvat voor stillage of verbruikt bier met reststoffen (samen met een pers te scheiden van de verhandelbare distiller ‘ s granen), en opslag voor de ethanol zelf., Centrifugaalpompen, sanitair, en kleppen zijn ook een noodzakelijk onderdeel van het plan, samen met een hydrometer, verschillende thermometers, en pH en suiker testtools. Een 6-inch kolom gekoppeld aan een 500 tot 1.200 liter tank zal een batch draaien in vier tot zeven uur.
Als u zacht staal gebruikt, kunt u de componenten lassen en uw kolom bouwen zonder speciale vaardigheden of apparatuur nodig te hebben — hoewel het metaal uiteindelijk in de loop van de tijd zal oxideren., Roestvrij staal is een betere keuze, maar zal waarschijnlijk worden beperkt tot vaten en opslagtanks, tenzij je een aanzienlijk budget hebt om te betalen voor professionele fabricage. Gebruikte distillatiekolommen zijn soms beschikbaar via de dealers van Landbouw-en industriële veilingen.
Ethanol laten betalen
de kosten voor de productie van ethanol zullen afhangen van hoeveel inspanning u in het proces steekt. Zelfs het gebruik van geroosterde grondstoffen is geen garantie voor een zuinig product als u energie verspilt tijdens de productie., De bron, de duur en de mate van warmte-input zijn belangrijke factoren die kunnen worden bespaard met het gebruik van efficiënte enzymen en warmteterugwinningsontwerpen. Het gebruik van alcohol-tolerante gisten met voedingsstoffen verbetert ook de omzettingsefficiëntie, en het optimaal benutten van nuttige bijproducten (zoals eiwitrijke distillerenkorrels) draagt bij aan de bottom line.,
Als u in een landelijke omgeving bent en ervoor kiest om een hectare of meer bouwland te gebruiken voor de productie van ethanol, moet u bepalen welk lokaal geschikt gewas de beste balans zal vinden tussen hardheid, watertolerantie, oogstinspanning en de opbrengst van alcohol (suiker en Zetmeel). Het vergistbare percentage van gewone granen en wortelgewassen varieert drastisch tussen 16 en bijna 80 procent., Waarschijnlijk belangrijker is de alcoholopbrengst per hectare, die kan variëren van ongeveer 300 gallons voor veldmaïs tot 400 gallons voor suikerbieten, tot bijna 600 gallons voor suikerriet, sorghum en Aardperen. Andere gewassen kunnen een lagere opbrengst hebben, maar bieden voordelen op het gebied van omschakeling, opslag of verwerking. De tabel hieronder is een uitsplitsing van representatieve kosten en recuperatie voor een kleine operatie, die zal variëren afhankelijk van uw specifieke situatie.
en houd dit in gedachten: of je ethanol op kleine schaal kunt maken voor minder dan de kosten van benzine vandaag de dag is niet de enige vraag., Je hebt ook de kennis dat u gebruik maakt van een schone verbranding, duurzaam geproduceerde brandstof, en dat het niet uitmaakt hoe hoog gasprijzen stijgen in de toekomst, zult u in staat zijn om uw eigen te maken tegen een redelijke prijs.
basisfeiten over het maken van Ethanol
- het maken van uw eigen ethanol is legaal. Je hebt alleen een vergunning nodig.
- u kunt brandstof produceren uit uw eigen gewassen. Van een hectare maïs kon je 300 liter ethanol produceren.
- een grote verscheidenheid aan andere gewassen kan worden gebruikt voor de productie van alcoholbrandstof, waaronder appelen, aardappelen, rogge en tarwe., Voedselverspilling is een andere goede optie, net als het ruimen van gewassen.
- u kunt nuttige bijproducten genereren bij de productie van ethanol, inclusief veevoer.
- u kunt gebruikte apparatuur vinden voor het distilleren van ethanol, of als u last, kunt u uw eigen apparatuur maken. Richard Freudenberger beheerde de onderzoeksfaciliteiten van MOTHER EARTH NEWS van 1980 tot 1990 en coördineerde in die tijd ons Alcohol-Brandstofprogramma. Hij woont momenteel in Hendersonville, N. C., en is de uitgever en technische redacteur van BackHome Magazine., Hij is ook de auteur van Alcohol Fuel: het maken en gebruiken van Ethanol als hernieuwbare brandstof.
