Замок со сканером отпечатка пальца на входную дверь

Замки с отпечатком пальца

Замки с отпечатком пальца – конструкции, которые сравнительно недавно появились в сфере осуществления безопасности закрытых областей.

Несмотря на это они постепенно зарабатывают доверие пользователей благодаря присутствию у них серьезных преимуществ, по сравнению с кодовыми механическими замками.

Замочный механизм со сканером отпечатков пальцев состоит из нескольких частей:

  • Внешняя часть (корпус, биометрическое считывающее устройство, клавиши управления);
  • Внутренняя часть (микросхемы, механическая запирающая система);
  • Отсек для элементов питания.

Устройство замков с отпечатком пальца

Действие биометрического замка со сканером отпечатка пальца основано на считывании папиллярного узора на пальцах человека.

Информация о нем закладывается в память устройства, что разрешает идентифицировать пользователя. Выпускают следующие виды замков с отпечатком пальца:

Врезные

Чтобы войти в охраняемое помещение к сканеру прикладывается палец. Выход – свободный: изнутри дверь открывается поворотом ручки. Внутренняя часть механизма врезается в дверь.

Накладные

Отличие накладных моделей от врезных состоит в том, что внутренняя и внешняя его части выполнены в одном корпусе. На внешней части расположен дактилоскопический сканер, а на внутренней – клавиша для открытия механизма либо его блокировки.

В виде дверной ручки

Использование данного вида замков разрешает добавить биометрическую систему к уже установленным механическим защитным конструкциям.

Принцип внедрения заключается в управлении язычком установленной ранее модели. Прохождение идентификации дает нажать на ручку, втянув язычок в дверь.

Рассматриваемый тип устройств состоит из 2 частей: наружной (сканер, клавиши управления) и внутренней (электрическая «начинка», отдел для аккумуляторных батарей). Обе части соединены вместе с помощью специального кабеля, проходящего через дверное полотно.

Встроенные в дверную ручку

Отличительная черта этого вида – считывающий элемент встроен в корпус ручки. Это дает войти в помещение, выполняя одно единственное действие, – взявшись за ручку. Конструкция считывает папиллярные узоры и открывает дверь.

Комбинированные

Работоспособность биометрических считывающих механизмов, как и других, может быть нарушена. Поэтому необходимы конструкции, которые застрахуют пользователя от влияния возможных сбоев в работе основных элементов.

В качестве таких дублирующих систем используют дистанционное управление, магнитные карты, коды и механические ключи.

Говоря о запорных устройствах каждого из рассмотренных видов биометрических замков, стоит отметить, что распространенный способ управления ригелем – использование электромагнита или электромотора. Оба подхода помогают достичь равной результативности, но по стоимости применение электромагнита выгоднее (см. Электромагнитный замок).

Каждый из механизмов по-своему хорош. Карты относительно просты в использовании и недороги, а металлический ключ привычен большинству пользователей. Однако и карта, и ключ требуют их наличие при себе. Для открытия кодовой системы, напротив, нужны лишь элементы кода в памяти пользователя.

Типы замков с отпечатком пальца

Считывание папиллярных узоров может производиться с использованием разных видов сканеров.

Наибольшее распространение получили:

  • емкостные,
  • оптические,
  • температурные.

Емкостные

В основе емкостного сканера лежит матрица полупроводниковых переходов. При наличии пальца на считывающем элементе изменяется емкость переходов.

Эти данные снимает контроллер считывающего элемента и воспроизводит цифровую модель отпечатка, сравнивая ее с сохраненными в памяти устройства образцами. При совпадении отпечатка и образца из памяти контроллер отправляет сигнал на запирающий механизм, отпирая его.

Оптические

База оптического сканера – цифровая видеокамера. Принцип его работы следующий:

Пластинка, к которой прикладывается эпителий, освещается источником света. При прикосновении к пластинке происходит преломление света в тех местах, где проходят папиллярные линии. Преломившиеся лучи попадают на камеру, матрица которой создает оцифрованный образ отпечатка, а контроллер выполняет его сравнение с теми отпечатками, которые размещены в памяти устройства.

Такие сканеры не менее надежны, чем относящиеся к предыдущему типу, но тоже взламываются с использованием муляжей.

Температурные

Действующие элементы температурных биометрических устройств – термочувствительные элементы. Папиллярные линии пальца, который приложен к сканеру, контактируют с ними, тем самым нагревая. Матрица данных элементов формирует цифровой рисунок отпечатка, а контроллер производит сравнение с базой данных.

Плюс таких сканеров – защищенность от обмана с помощью муляжа, ведь они откликаются только на тепло. Однако указанный плюс одновременно и минус, так как при высоких и низких температурах работы сканера ухудшается.

Преимущества и недостатки замков с отпечатком пальца

Весомое преимущество биометрических замков – отсутствие необходимости в наличии дополнительных открывающих элементов, таких как ключ, в случае с механическими замками.

Как следствие, такие системы не поддаются стандартным методам взлома вроде высверливания, бампинга или вскрытия отмычкой.

Пользователи механизмов с отпечатком пальца защищены от потери или кражи отпирающего элемента, ведь он всегда с ними.

Среди других немаловажных достоинств выделяются:

  • Удобство в разрешении или запрете доступа для нескольких пользователей (их число в среднем составляет до 100);
  • Возможность автономной работы (на батарейках) и от электрической сети;
  • Защищенность от влаги и относительная устойчивость к высоким и низким температурам;
  • Возможность интеграции с другими охранными конструкциями;
  • Устойчивость к внешним воздействиям (оснащены противоударными материалами);
  • Оснащенность программами напоминания о незакрытой двери, исчерпании заряда элементов питания, попытке взлома, а также подсветкой и возможностью удаленного управления;
  • Стильный необычный внешний вид.

Эксплуатация

Замки данного типа устанавливаются как на металлические, так и на деревянные двери. В сферу их использования попадают двери офисов, производств, межкомнатные двери, словом, те, которые не выходят на открытое и незащищенное пространство.

Читайте также:
Виды столярных соединений деталей из древесины

В случае установки замка на входную дверь, выходящую на улицу, следует отдавать предпочтение моделям без сканера, ввиду его прихотливости к перепадам температур.

Как выбрать

Выбирая биометрический замок, следует обращать внимание на следующие характеристики, которые указаны в паспорте изделия:

  • Уровень секретности;
  • Уровень устойчивости к механическим воздействиям;
  • Объем памяти дактилоскопической системы;
  • Качество исполнительного механизма.

Кроме того, стоит обращать внимание на наличие возможностей для ремонта и замены системы, то есть сервисного обслуживания. Это позволит в кратчайшие сроки устранить возникшие в процессе эксплуатации проблемы.

Среди производителей рассматриваемых устройств выделяются системы компаний Samsung, ZKTeco, Irevo, продукция которых уже успела зарекомендовать себя на мировом рынке.

Стоит отметить, что осуществлять установку приобретаемых в интернет магазинах систем для защиты помещений не рекомендуется, так как их качество и характеристики чаще всего не подтверждаются сертифицированными документами.

Говоря об использовании рассматриваемых систем и уходе за ними, стоит дать следующие рекомендации:

Для подстраховки следует вносить в память замка более одного отпечатка, что позволит обезопасить себя от ситуаций, когда папиллярный рисунок загрязнен или поврежден.

Для устойчивой работы системы следует регулярно протирать считывающий элемент от загрязнений и производить своевременную замену элементов питания.

Исходя из особенностей рассмотренных выше устройств, логичен следующий вывод: несмотря на ряд важных достоинств, замки со сканером отпечатка пальца имеют существенные недостатки, которые не позволяют использовать их, как, например, электромеханические замки для входных дверей в дом или квартиру в среднестатистическом неохраняемом доме.

Однако в своей области применения эти устройства более чем конкурентно способны в сравнении с постепенно теряющими лидирующие позиции механическими охранными системами.

