Получение электроэнергии из сахара

Описание: Заботиться о своем здоровье стало проще благодаря моему спонсору Zocdoc — начните здесь: https://zocdoc.com/hyperspace

В этом видео я продемонстрирую, как получать электроэнергию из сахара, хотя и очень окольным путем. Сахар ферментируется дрожжами, превращаясь в 10-15% раствор этанола, который затем концентрируется фракционной дистилляцией до 93% для использования в качестве топлива в двигателе. Двигатель представляет собой 4-тактный двигатель объемом 212 куб. см, у которого модифицирован карбюратор путем рассверливания главного жиклера для увеличения площади примерно на 50% для сжигания этанола в правильном соотношении топливо-воздух. Бесщеточный двигатель соединен с выходным валом двигателя для выработки трехфазного переменного тока. Трехфазный переменный ток выпрямляется и выходит в виде постоянного тока напряжением около 12-18 вольт в зависимости от положения дроссельной заслонки двигателя. Полученный низковольтный постоянный ток с высоким током можно использовать для различных задач, связанных с постоянным током, или подключить к инвертору для получения переменного тока 120 В 60 Гц. Преимущество этой установки заключается в том, что ей не требуется регулятор оборотов двигателя для поддержания частоты 60 Гц, необходимой для работы электроприборов переменного тока.

Стоимость производства этанола (включая энергию, необходимую для фракционной дистилляции) составила чуть менее 10 долларов за галлон, что значительно выше, чем 4-6 долларов за галлон бензина в США на момент создания этого видео. Он также менее энергоемкий, чем бензин. Однако это стоимость производства в микромасштабе, и производство в больших масштабах, вероятно, будет конкурентоспособным по сравнению с бензином (особенно если вы выращиваете собственное сырье, такое как сахарный тростник или кукуруза). Теоретически, двигатель, разработанный для работы на этаноле, мог бы компенсировать более низкую энергетическую плотность за счет использования более высокой степени сжатия, чем у бензина, поскольку октановое число этанола составляет около 109. Кроме того, двигатель, работающий на этаноле, должен иметь уплотнения и кольца из материала, подобного тефлону или аналогичному химически стойкому материалу, поскольку этанол имеет тенденцию к воздействию на резину. Этанол также гигроскопичен, поэтому его склонность к притягиванию влаги может привести к коррозии двигателя.

Дистиллятор представляет собой 8-литровый алюминиевый скороварочный аппарат с отверстием в крышке для установки фитинга с внутренней резьбой NPT 1-1/2 дюйма. Нагреватель представляет собой электрическую нагревательную пластину мощностью 1 кВт с твердотельным реле, управляемым таймером 555, для изменения рабочего цикла с целью точной настройки температуры. Рефлюксная колонна представляет собой медную трубу размером 48х1-1/2 дюйма, плотно заполненную рулонами медной сетки. В верхней части также есть дефлегматор, но я обнаружил, что его использование не обязательно для достижения концентрации 93-95% на выходе. Нагреватель изначально работает на мощности около 900 Вт для нагрева спирта низкой концентрации, а после начала кипения мощность снижается до 250-300 Вт для максимальной концентрации на выходе. При стоимости энергии 0,12 долларов США за кВт·ч дистилляция обходится мне в 1,17 долларов США за галлон. Вероятно, это можно значительно улучшить за счет хорошей теплоизоляции и нагревателя внутри самого котла.

Если у вас есть отходы фруктов или зерна, это может стать хорошим резервным вариантом для производства энергии, особенно в условиях автономного энергоснабжения, когда солнечная или ветровая энергия недоступны.

Использованная музыка:

Take Me Home, Country Roads - Otamatone & Kazoo Cover by    / @otamazoo   (начальная сцена)