Среди видов рассматриваемых устройств рекомендуется отдавать предпочтение комбинированным моделям средней степени секретности и не ниже III класса безопасности.

Вне зависимости от надежности изделий и гарантий производителей важно помнить, что каждый замок, так или иначе, поддается вскрытию. Поэтому, если вы всерьез беспокоитесь за безопасность своего имущества, воспользуйтесь всеми возможными для вас охранными системами в комплексе.

Замок со сканером отпечатка пальца на входную дверь

Биометрическая аутентификация лежит в основе функционирования электронного замка с отпечатком пальца. Права человека на доступ в помещение подтверждаются личным узором на подушечках пальцев. Замки с подобными характеристиками отличаются высоким разрядом секретности и сопротивления взлому, помимо верификации оттисков. Запорные устройства избавляют от необходимости ношения ключей, но есть модели, которые используют их параллельно с отпечатками.

  1. Принцип работы замка с отпечатком пальца
  2. Разновидности замков
  3. Навесные
  4. Врезные автономные
  5. Накладные автономные
  6. Биометрическая накладная ручка
  7. Ригельные замки с защитой от взлома
  8. Биометрические замки, встроенные в дверную ручку
  9. Характеристики и особенности
  10. Подключение и настройка
  11. Плюсы и минусы замков с отпечатком пальца
  12. Популярные производители

Принцип работы замка с отпечатком пальца

В память замка можно занести несколько отпечатков пальца

Механизм почти не имеет ошибок в работе. Биометрический запор проводит анализ сложных структур и находит соответствие с заданным параметром. Есть варианты модулей, где задается сразу несколько отпечатков разных членов семьи.

  • замок подключается к стационарной электросети или применяются батарейки;
  • работает с отпечатками или параллельно открывается ключом.

Электрозамок не имеет отверстий в коробке, сенсорный экран выдерживает значительные нагрузки. Точность восприятия оттиска может нарушаться, если подушечка повреждена (ссадина, порез).

Разновидности замков

Биометрическая идентификация использует индивидуальные характеристики владельца и является результативной по сравнению с другими видами контроля. Отдельные модели имеют встроенные сенсорные приборы для сигнализации об открытии полотна, оборудуются подсветкой, звуковой сиреной. В них есть индикатор зарядки со звуковым извещением.

На стоимость влияет дополнительные уровни защиты, например, от ударов, для повышения секретности. Цена зависит от числа отпечатков, которые программируются в памяти. Есть конструкции с внесением в память до 200 вариантов оттисков.

Навесные

Навесные модели удобны тем, что ими можно пользоваться в разных местах при необходимости. Ключ к таким конструкциям легко подбирается, кодовые варианты требуют запоминания цифр и литер. Новым направлением являются технологии распознавания следа пальца, и они совершенствуются с каждым годом.

На лицевой стороне располагается сенсорный детектор и индикатор с умением распознавать 3 цвета. Оттиск оставляется на глянцевой панели. Питается устройство от встроенного аккумулятора, заряда которого хватает для 2500 открытий и закрытий.

Врезные автономные

Врезной замок с отпечатком пальца

Открывание при входе требует наложение отпечатка, а при выходе просто нажимается ручка. Для аварийной разблокировки обычно используются механические ключи. Отдельные модели снабжаются блоком памяти для фиксации времени и количества прохождений через вход. Данные просматриваются на мониторе компьютера через интерфейс Usb.

На внешней панели есть детектор оттисков, предусмотрен экранизированный ввод для цифрового программирования. Внутренняя конструкция включает микроконтролер, где записаны шаблоны. Основная часть замка врезается в полотно двери, а питается устройство от батареек или подключается к сети.

Накладные автономные

Такие замки содержат накладной отдел, а врезная и внутренняя части совмещаются в одной коробке. На обратной поверхности предусмотрена кнопка открывания и элемент блокировки после входа в помещение. В некоторых моделях дверные ручки ставятся отдельно.

Накладные варианты монтируются проще, т.к. не требуют делать полость в полотне. Сверлятся отверстия, в них устанавливаются болты для соединения лицевой и внутренней части.

Биометрическая накладная ручка

Накладной биометрический замок

Читайте также:
Все статьи: Ремонт Met Decor

Такой элемент на двери применяется вдобавок к уже имеющемуся механическому запору. Ручка управляет язычком обычного замка. Пользователь поворачивает ручку после удачного распознавания отпечатков, при этом задвижка втягивается в положенное отверстие и дверь открывается.

Рукоятка имеет внешнюю сторону со сканером, есть модели с клавиатурой для задания шифра, на нижней стороне предусмотрен блок хранения отпечатков и модуль подключения к электричеству или емкость для аккумулятора.

Ригельные замки с защитой от взлома

В качестве закрывающего элемента выступает электрическая задвижка. Такие конструкции выполняются в варианте открытия ключом, кодом или по оттиску пальца. Индивидуальный узор проверяется только на входе, изнутри дверь открывается свободно.

Замки интегрируются в систему «умного дома», но могут функционировать автономно. Для закрытия ручка поворачивается вверх или дверь просто захлопывается на защелку без участия рукоятки.

Биометрические замки, встроенные в дверную ручку

Замок встроен в дверную ручку

Сканер оттисков подушечки находится в ручке замка, палец подносится к детектору при обхвате поворотного элемента. Биометрическое устройство включает детектор для распознавания отпечатков и управляющее устройство. В общей коробке содержится TET или LCD экран и кнопки для задания программы.

Автономная память хранит образцы оттисков и фиксирует время нажатия. К некоторым моделям подключается клавиша выхода, детектор дверного состояния, звуковой сигнал, звонок и интерфейс для беспроводной передачи записей.

Характеристики и особенности

После открывания замок автоматически запирается через заданный промежуток времени, обычно он составляет 10 – 600 секунд.

Качество работы оценивается с помощью специально разработанных параметров:

  • FRR показывает возможность несрабатывания запора при предъявлении отпечатка владельца;
  • FAR характеризует вероятность открытия при считывании незнакомого оттиска.

Ошибка составляет десятые доли процента по обеим схемам, но статистика говорит, что замки чаще не впускают хозяина, чем пропускают посторонних людей.

Подключение и настройка

Электронный замок можно размести в любом месте двери. Монтаж и подключение делает специалист с соответствующей квалификацией. Аккумуляторы должны быть высокого качества с соответствующими техническими свойствами.

Нельзя использовать дверной замок с отпечатком пальца, если в батарейном отделе есть следы подтекающего электролита. Если изнутри нет механического открывания, нельзя закрывать людей в помещении.

Плюсы и минусы замков с отпечатком пальца

Открывание происходит только от прикосновения к сенсору, что делает использование намного удобнее, чем введение кода или поворот ключа. Замки с подключением к линии электроснабжения, экономно расходуют энергию и не повышают материальные затраты. Устройство работает в жару, защищено от попадания влаги.

К недостаткам относят то, что замки требуют электричества и не всегда можно подключить их к стационарной линии. Батарейки выходят из строя и требуется запас элементов, чтобы сменить аккумулятор при необходимости. Электронные модули почти не работают в мороз, а для прикладывания пальца нужно предварительно смыть с него загрязнение.

Популярные производители

Компания Samsung SDS делает дверные запоры для различных типов полотен и гарантирует безопасность владельцу. Конструкции просты в установке и работе, монтируются на левосторонние и правосторонние входные блоки.

Производитель H-Gang Guardian объединяет прогрессивные разработки и выпускает полнофункциональные конструкции с высоким качеством работы. Устанавливается на дверное полотно из любого материала.

Изготовитель бренда Selock Hotel выпускает качественную продукцию, которая использует в работе беспроводные технологии. Пользователь управляет работой, меняет настройки при отсутствии в собственном жилье, просматривает фото посетителей, дистанционно управляет открыванием.

Компания Титан производит разные модели, среди которых есть замки с выносным сенсором, устанавливаемым отдельно от замка. В конструкциях предусматривается схема двойного питания с переходом на резервный аккумулятор при окончании заряда основного элемента.

Какой электронный замок на входную дверь лучше купить и установить в 2019 году

Читайте в обзоре, какой электронный замок стоит купить и как установить. Среди множества умных замков на входную дверь есть и накладные, и врезные. Сейчас всё более популярными становятся электронные замки. Металлический ключ — это, конечно, хорошо, но гораздо удобнее обходиться без него, используя для открытия замка свой палец или хотя бы смартфон. Словом, давайте поговорим об умных электронных замках чуть подробнее.

Какие бывают электронные замки

На самом деле электронные замки стали появляться на прилавках магазинов достаточно давно. Изначально они открывались исключительно после ввода PIN-кода, но сейчас существуют и гораздо более интересные модели. Чаще всего их отличают по методу открытия:

  • Электронный замок с NFC или RDIF-картой — открывается при помощи смартфона, в котором имеется соответствующий чип. Впрочем, вместе с замком могут поставляться NFC-метки, похожие на ключ для домофона — для открытия замка можно использовать и их.
  • Электронный биометрический замок — располагает сканером отпечатка пальца. В его памяти могут содержаться узоры на пальцах сразу нескольких людей, что позволяет пользоваться замком многочисленным сотрудникам находящегося за дверью помещения. Подобные замки начали выпускать и известные вашему уху компании — например, несколько моделей произведены силами Samsung.

Также замки отличаются по методу монтажа. Не особо дорогостоящие модели могут принадлежать к накладному типу. Такой замок можно выломать, особенно если перед злоумышленниками поставлена задача проникнуть в помещение любой ценой. Врезной умный замок гораздо надежнее, но и в монтаже он сложнее.

Многие умные электронные дверные замки располагают цифровой клавиатурой, т.е. являются кодовыми. Это значит, что открывать их можно и обычным методом — набрав соответствующий код. Некоторые модели способны похвастать и микрофоном, что позволяет поговорить с человеком, находящимся в помещении. Словом, умный замок — это по факту улучшение традиционного домофона, которым пользуются многие из читателей нашего сайта.

Читайте также:
Итальянская плитка на фартук для кухни

Лучшие накладные умные электронные замки

Кодовый электронный замок H-Gang Guardian TR610 с сенсорной клавиатурой

Достаточно недорогим электронным замком является H-Gang Guardian TR610. Это устройство обладает элегантным дизайном, а большую часть его лицевой панели занимает сенсорная клавиатура. Ввод кода потребуется только в том случае, если была потеряна RDIF-карточка, область к прикладыванию которой находится под клавишами.

Вышеназванный замок произведен в Южной Корее. К его качеству придраться сложно — такое изделие вряд ли получится с легкостью вырвать из двери какому-нибудь хулигану. Питание умному замку обеспечивает комплект из четырех «пальчиковых» батареек. Заменять элементы питания нужно всего один раз в год (при режиме использования в 10 открываний двери в сутки). Низкая стоимость устройства не позволила производителю внедрить какие-то дополнительные функции.

Например, здесь нет ни ИК-датчика контроля присутствия, ни информационного табло. Зарегистрировать в памяти разрешается не более ста карт. Но больше всего разочаровывает тот факт, что этот замок не рекомендуется ставить на улице — он боится дождя. Однако некоторые покупатели всё же решаются на эксперимент, защищая электронный замок на дверь козырьком.

Остается добавить, что код для этого замка должен состоять как минимум из пяти цифр. Что интересно, паролей тоже может быть несколько — до четырех штук.

H-Gang Guardian TR811 со сканером отпечатков пальцев

Уже чуть более сложным и интересным является накладной замок H-Gang Guardian TR811. Здесь используется похожий дизайн, сенсорная клавиатура тоже занимает большую часть лицевой панели. Однако у этого замка можно обнаружить небольшую сенсорную площадку. Она применяется для сканирования отпечатка пальца. Стало быть, это один из самых недорогих биометрических замков. Всего в электронных «мозгах» данной модели могут содержаться до ста отпечатков.

Само собой, такой замок можно открывать и вводом кода, который должен содержать от 4 до 12 цифр. Всего можно зарегистрировать до четырех паролей. Механическим способом или какой-либо карточкой открыть входной замок для двери с отпечатком нельзя. Из интересных дополнительных функций здесь можно выделить только датчик обнаружения возгорания.

В изготовлении устройства использовались алюминий, цинк и ABS-пластик. Производитель не рекомендует ставить его творение на дверь, расположенную на улице. Однако если над дверью находится козырек, то вполне можно рискнуть, как в случае с предыдущей рассмотренной моделью. В качестве источников питания здесь используются четыре AA-батарейки, менять которые придется примерно раз в год. К слову, если происходит несанкционированная попытка открытия замка, начинает звучать сирена громкостью 80 дБ.

Электронный замок-невидимка Unitouch Hilever ATCT-702

Некоторые накладные электронные замки заодно являются скрытыми. В частности, этим способен похвастать Unitouch Hilever ATCT-702. У производителя получился своеобразный замок-невидимка. Подходящий к двери человек не сможет понять, как её можно открыть. На самом же деле всё очень просто — около двери нужно нажать на соответствующую кнопку, расположенную на крошечном пульте.

В комплекте с замком поставляются два радиочастотных пульта, но дополнительно в памяти можно зарегистрировать ещё восемь таких «ключей». Устройство создано из алюминия и цинка, поэтому с ним точно ничего не случится, какие бы осадки не шли снаружи. Ещё в состав замка вошла сирена громкостью 80 дБ.

Главный недостаток замка-невидимки заключается в высоком энергопотреблении. Четырех AA-батареек, обеспечивающих питание, хватит всего на 8 месяцев, и это при условии всего пяти открываний двери в день.

Лучшие врезные умные замки
Samsung SHS-P718 — умный многофункциональный замок

Южнокорейское творение под названием Samsung SHS-P718 напоминает собой домофон. Однако на самом деле это полноценный умный замок на входную дверь, который вряд ли способны повредить даже самые крепкие вандалы. В нижней части этого замка располагается элегантная ручка, упрощающая открытие двери. Верхняя же часть является пристанищем для сенсорной клавиатуры. Код для замка должен иметь от 5 до 12 цифр. Но гораздо проще открывать умный замок для дома RF-карточкой. Она имеет стандартный тип, всего можно зарегистрировать 31 карту. Если вдруг замок попытаются открыть не той картой, начнет звучать очень громкая сирена.

Но замок не стоил бы столь дорого, если бы он открывался только при помощи идентификационной карты или пароля. Южнокорейский производитель внедрил в своё творение биометрический сканер — он скрывается в верхней части лицевой панели, под защитной крышкой. Всего в памяти могут содержаться данные о ста отпечатках. Интересно, что здесь поддерживается даже двойная аутентификация. Это значит, что вы можете запрограммировать замок на открытие только после того как человек и набрал код, и приложил к сенсору свой палец. Так обеспечивается максимальная защита от нелегального проникновения на объект!

Открывать этот замок можно и с пульта. Однако в комплекте таковой не поставляется — его нужно заказывать отдельно. Что касается сборки замка с отпечатком пальца, то она получилась максимально качественной. В плане защищенности устройство аналогично предыдущим рассмотренным экземплярам. Это значит, что на улице замок ставить не нужно, если над дверью нет козырька. Любопытно, что в изделие встроен датчик обнаружения возгорания. Дополнительные меры безопасности ещё никому не мешали!

Работу же замку обеспечивает комплект из восьми батареек формата AA. Этого должно хватить на год, если открывать дверь не чаще десяти раз в день.

Умный электронный замок от Xiaomi — Aqara ZigBee Smart Door Lock

Xiaomi Aqara умный Дверной сенсорный замок 219.99$ Купить на AliExpress
Читайте также:
Дрель для алмазного сверления: преимущества, конфигурация, как выбрать

В наших статьях мы нередко упоминаем продукцию Xiaomi. Эта китайская компания в последние годы выпускает самые разные электронные устройства. С некоторых пор в её ассортименте появился даже умный замок, получивший наименование Aqara ZigBee Smart Door Lock. Он существует в нескольких вариантах — отличается место для установки замка (правая или левая сторона двери), а также окрас корпуса. Следует заметить, что умный замок Xiaomi является врезным. Однако монтаж можно назвать упрощенным — в поставляемой коробке вы обязательно обнаружите инструкцию с лекалом для врезки. Также замок дополнен прямоугольной ручкой — дополнительно её ставить на дверь уже не нужно.

Как и полагается, замок располагает цифровой клавиатурой — её символы способны светиться, что существенно упрощает набор кода в темноте. Впрочем, обычно такой замок покупают для того, чтобы пользоваться его сканером отпечатка пальца. Обратите внимание: датчик выполнен по полупроводниковой, а не оптической технологии. Это значит, что он точно не ошибается.

Замок Aqara — действительно умный. Он понимает даже фиктивные пароли. То есть вы можете ввести более длинную комбинацию, внутри которой содержится правильный код — замок обязательно откроется. Это нужно для тех случаев, когда рядом с вами кто-то стоит — вряд ли он сможет запомнить очень длинную комбинацию.

Ещё нельзя не отметить поддержку приложения Mi Home. Здесь будет собираться вся информация, касающаяся вашего замка. В частности, программа предупредит, что кто-то ввел неверный код более трех раз или прикладывает к сканеру палец, отпечатка которого нет в базе. Ещё здесь имеется вся история операций. Наконец, с помощью приложения можно заблокировать ключ-карту, если она потерялась.

Пожалуй, это один из самых лучших электронных замков в нашей подборке. Но если вы привыкли к тому, что продукция Xiaomi продается по очень невысокой цене, то придется разочароваться. За данную модель просят почти 20 тысяч рублей. Впрочем, аналоги от более уважаемых компаний с аналогичными возможностями стоят ещё дороже.

Лучший навесной умный замок Koogeek Smart Fingerprint Lock Apple HomeKit (L3)

В нашей подборке мы не могли не упомянуть о Koogeek Smart Fingerprint Lock Apple HomeKit (L3). Это уникальное творение, не принадлежащее ни к одной из двух вышеописанных категорий. Дело в том, что этот замок с отпечатком пальца является накидным!

Подобными замками сейчас защищают гаражи или какие-то другие подобные помещения. Впрочем, данная модель имеет сравнительно небольшие размеры и меньшую терпимость к морозам, нежели её механические собратья. Это позволяет сделать вывод, что такой замок нужен только для кратковременного использования. Им можно прицепить велосипед, чтобы затем не тратить время на возню с ключами. Или же можно защитить им какую-нибудь шкатулку или дверцу предмета мебели.

Для открытия замка нужно приложить палец к соответствующему датчику. Интересно, что данная модель поддерживает операционную систему iOS с её голосовым помощником Siri. Это значит, что вы будете предупреждены о том, что к сканеру прикладывает свой палец некое постороннее лицо. Также вы можете отдать Siri голосовую команду на открытие замка — в некоторых случаях это даже удобнее сканирования отпечатка пальца.

Данным умным замком могут пользоваться разные люди — всего в его памяти могут храниться 50 отпечатков. В приложении же хранятся 100 записей о последних разблокировках — такая история может оказаться весьма полезной. Работает замок от встроенного аккумулятора. И работает долго — полного заряда хватает примерно на год в меру регулярного использования замка. Для подключения зарядного устройства применяется порт micro-USB.

Остается пожалеть, что замок не является влагозащищенным. Мелкий дождь вряд ли вызовет проблемы с внутренностями, но сканирование отпечатка пальца в этот момент может произойти далеко не с первой попытки. Также к недостаткам можно отнести факт отсутствия приложения-спутника на операционной системе Android.

Заключение

Теперь вы знаете о существовании умных электронных замков. Более того, вы познакомились с лучшими моделями. Думается, что вы без труда выберете себе подходящий экземпляр. Остается лишь определиться с той суммой, на которую вы готовы расщедриться.

Виды биотоплива и его экологические характеристики

Дата публикации: 4 марта 2019

  • Биотопливо: сырье и технологии
  • Виды биотоплива
  • Плюсы и минусы биотоплива

Технологии по производству биологического топлива решают проблему с поиском возобновляемых источников энергии с минимальным использованием ценных ресурсов, а также позволяют экологично утилизировать отходы различных производств в промышленных масштабах.

Биотопливо: сырье и технологии

Биотопливо производят из любого органического сырья. Это могут быть отходы жизнедеятельности животных, оболочка и стебли растений, некондиционная древесина, а также отходы пищевой промышленности.

Биомасса дробится, подвергается биологической либо термохимической обработке (нагревание, воздействие различных видов микроорганизмов). После чего образовавшиеся вещества сортируются, очищаются, затем отправляются в коллектор.

Читайте также:
Декор гостиной своими руками: фото в летнем настроении

Существует классификация биотоплива по типу исходного сырья:

  • Первое поколение топлива производится из растений с высоким содержанием сахаров, жиров, крахмала. Например, соя, рапс, кукуруза, а также сахарная свекла. Выращивание этих культур наносит вред климату.
  • Второе поколение биотопливного сырья: трава, древесина, отходы сельского хозяйства. Подобная биомасса требует более технологичных методов обработки, но решает также проблему утилизации промышленных отходов.
  • Сырьевой базой третьего поколения служат водоросли. Их специально выращивают, но для этого не требуется ни пресной воды, ни земельных площадей. Неприхотливые водоросли позволяют получать топливо без расхода ценных ресурсов.

Разные поколения биотоплива отличаются своими экологическими характеристиками. Наиболее предпочтительным вариантом для топливного производства является биомасса второго-третьего поколений.

Виды биотоплива

Как и другие вещества, биотопливо имеет три разновидности по своему агрегатному состоянию:

  • Твердый тип производится на основе отходов сельского хозяйства либо деревообработки.
  • Жидкий тип представлен биобутанолом, биоэтанолом, диметиловым эфиром, биодизелем.
  • Газообразный тип: биоводород, биометан, биогаз.

Все три разновидности имеют свои специфические особенности, которые рассмотрены ниже.

Твердое биологическое топливо

Самый традиционный пример твердого биотоплива — дрова. С их помощью обогревают жилища уже несколько тысяч лет. Но это далеко не самый экологичный вид топлива, поскольку древесному фонду для возобновления требуются десятки лет.

Альтернативой дровам становятся пеллеты, которые производятся из некондиционной древесины — коры, веток, опилок, обрезков, а также щепы. Сырье перемалывается, затем из него под воздействием высокого давления и высокой температуры формируются мелкие цилиндрики или брикеты. Из-за правильной формы их удобно хранить. Кроме того, это прекрасный способ утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности.

Помимо древесной массы для изготовления твердого топлива используют солому, ореховую шелуху, внешние оболочки растений. Такое сырье прессуется и гранулируется.

Не менее часто пеллеты изготавливают из навоза. Современные технологии позволяют устранить неприятный запах из такого вида топлива. Это хороший способ использования отходов жизнедеятельности животных. Кроме того, это дешевое сырье очень быстро возобновляется.

Жидкое биологическое топливо

Жидкое топливо служит альтернативой бензину, либо дополнением к традиционному автомобильному топливу. Различают пять основных видов жидкого биотоплива:

  • Биометанол. В качестве сырья для его производства служат одноклеточные водоросли. Разведение таких водорослей не требует ни пресной воды, ни земельных площадей, а потому это одно из наиболее перспективных направлений развития биотехнологий.
  • Биодизель — основан на смешивании эфиров жирных кислот. Он абсолютно безопасен, хранится три месяца, разлагается за четыре недели. Применяется как альтернативное автомобильное горючее либо как добавка к традиционному топливу.

  • Биобутанол, является аналогом бутанола, но производится из растений: кукурузы, пшеницы, маниока и свеклы. Это вещество способно заменить традиционное автомобильное горючее.
  • Биоэтанол получают из сырья, содержащего сахара и крахмал, путем спиртового брожения. Применяется для топки каминов, поскольку обладает высокой теплоотдачей и не образует побочных продуктов горения. Может использоваться в качестве добавки к автомобильному топливу, поскольку защищает мотор и снижает количество выбросов.
  • Диметиловый эфир производится из отходов бумажного производства. Может применяться для изготовления автомобильного топлива для машин с LPG-двигателями.

Газообразное биологическое топливо

Основными типами газообразного биотоплива являются:

  • Биоводород — аналог водорода. Получают его из органического сырья двумя способами — термохимическим (нагрев до 800 градусов без доступа кислорода) и биохимическим (легкий подогрев и микроорганизмы). Преимущество этого вида топлива — его возобновляемость. Для сырьевой массы используются органические отходы; бактерии, участвующие в переработке сырья, можно использовать неоднократно.
  • Биогаз является аналогом природного газа. В его состав входит метан, углекислый газ, а также малое количество примесей (водород и сероводород). Если этот газ очистить от углекислоты, то получится биологический метан. Биогаз получается в результате метанового либо водородного брожения. Метановое брожение включает три этапа биологической обработки сырьевой массы: при помощи гидролизных бактерий, а также кислотообразующих и метанообразующих микроорганизмов. В качестве сырья служат отходы жизнедеятельности животных, водоросли, бытовые отходы. Сфера применения такая же, как у природного газа.

Плюсы и минусы биотоплива

Развитие биотехнологий решает проблему утилизации органических отходов, а также замены нефти и газа на альтернативные виды топлива. Но неразумное их использование может вызвать дополнительные проблемы с климатом, а также экосистемами. Рассмотрим несколько ключевых пунктов в развитии этой отрасли:

  • Биотопливо — это возобновляемый источник энергии с дешевым сырьем.
  • Технологии, основанные на переработке органических отходов, применимы везде, где есть люди и производственные комплексы.
  • Производство биологического топлива снижает уровень углекислого газа в атмосфере, а его применение вместо традиционного горючего уменьшает выработку углекислого газа.
  • Выращивание монокультур в больших масштабах (в качестве сырья для биотоплива) приводит к обеднению почвенного состава и снижению биоразнообразия, что оказывает влияние на климат.

Разумный подход к производству биологического топлива способен решить самые острые экологические проблемы окружающей среды.

Биотопливо как альтернативный источник энергии

Биотопливом называется топливо, которое извлекают путем обработки биомассы биологическим (посредством бактерий) или термохимическим способом. Как биомасса используется растительное или животное сырье, а также органические промышленные отходы или продукты жизнедеятельности организмов. На сегодняшний день наиболее используемые источники биотоплива — это растения или отходы деревопереработки.

По своему агрегатному состоянию биотопливо бывает твердым, жидким и газообразным.

Из чего делают биотопливо

Твердое

Одним из наиболее известных источников твердого биотоплива являются дрова, которые местами до сих пор используют для получения тепловой и электрической энергии. Несмотря на разработку проектов по выращиванию так называемых энергетических лесов, большим вниманием начинает пользоваться способ получения биотопливных брикетов и гранул из продуктов деревопереработки.

Читайте также:
Как выполняется штукатурка стен Ротбандом

Так, первые производят из различных биоотходов (птичий помет или навоз). Эти отходы высушиваются и прессуются соответствующим образом, после чего используются для обогрева жилых и производственных помещений. Аналогичным образом производят и топливные гранулы, также известные как пеллеты. Сырьем для получения пеллет служат опилки, солома, кора, щепа, а также отходы сельскохозяйственного производства. Так, сырье сначала перемалывается в муку, после поступает в сушилку, а затем в специальный пресс. Там под воздействием высокой температуры и давления лигин, вещество содержащееся в древесных отходах, становится клейким. В результате этого на выходе получаются готовые небольшие цилиндры экотоплива.

Жидкое

К жидкому биологическому топливу относятся этанол, биобутанол и биометанол, а также биодизель. В большинстве своем его получают из растительного сырья. Так, наибольшее распространение на сегодняшний день в качестве транспортного топлива получили биоэтанол и биодизель. По данным на 2014 год, первый занимал около 74% биотопливного рынка, 23% — принадлежали биодизелю.

Сырьем для биоэтанола служат растения, в которых присутствуют крахмал или сахар, которые подвергаются процессу спиртового брожения. Совместное использование этанола и бензина дает ряд преимуществ для автомобиля. Применение такой смеси лучше сказывается на работе двигателя и его мощности, предотвращает перегрев мотора, а также препятствует образованию сажи, нагары и дыма.

Тем не менее наиболее предпочтительным топливом для двигателя является биобутанол, который пока не пользуется популярностью. Он производится из того же сырья, однако лучше этанола соединяется с бензином, а также может быть использован в качестве самостоятельного топлива.

Биодизельное топливо получают из сои, рапса, хлопка,водорослей или жирных масел (того же рапсового или пальмового и кокосового). Биодизельное топливо применяется для заправки автомобилей как самостоятельно, так и совместно с обычным дизелем. Кроме отсутствия негативного влияния на экологию, биодизель также содействует более длительной эксплуатации двигателя, из-за присутствия малого количества серы.

Газообразное

На сегодняшний день существуют два вида газообразного топлива — биогаз и биоводород. Наибольшее распространение пока получил только один из них — биогаз.

Биогаз состоит из смеси углекислого газа и метана. Он получается путем ферментации натуральных отходов, среди которых сточные воды и бытовые отходы, навоз, отходы рыбного и забойного цеха, трава и водоросли. На первом этапе производства используемое сырье измельчают до получения однородной массы. Смесь поступает в утепленный реактор, где живут бактерии. В процессе своей жизнедеятельности бактерии выделяют биогаз. Для этого необходимо постоянно перемешивать сырьевую массу и поддерживать температуру в реакторе на уровне 35 — 38 градусов Цельсия. Образовавшийся в результате биогаз направляется в резервуар для хранения, откуда впоследствии через систему очистки подается в котел или электрогенератор.

Биоводород получают в результате термохимических, биохимических или биотехнологических реакций. Биоводород используется не так широко. На сегодняшний день он применяется только для получения водородных топливных элементов в электроэнергетике.

Где используют биотопливо

В начале февраля 2018 года впервые в истории был совершен перелет на капустном биотопливе. Самолет компании Qantas выполнил рейс из США (Лос-Анджелес) в Австралию (Мельбурн). Лайнер был заправлен топливной смесью с 10% содержанием биотоплива, произведенного из семян абиссинской горчицы (абиссинская капуста). Во время перелета, длившегося 15 часов, самолет произвел на 7% меньше выбросов углекислого газа.

Абиссинская капуста высаживается фермерами на полях как промежуточная культура между периодами выращивания основной. Созревшие семена растения используют для изготовления масла, применяемого в медицине, косметологии и производстве пластмасс. Один гектар абиссинской капусты дает 400 литров авиационного топлива или 1400 литров возобновляемого дизельного.

Австралийская компания заявила, что к 2020 году планирует перейти на биотопливо на всех лос-анджелесских рейсах.

В 2012 году австралийские компании уже совершали перелеты внутри континента на биотопливе, которое наполовину состояло из растительного масла. На таком же топливе в 2011 году американская авиакомпания выполнила 75 полетов. В течении половины 2013 года датская компания каждую неделю совершала рейсы между Амстердамом и Нью-Йорком на биотопливе.

Большая часть автопарка Бразилии использует в качестве топлива этанол, произведенный из сахара. В 2017 году часть лондонских автобусов были заправлены кофейным топливом. Его получили посредством отжима кофейной гущи — побочного отхода работающих городских кофеен. Кроме кофе для производства биотоплива для лондонских автобусов использую отработанное растительное масло и мясные обрезки.

Для заправки автомобилей также может использоваться и виски. Британская компания Celtic Renewables перерабатывает сырье, которое остается от производства виски, в электричество или синтезирует из него топливо для дизельного двигателя.

Почему биотопливо считается перспективным направлением?

Поиск альтернативных источников для получения энергии способствует формирования мирового рынка биотоплива. Современные тенденции на данном рынке вызывают противоречивое отношение на разных уровнях, от целых содружеств стран до отдельных потребителей. Все сопоставляют плюсы и минусы биотоплива, чтобы сделать свои выводы. Споры ведутся на предмет экономических последствий и социальных эффектов, главным преимуществом является экологическая составляющая.

Стоимость биотоплива очень высока относительно других источников энергии. Однако, в ряде случаев она оценивается как рентабельная, так как это способ противостояния глобальному потеплению, исчезновению лесных массивов, а также сокращение количества энергоемкого транспорта. Ввиду всех противоречий, формирование рынка биотоплива — это сложный многогранный процесс.

Читайте также:
Гидроизоляция крыши из ондулина

Из этой статьи ты узнаешь, что такое биотопливо и из чего его делают. Какими преимуществами и недостатками обладают данные источники энергии, насколько они перспективные и что их ждет в будущем.

Добыча традиционных видов ископаемого топлива сильно вредит планете, поэтому человечеству нужно что-то более экологичное. На почве этих соображений появилась концепция биотоплива.

Что это такое?

Биотопливом называют вещество, получаемое из животного и растительного сырья, в том числе из продуктов жизнедеятельности человека, животных, простейших микроорганизмов и промышленных отходов органического происхождения. Самый распространенный вид — биоэтанол, многим известен как просто этанол.

Эти идеи продвигал еще Генри Форд. В начале 20 века он искал способы перевести свою модель TS на этанол. На момент создания дизельных двигателей они работали на арахисовом масле, тоже природный ресурс. Однако, было открыто множество месторождений нефти, от этого бензин стал более распространенным, как и дизельные виды. Из-за это о концепции биотоплива забыли. Сейчас самое время о ней вспомнить, когда цены на бензин растут, как и обеспокоенность человечества относительно экологических последствий от выбросов углекислого газа.

Интересно, что дизельное топливо и бензин тоже можно отнести к биотопливу, только очень древнему. Нефть образована из животных и растений, которые умерли и разложились миллионы лет назад, и теперь покоятся под землей. В данном случае мы говорим не про то топливо органического происхождения в общем смысле, а про такое, которое мы можем произвести в данный момент.

Преимущества биотоплива

Биотопливо как альтернативный источник энергии вызывает огромный интерес у общественности, так как него есть множество преимуществ.

Мобильность

По сравнению с другими источниками этот очень мобильный. Существуют и другие альтернативные технологии, к примеру, использование солнечного света или ветра. Они очень экологичные, но маломобильные, и в этом их проблема. Их нельзя использовать на постоянной основе, так как ветер и солнце не имеют постоянного характера, их продуктивность нельзя с точностью предсказывать. Есть и другие проблемы, как необходимость применения больших аккумуляторных батарей. Со временем они станут меньше, но другие минусы останутся.

Биотопливо легко транспортировать, оно стабильное, его энергоплотность высокая и постоянная. Для применения можно не создавать новые объекты инфраструктуры и технологии, есть возможность модифицировать имеющиеся.

Выгодная стоимость

Если судить по ценам рынка, то многие виды биотоплива сейчас стоят как бензин. При этом они выигрывают по экологическим характеристикам, так как при сгорании образуется меньше вредных выхлопов. Биологическое топливо можно видоизменить, чтобы на нем смогли работать существующие двигатели, тогда оно станет применимым в любых условиях.

Экономические преимущества еще и в том, что такое горючее лучше влияет на двигатели. Соответственно, обслуживание двигателей будет требоваться реже, затраты сократятся. Если спрос на такой альтернативный источник энергии возрастет, то оно станет еще дешевле. Вполне возможно, что колонки с ним появятся на обычных заправках.

Универсальность

Биогорючее обладает хорошими смазочными характеристиками, температура его возгорания достаточно высокая, это хорошо влияет на срок эксплуатации двигателя. Согласно подсчетам экспертов, ресурс двигателя может быть увеличен на целых 60%. К тому же для применения не нужно менять двигатели. Можно использовать проверенные временем надежные системы, от чего повышается безопасность.

Возобновляемость ресурса

На производство бензина идет сырая нефть, это невозобновляемый источник энергии. В недрах земли еще много нефти, этих запасов хватит на долгое время, но все равно в определенный момент они иссякнут. Биотопливо делается из отходов сельскохозяйственного производства, которые всегда возобновляемые. Чем меньше на планете остается нефти, тем актуальнее мысли об альтернативе. Она станет не только перспективным источником дохода, но и рычагом влияния одних обществ на другие.

Снижение парникового эффекта

Это одна из самых актуальных экологических проблем. Если не уделять ей достаточного внимания, то все обернется настоящим бедствием. Когда сжигается ископаемое топливо, побочным продуктом становится огромное количество углекислого газа. Это парниковый газ, который становится причиной парникового эффекта. Из-за него солнечное тепло не может покинуть планету. В совокупности с повышением температуры от сжигания нефти и угля формируется парниковый эффект.

Биологические виды горючего не обладают таким действием, это более экологичная альтернатива парниковым газам. Внедрение новых источников могло бы снизить количество выброшенных парниковых газов на 65%. К тому же при выращивании сельскохозяйственных культур для производства биотоплива поглощается оксид углерода. Это делает систему еще более устойчивой и экологичной. В биодизеле практически не содержится серы относительно обычного дизеля. Попадая в почву или воду, он практически полностью разлагается уже через три недели.

Безопасность государств, не имеющих резерва

Не у каждого государства имеются больше запасы нефти. Страны без достаточного резерва подвергаются экономическим рискам. Импорт нефти — это существенная статья расходов, от которой в экономике страны может образоваться брешь. К тому же цены на мировом рынке постоянно меняются, расходы нельзя прогнозировать. Альтернативное доступное для всех топливо позволит таким странам снизить зависимости от импорта или вовсе избавиться от нее. Производство внутри страны позволит обеспечить рабочими местами большое количество граждан, это окажет положительное воздействие на экономику.

Читайте также:
Готовим газон на земельном участке к зиме

Недостатки биотоплива

Преимуществ много, и они весомые. Это позволяет утверждать, что получение биотоплива из водорослей является перспективным направлением, как и из других органических возобновляемых источников. Но при этом данный рынок развивается не так динамично, как мог бы. Причина заключается в некоторых недостатках, преодолеть которые на данный момент невозможно.

Ограничения по территориальному признаку

Региональная пригодность ограничена, это связано в первую очередь с климатическими особенностями. Растительное сырье можно выращивать только при определенных условиях, то есть лишь в некоторых регионах. Урожайность одной и той же культуры в разных местностях будет отличаться.

Выбирая регион для выращивания, стоит учесть целый ряд факторов:

  • водопользование. Вода — это тоже ограниченный ресурс, который необходимо беречь. Чем меньше воды расходуется на выращивание — тем лучше. Соответственно, засушливые местности будут менее предпочтительными, так как их использование связано с большими расходами воды;
  • инвазивность. Одни растения выживают и уничтожают другие растения, этот процесс сложно прогнозировать и контролировать. Ввиду этого обширное выращивание нового биоресурса может поставить под угрозу экосистему региона и стать причиной множества проблем;
  • удобряемость. Каждому растению необходимы питательные вещества, в почве их может быть достаточно или недостаточно. Использование удобрений — это статья расходов и воздействие на экологическую обстановку;
  • климатические условия. В некоторых регионах климат категорически не подходит для выращивания биотопливных культур. Он может быть слишком холодным и засушливым, и это невозможно изменить.

Очевидно, что такие условия могут быть созданы не в каждом регионе. При несоблюдении одного из них выращивание становится невыгодным или вовсе невозможным, что ставит под угрозу саму концепцию биотоплива.

Безопасность для продовольственной сферы

Очередная проблема, связанная с масштабным выращиванием сельскохозяйственных культур, которые будут переработаны в топливо. Посевы занимают площади, которые могли бы быть использованы для производства продуктов питания. Мировое население постоянно становится больше по численности, для пропитания людей требуется больше еды. В связи с этим сельскохозяйственные земли становятся очень важным ресурсом. С каждым поколением людей данная проблема будет обретать все более острый характер.

Вид землепользования

Существуют ограничения, касающиеся разрешенного способа использования определенных земель. В данном случае это касается тех земель, которые сейчас не используются под земледелие. Растительность, которые покрыты многие зоны, не может быть уничтожена просто так. Удалить имеющуюся растительность, чтобы освободить место для выращивания новой, нельзя по трем причинам:

  • она является средой для обитания животных и микроорганизмов. При разрушении подходящей среды, они вымрут, и это скажется на фауне в целом;
  • это негативное воздействие на экологию. Чтобы очистить территории, на них нужно загнать много техники, работы будут очень энергоемкими. В атмосферу неизбежно будет выброшено большое количество загрязняющих веществ, от этого экологическая составляющая будет утрачена. А она в концепции биотоплива играет самую важную роль;
  • увеличится потребление удобрений. Это приведет к более сильному загрязнению почвы и водоемов, влияние отразится на всех сферах окружающей среды.

Как мы видим, для выращивания сырья на производство органического возобновляемого топлива необходимы сильные изменения в землепользовании. И каждое из этих изменений — это ощутимый недостаток. Выходит, что безопаснее использовать уже возделываемые земли, не распахивая новых. Но тогда мы возвращаемся к предыдущему минусу и подвергаем риску продовольственную безопасность.

Сложности выращивания монокультур

И с этим вопросом тоже связаны определенные проблемы. В сельском хозяйстве есть свои принципы, сформированные с учетом экологии. Выращивать какой-то один вид культуры проще, так можно получить больше урожайности. Такая стратегия носит название монокультура. К ней прибегают по всему миру, это стало очень распространено в последние десятилетия.

Но культивирование одного вида вносит изменения в окружающую среду. Посевы становятся более подверженными атакам вредителей. Простой пример: картошку уничтожает определенный вредитель, ареал его миграции ограничен несколькими сотнями метров. Если картофельные поля будут чередоваться, например, с кукурузными, то они будут в большей безопасности. Вредитель может поразить одно поле картофеля, но он не сможет перекинуться на кукурузу и затем перейти на другие картофельные поля. Если такого естественного барьера не будет, то вредитель сможет уничтожить весь урожай.

Можно использовать отравляющие пестициды, но со временем у насекомых выработается иммунитет к ним. Прежние средства перестанут помогать, урожай вновь будет в опасности.

Свое решение предлагает генная инженерия. Люди уже умеют вносить изменения в генетический материал культуры, делая ее устойчивой к вредителям. Пестициды можно больше не использовать, но вскоре всплывет аналогичная проблема. Генные модификации не смогут спасти полностью от всех видов насекомых, на смену одним непременно придут другие. Уже через несколько лет фермер вновь столкнется с тем, что его урожай под угрозой. Столь непродолжительный эффект не оправдывает средства, вложенные в генную инженерию.

Таким образом, есть лишь один естественный способ обезопасить посевы, и заключается он в присутствии биологического многообразия. Большое количество растений защищают друг друга от вымирания, то же самое происходит с животными. Если один вид картофеля пришел в упадок, то его заменит другой, и это особенно важно, когда касается важнейших продовольственных видов.

Читайте также:
Бензопила Хускварна (Husqvarna) - обзор характеристик модельного ряда

Недостатки существенные, они заставляют задуматься. Тем не менее, когда специалисты сопоставляют плюсы и минусы биотоплива, они считают его перспективным решением.

Экологически чистые виды топлива

Проблематика использования современных энергоносителей часто основывается на низкой эффективности топлива и большого объема выбросов в конце жизненного цикла. Человечество продолжает оставаться на массовых источниках потребления, принимая во внимание еще один критерий – экономичность. Вместе с этим существующие виды энергоносителей совершенствуются, снижается вредное воздействие на окружающую среду после их использования. Именно поэтому экологически чистое топливо — это прежде всего сырье, имеющее минимальное количество посторонних веществ и присадок. В процессе использования, например, при сгорании, должно использоваться не менее 95 процентов активного состава.

Биотопливо, достоинства и недостатки

Исходным сырьем для получения этого типа энергоносителя является животная или растительная среда, промышленные отходы, продукты жизнедеятельности человека. Активная переработка начинается до того, как биомасса попадет в природный ареал, что уже позволяет делать вывод о снижении негативного влияния на окружающую среду.

Из поступающего на заводы биотоплива сырья получают этанол. Как альтернативный вид этот вид энергоресурса известен достаточно давно. При этом в настоящее время биоэтанол забыт ввиду начала массовой добычи «черного золота» и последующей переработки и получения нефтепродуктов. С фиксацией роста выбросов углекислого газа в атмосферу снова стали возвращаться существующие виды биотоплива. Для перехода на массовое производство необходимо оценить в полном объеме все преимущества и недостатки биологического топлива.

  • Мобильность. Перерабатывающие мощности можно развернуть вне зависимости от региональной принадлежности;
  • Снижение эксплуатационной стоимости двигателей;
  • Жидкое биотопливо, в отличие от бензина, является возобновляемым источником энергии;
  • При использовании сокращается выброс углекислого газа, снижается действие парникового эффекта;
  • В регионах, занятых выращиванием культурной растительности для производства альтернативных энергоресурсов, будет происходить активное поглощение оксида углерода.

Кроме положительных свойств, жидкое биотопливо имеет некоторые минусы:

  • Ограничивается региональная пригодность;
  • Используется большое количество воды;
  • Существует возможность повреждения экологической системы региона, где производится биотопливо для автомобилей;
  • Климатические ограничения.

Твердое биотопливо

Самый распространённый вид альтернативной энергии. Основная технология, по которой производится твердое биотопливо, — термохимический катализ. Различают агрегатные состояния энергоресурсов. Первичное применяется в необработанном виде на генерацию электричества или отопление. Сюда относятся каменный уголь и древесина. Вторичное состояние биотоплива как альтернативного источника энергии – видоизмененное под влиянием технологических процессов. Результат производства используется в промышленности, для поддержания работоспособности агрегатов, машин.

Древесина

Применяется в качестве первичного источника энергии. В регионе, где задействована древесина как экологический вид топлива, создается возможность для развития экономики, повышение энергетической безопасности района. Особенно актуально стоит вопрос для регионов, не обладающих достаточными запасами газа и нефти. Основные преимущества биотоплива состоят в прямой экономической выгоде, расширению сферы применения, отсутствию неактивности.

В каком виде используется:

  • Пеллеты;
  • Шайбы;
  • Брикеты;
  • Щепа;
  • Лесной массив, валежник.

Болотный и лесной торф

Представляет собой чистое топливо, которое может использоваться в первичном агрегатном состоянии. Свежий торф для топки не походит ввиду высокой влажности и наличия большого количества посторонних примесей. Чаще для нужд энергетики забирается верховой и переходный материал ввиду того, что эти виды дают минимальное количество отходов в процессе сгорания. Для загрузки промышленных и бытовых печей болотный и лесной топливный торф перерабатывают на специальных производствах. Получаются следующие виды экологически чистого топлива:

  • Торфяная крошка. Добывается фрезерным способом, затем просушивается. Используется редко, закладка малыми объемами;
  • Полубрикеты. Самый дешевый вид топлива. Требует установки дополнительных фильтрующих элементов в печи и бережного отношения при транспортировке;
  • Брикеты. На производстве смешиваются с другими материалами для усиления практических свойств;
  • Пеллеты. Гранулированные изделия.

Преимущества и недостатки биотоплива:

  1. Плюсы: подходит для всех типов котлов, быстро разгорается, держит температуру до 10 часов, КПД выше, чем у дров и угля, компактно в хранении.
  2. Легко воспламеняется, большое количеств золы, неприятный запах, активно впитывает влагу.

Топливо из сельскохозяйственных отходов

Побочные продукты животноводства, культурных растений, багасса и другие материалы могут активно использоваться во вторичном производстве. Использование биотоплива, полученного из отходов сельского хозяйства, имеет ярко выраженную региональную принадлежность. На практике такие продукты могут сжигаться в первичном состоянии в локации предприятия или использоваться в качестве сырья для получения экологических энергоресурсов.

При применении различных способов получения биотоплива получаются следующие виды материалов:

  • Жидкие – биодизель и биоэтанол (на основе растительных видов сырья);
  • В твердом виде. При производстве биотоплива используют кукурузу, семена подсолнечника, навоз и помет;
  • Газообразное.

Биотопливо животного происхождения

Получать энергоресурсы можно не только из растительного сырья. С использованием специальных реакторов можно получать экологически чистое топлива, примером которого можно считать биотопливо (дизель). Технология производства сводится к предварительной обработке жирового сырья, понижении кислотного числа. Конечными продуктами являются дистиллированный спирт, глицерин и керосин.

Жидкое биотопливо

Этот вид энергии приобретает популярность благодаря возможности использования в двигателях внутреннего сгорания. Это безопасный и экологически чистый источник питания для автомобилей и различной техники, в результате использования которого выделяется минимальное количество вредных остаточных продуктов. В такой концепции снижается вредное влияние на окружающую среду и внутренние детали мотора.

Классификация энергоресурсов выглядит следующим образом:

  • Биобутанол;
  • Биодизель;
  • Биометанол;
  • Биоэтанол.

Применение жидких материалов известно в домашних каминах, печах. Образует минимальное количество серы и сажи при сгорании.

Читайте также:
Дрель для алмазного сверления: преимущества, конфигурация, как выбрать

Биоэтанол из растительных культур

Лидирует в списке альтернативных источников питания, применяемых для обеспечения потребностей подвижных машин и механизмов. Примером использования является смешанный с бензином биоэтанол. Для получения используется растительное сырье, — культурные растения. Технология производства основывается на спиртовом брожении на сахаре из таких видов сырья как кукуруза, тростник, свекла, некоторые зерновые, содержащие целлюлозу.

Биобутанол для заправки автомобилей

Положительная практика использования четырехуглеродного спирта, получаемого при ферментации растительного сырья, основывается на минимальном количестве выбросов. Существуют аналоги, вырабатываемые из нефти. Известно применение в крупной промышленности в замкнутом цикле производства. В настоящее время происходит улучшение технологии с целью формирования перспективы получения виду дороговизны бензина на рынке.

В сравнении с этанолом обладает следующими достоинствами:

  • Обладает высоким энергоресурсом;
  • Смешивается с бензином для получения обогащенной топливной смеси;
  • Химически устойчив;
  • Более экологическое топливо;
  • Характеризуется подтвержденными значениями сниженных CO и NOx.

Диметиловый эфир c 2 h 6 o

Производится из биомассы (угля или природного газа), в том числе из отходов целлюлозно-бумажных предприятий. Сжижение вещества происходит уже на низких давлениях. Первой из стран, взявшей на вооружение диметиловый эфир как биотопливный материал, стал Китай. Применение на практике ввиду чистоты продукта не требует установки фильтрующих систем. Для повышения эффективности сжигания необходимо некоторое перестроение оборудования и системы зажигания моторов. Вслед за Китаем концепция внедрения альтернативного источника энергоресурсов принята Московским департаментом транспорта. Сегодня использование биотопливного сырья возможно на таких автомобилях как Volvo, KAMAZ и Nissan .

Биометанол из одноклеточных водорослей

По составу и свойствам является аналогом обычного метанола. Применение материала достаточно широко развито в промышленности. Используется в качестве сырья для изготовления веществ группы формальдегидов, кислоты уксусной, растворителей.

Производство биометанола актуально вдали от газовых месторождений. Для этих целей используются целые плантации зеленых водорослей (в том числе искусственно культивируемых), которые впоследствии сбраживаются до простейшего спирта. Фитопланктон на практике обладает достаточно высокой продуктивностью. В отличие от других технологий, не задействует вода и почва, не оказывается влияние на соседствующие отрасли, например, сельское хозяйство.

Биодизель как альтернатива транспортному горючему

Истощение ископаемых природных ресурсов ставит перед современным поколением серьезную проблематику. Преимущества биодизеля как биотоплива состоит прежде всего в том, что его начинают активно получать и использовать в домашних хозяйствах. Именно так происходит в Европе, где на этом типе энергоносителя работают системы обогрева помещений, садовая техника, машины и агрегаты. Европейцы несколько десятилетий используют такой продукт для езды на автомобиле.

Газообразное биотопливо

Этанол и биодизель относятся к группе жидких энергетических веществ. Не менее интересны с точки зрения вытеснения привычных и неэффективных видов топлива газообразные вещества, полученные из восполняемых ресурсов. В группу данного агрегатного состояния входят биогаз, биоводород и метан. Способ производства аналогичен остальным технологиям, — сырьевая масса сбраживается до активного выделения более легких газов под воздействием активных бактерий. Для изготовления в частных условиях подойдет навоз, отходы мясобойного производства и даже канализационные стоки. В результате получается газ, сходный по составу с природным, но более чистый (не влечет негативных последствий для природы при сгорании). Активно используется в котельных и автомобилях.

Биогаз как замена природного газа

Биотопливо второго поколения характеризуется массовым производством из наиболее доступного сырья. Ученые полагают, что известные способы получения биотоплива уже сегодня позволяют найти выход из энергетического кризиса. Замена природного газа вполне возможна на промышленном уровне. Проблематика вопроса состоит в том, что для перехода потребуется переоснащение промышленных мощностей в международном масштабе. В частных условиях закупка специальных реакторов вполне может себя оправдать в горизонте 15-25 месяцев.

Биоводород полученный химическим методом

Альтернативная технология получения вещества, сходного по химической формуле, позволяет получить лишь аналог продукта. Между тем водородная энергетика уже занимает 6 место в мире по источнику альтернативных ресурсов. Электролиз как химический метод сегодня активно отрабатывается с целью генерации вне стационарных условий. Есть концепты автомобилей, готовых передвигаться на водороде, полученным от расщепления воды.

Солнечная энергия

Источник жизни на всей планете, активно используется в качестве резервного, а иногда и основного источника ресурсов. Генерация мощности происходит в специальных устройствах с последующим преобразованием в электрическую (через фотоэлектрические элементы) или тепловую (через коллекторы) энергию. Считается одним из самых чистых носителей, не оказывающих существенного влияния на окружающую среду.

Электрическая энергия

Особый вид материи, который используется в превалирующих секторах промышленности. На электричестве работает бытовая техника, гаджеты, освещение офисов и улиц, оборудование и агрегаты. Все больше в обиход входят электромобили. В сравнении с биоэтанолом, который используют в качестве энергоносителя, начинает отставать по стоимости производства. Экологический чистый источник ресурсов, в процессе потребления происходит только разогревание проводников, — среды для доставки электричества.

Человечество стоит на пороге перехода к более дешевым, экологически безопасным и возобновляемым источникам энергии. Концепция уже принята в развитых странах, в том числе находится в обиходе домашних хозяйств ввиду относительной легкости получения и наличия сырьевой базы.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Foundation-Stroy.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: