Установка должна представлять собой что-то типа цистерны от топливозаправщика, или что-то подобное. Это будет биореактор. Биореактор надо закопать под землю, наверное, лучше поместить в какой-нибудь бетонный подвал. Для обслуживания в реакторе надо предусмотреть люк, чтобы через него можно было попасть внутрь. В подвале должна быть возможность регулирования температуры, в частности подогрев, а так же возможность подогрева содержимого самого реактора, можно с применением того же биогаза и контроль состава воздуха, а то кто-нибудь ввалится в помещение и отравится.
Сверху, на поверхности, должен располагаться бункер для приема отходов, этот бункер должен соединяться с реактором ниже уровня жидкости, находящейся в реакторе, и отходы должны попадать на его дно. В нём должна быть предусмотрена система для перемешивания всей массы отходов для равномерного брожения, а также система отвода полученного газа на поверхность, надо обеспечить контроль давления и температуры в реакторе и возможность откачки из него газа. Он должен выходить через водяной затвор, проходить фильтр для удаления серы и поступать на хранение в газгольдер, откуда и будет расходоваться.
Должна быть система сбора отходов брожения, это удобрение, и его мы будем использовать. Она должна располагаться с противоположной стороны от системы загрузки. И, кроме того, должны быть системы по использованию готового газа. Либо мы должны заправлять газовые баллоны, либо обеспечить поступление газа по трубам к газовым плитам, котлам для нагревания воды, двигателям, работающим на газе.
Это оборудование для начала можно расположить рядом с реактором, а после опытной эксплуатации уже располагать на законных местах. Двигатель, как мне кажется, можно использовать для выработки электроэнергии, будет местная газовая электростанция. Ну, это вы и без меня сообразите. Да, и всё оборудование должно быть обеспечено средствами контроля и измерения, как минимум температуры, давления, загазованности воздуха. И предохранительные устройства, клапаны и вентили для сброса или сжигания излишков газа, если они, конечно, будут. У нас пока не должно получиться много газа, мы ещё не имеем так много отходов.
Здесь мы немного посовещались между собой, на первый взгляд задача вполне решаемая. Емкость найдём, закопать сможем, бункер сообразим, как делать. Главное – понятно, что надо делать. А уж сделать сумеем.
- Это то, что касается биогаза, - продолжила Татьяна. - Теперь по биоэтанолу. Я опять опишу весь процесс, чтобы было понятно, что надо. Переработке подвергаются опилки, щепа древесины. Опилки увлажняются. Готовится раствор разбавленной серной кислоты и смешивается с опилками. Опилки помещают в сосуд с крышкой, и всё это нагревается до двухсот – двухсотпятидесяти градусов и выдерживается (варится) семьдесят минут. После этого раствор остужается, доливается водой, перемешивается и отфильтровывается. Готовый фильтрат нейтрализуется мелом, отстаивается несколько часов, на дне будет сульфат кальция, а сверху – раствор глюкозы. Раствор фильтруется от осадка.
Дальше вы всё знаете сами, в раствор глюкозы добавляются дрожжи, получается брага, после того как она выбродит, в ректификационной колонне путём перегонки получают спирт. Это и есть ваше топливо, биоэтанол. Проверяйте на двигателях. Здесь, после того, как я описала весь процесс, вы сами сообразите, что надо для изготовления опытной установки. Нужны установки для измельчения древесины, котёл для проведения гидролиза, кислотоустойчивый, фильтры, трубы, шланги, ректификационная колонна. Ну и серная кислота.
Ну и последнее направление получения биотоплива – это газификация древесины. Что-то подобное делали немцы во время ВОВ для получения синтетического бензина из каменного угля. Примерно то же самое, но из дерева, можно попытаться проделать нам. Здесь много разных вариантов, но суть примерно одна – нагревают древесину, получают синтез-газ, при дальнейших реакциях с катализаторами, так называемая реакция Фишера – Тропша, получается синтетический бензин.
Конечно, вариант с получением синтез-газа мне нравится больше, но я пока не готова к этому, надо ещё поработать с литературой. А к остальному можно приступать.
Надо ли говорить, насколько мы были озадачены, услышав такой развёрнутый план работ. Мы, конечно, ещё долго обсуждали эти предложения, задавали уточняющие вопросы, но всё для нас было ясно и понятно, в плане того, что осталось начать и кончить. Нет, конечно, мы не знали, насколько это всё верно и насколько это работоспособно.
Но идея была понятна. Это было очень хорошее решение для нашей ситуации. Во-первых, мы как на космической станции, использовали всё, что у нас было, все текущие ресурсы. Во-вторых, мы не отравляли наш мир, не загрязняли воду и воздух. И в-третьих, мы могли помочь земле очиститься. Пока всё это было, на мой взгляд, очень даже правильно. Конечно, были, наверно, и другие варианты, но, по-моему, данное предложение пока было более чем приемлемо. И значит, настал следующий этап нашего вживания в этот новый мир.
Сергей уже прикидывал план сооружения и строительства, Николай определялся с необходимой для этого техникой и прикидывал организацию транспортировки отходов до места переработки, Валера задумался над системами контроля и автоматического управления всем процессом. Мне же оставалось готовиться к мародёрке за всем потребным, если не привезти, то хотя бы найти.
Выезд наметили на завтра, поедем с Валерой.
Вечером получили известие, что разведчики осмотрели с воздуха Симферополь, смогли приземлиться, сейчас готовят промежуточную точку. Завтра планируют полететь дальше на север, в сторону Мелитополя.
Нашу с Валерой поездку можно было считать более-менее успешной. Мы нашли какой-то грузовик с цистерной, срезали её болгаркой с шасси и краном перегрузили к себе, привезли материал, кирпич, цемент, трубы. По списку ещё много чего надо было, пока мы ездили, составили полный проект, придётся, конечно, ещё поискать всё необходимое, но лёд тронулся.
Так мы где-то с неделю занимались подготовительными работами к строительству биореактора, запасались стройматериалом, оборудованием, техникой.
Наконец, считая, что всё у нас есть, приступили к строительству и за неделю соорудили биореактор. Он у нас получился, наверное, великоват, у нас пока не было столько отходов от нашего хозяйства, но мы попытались запустить его пока на том, что было.
Перед запуском проверили всю систему на предмет герметичности, Татьяна особенно сильно настаивала на выполнении этого требования. Для этого закачали воду, ничего нигде не текло, вся система была герметична, в том числе и все трубопроводы. Второе обязательное требование – отсутствие воздуха, во всяком случае, его минимальное содержание до выхода реактора на рабочий режим.
Пришлось исхитряться, собирать выхлопные газы, очистить их, убедиться в низком содержании кислорода и этим прокачивать систему, трубопроводы и газгольдер, чтобы избежать образования взрывоопасной смеси.
Татьяна сказала, что несколько недель может уйти на запуск реакции брожения, на создание необходимой атмосферы внутри реактора, и только потом можно будет оценить, что же получилось. К сожалению, у нас не было работающей системы, из которой можно было получить "закваску" для запуска реакции метанового брожения, у нас не было навоза КРС, который мог служить хорошим источником метанообразующих бактерий.
Оставалось надеяться, что всё у нас получится. Татьяна добавляла какие-то ингредиенты, благоприятствующие размножению метановых бактерий, создавала нужную температуру. Занималась этим долго, активно ей помогали Галя с Машей и Ирина. И у них получилось. После нескольких недель беспрерывных экспериментов мы увидели голубое пламя.
Мы получили газ. Да, его было ещё мало, вырабатывался он медленно, но он был. И теперь только вопрос времени и наличия достаточного количества отходов для получения этого газа в больших объёмах.
Этот газ испытали на кухне, в водонагревателях, использовали в качестве топлива для двигателей. Везде всё работало. По крайней мере, один источник горючего, из ничего, мы уже получили. Со всеми этими заботами о запуске и опробованию установки мы даже немного отвлеклись от переживаний за нашу разведку.
Между тем, разведка проходила вполне успешно. Ребята основали промежуточную базу в Симферополе и выработали методику изучения территории. Сначала осуществляли облёт максимальной территории на максимальной высоте, а потом подробно изучали заинтересовавшие их места, вылетая туда на вертолёте. Тем более, на вертолёте стояли дополнительные баки, и дальность получалась до тысячи км. Никого живых пока не обнаружили, жизни тоже, ничего зелёного не было видно. Разведка продолжалась
Глава 12
15.09.00.
После успешного воплощения проекта биогоаз мы все преисполнились такого самоуважения, что решились продолжить наши попытки получения биотоплива. Теперь на очереди было получение синтетического бензина из древесины.
Здесь дело обстояло гораздо сложнее. Пришлось нам вместе с Татьяной заняться изучением литературы и процесса синтеза бензина, попытаться понять, что от нас требуется.
Сама идея поначалу показалась довольно простой и реализуемой. Все мы знали, что очень большая часть потребности немецкой армии в бензине во время ВОВ удовлетворялась за счёт синтетического бензина, для чего в Германии было построено несколько заводов. Суть процесса, упрощённо, заключалась в том, что сначала уголь в результате воздействия температуры, воды, повышенного давления переводили в газ, представляющий смесь водорода и угарного газа, так называемый синтез-газ.
Затем путем химических реакций, с применением катализаторов, переводили в жидкие углеводороды, подвергали эту жидкость перегону и получали бензин (автомобильный и авиационный, соляру, мазут и масла). Опасения вызывало отсутствие угля и использование повышенного давления.
Но потом вспомнили, что раньше в СССР были газогенераторные автомобили. Они оснащались газогенераторной установкой – это устройство располагалось в кузове или между кузовом и кабиной автомобиля, в газогенераторе сжигались дрова, солома, уголь, при этом вырабатывался газ, кстати, тоже синтез-газ, он поступал в двигатель вместо бензина и автомобиль мог ездить, как обычный.
Правда, двигатель терял в мощности, надо было переделывать систему подачи топлива, на одной заправке можно было проехать где-то сто – сто пятьдесят км, но автомобиль ездил на дровах. А газогенераторные установки дело почти знакомое, мы их видели работающими и хорошо представляли весь процесс, да и литература нашлась соответствующая.
Получить синтез-газ мы сумеем, а вот как из него получить бензин, вот тут были сомнения. Нет, что делать, было вроде бы понятно. Те же самые немцы для этого использовали реакцию Фишера-Тропша, которые эту реакцию и открыли. Суть в том, что синтез-газ при давлении от одной до двадцати атмосфер при температуре от двухсот до трёхсот пятидесяти градусов Цельсия пропускался через железный или железно-медный катализатор, и на выходе получались жидкие углеводороды. Дальше тоже всё было понятно, перегонка, и вот он вожделенный бензин.
Понимая, что надо делать, сомнения вызывало, как это сделать. Мы не были специалистами по органическому синтезу и, зная только общее описание процесса, имея отдельные рисунки из книг, нам придётся отрабатывать с нуля всю технологическую цепочку, все режимы реакций, всё необходимое оборудование. Вот это нас пугало и настораживало, осилим ли.
Первоначально мы собирались сделать эту установку не мобильной, имея в виду, что потом всё это придётся, при необходимости, монтировать на грузовике. Хотя, если речь вести о промышленном производстве, ни о какой мобильности не может быть и речи. Тут масштабы должны быть другие. А нам надо пока отработать процесс, оборудование.
В обсуждении конструкции установки, спорах, прошло несколько дней, и тут пришло сообщение, что разведка возвращается.
Рассказывал, как обычно, Саша, на следующий день после прилёта:
- Мы практически осмотрели сверху всю территорию Крыма, долетели даже до Керчи, но следов жизнедеятельности или нахождения людей не видели, хотя были надежды на Керчь. Может, люди ещё прячутся, может, просмотрели, но пока ничего. А потом осматривали территорию вдоль Азовского моря, до Таганрога. Возле Таганрога были заметны какие-то следы техники, не похоже, что старые, но никого не видели.
Организовали несколько промежуточных баз с возможностью заправить технику и приземлиться. Базы в Симферополе, Мелитополе, Мариуполе, Таганроге. Для жука посадку организовали только в Таганроге. Мы практически всё это время провели в воздухе, осматривая землю. Земля ещё не везде освободилась от снега, во многих местах только началось таяние, а вода по ночам превращается в лёд.
Но море уже освобождается ото льда, наверное, уже можно и на корабле плавать. Наземную технику пока использовать рановато, хотя можно и на колёсах, но лучше на самолёте или вертолёте. И дорог пока толком не видно, и мосты разрушены, не все, правда, но трудности с проездом создают.
Думаю, с недельку отдохнём, приведём себя в человеческий вид, пообщаемся с вами, чтобы совсем не одичать, и опять полетим. На этот раз поступим по-другому. Жука оставим в Севастополе, там получается самое безопасное место, а сами на вертолёте полетим в Таганрог. Пока забазируемся там, первоначально попробуем встретиться со сталкерами, Костя говорит, что там есть рядом небольшая компания, они как-то знакомы или знают друг друга, вроде бы стрелять сразу не должны.
А потом займёмся поисками караванов. Да и сталкеры, может быть, расскажут что интересное. Мне кажется, что у нас в этот раз получится. Так что думаю, хорошо бы подготовить хотя бы несколько палаток для приёма новых гостей, - закончил свой рассказ Саша.
Мы ещё пообсуждали полученные результаты, выслушали описания некоторых событий, а потом пошли осматривать, что же мы построили.
Особенное удовольствие все получили от вида зелени. Наши опытные посадки принялись хорошо, всё дружно росло и обещало урожай. Цветы уже зацвели, и после всех этих лет сплошной белизны производили какое-то фантастическое впечатление. Особенно на всех наших молодых, которые уже и не помнили о такой красоте.
Обрадовала всех и установка по биогазу, как реальное подтверждение наших возможностей и правильного направления наших действий.
А потом мы принялись устанавливать палатки, подводить к ним воду и электричество, пытались как-то, в меру своего понимания, обеспечить комфорт внутри.
Работы по переработке древесины пока прекратили, отдавая больше времени общению и совместной работе. Всё-таки мы стали очень близки за это время, и такая длительная разлука сказывалась на нашем самочувствии отрицательно, тем более, что все знали – наши уехали не на курорт, и там возможны любые опасности, как на земле, так и в воздухе во время перелёта или наблюдения.
Мы, конечно, не сидели толпой, все были заняты делами, уходом за посевами, подготовкой к рейду, погрузкой топлива и продуктов, мародёркой, но старались больше времени проводить вместе. И наши новички не оставались в стороне, участвовали в наших беседах, делились своими мыслями о настоящем и будущем, впечатлениями и надеждами. Они медленно, но уверенно врастали в наше общество, становились своими без всяких ограничений и уже не обижались на шутки и подначивания, и сами отвечали, не задумываясь. Хорошие люди к нам присоединились.
Так и прошла вся неделя, выделенная на отдых. Вчера разведка улетела. Настроение после расставания было грустное, все чувствовали себя как-то потерянно, и чтобы взбодриться, мы возобновили работы по получению бензина.
Всю задачу разбили на два этапа. Сначала решили изготовить газогенератор, как наиболее понятную нам часть проекта, а только потом начинать работу по самому синтезу и получению бензина.
Сам генератор, как мы сумели всё это понять, делился на четыре зоны – бункер, куда загружалось сырьё, зона реакции, где сгорала древесина и сопутствующие горению продукты, зона отходов (сборник золы) и зона сбора готового продукта. Вот, исходя из этих соображений, мы и начали делать газогенератор.
В качестве бункера использовали обычную бочку. С одной стороны прикрепили крышку, с другой вместо днища вварили что-то типа усечённого конуса. Затем к вершине усечённого конуса приварили открытый с обоих торцов цилиндр и с другой стороны ещё один усечённый конус. Получилось что-то типа песочных часов, только их середина оказалась смещена к самому началу. Это будет зона реакции. К цилиндру по периметру подвели несколько воздуховодов, обеспечивающих подачу воздуха от внешнего компрессора. Ниже широкой части второго конуса расположили колосниковую решётку и ниже решётки сборник золы.
Всю эту конструкцию поместили внутрь второй бочки, обеспечив зазор между стенками и заварив все щели сверху. Посередине боковой стены наружной бочки вварили патрубок для отвода газа, собирающегося между стенками. Это будет зона сбора готового продукта. Дрова помещались сверху, огонь горел внизу, по мере сгорания дрова перемещались вниз и обеспечивали непрерывное горение, а выделяющийся газ собирался между стенками из-за постоянного оттока воздуха из зоны реакции благодаря внешнему компрессору.
Снаружи подключили последовательно циклон для грубой очистки выходящего синтез-газа, холодильник для его охлаждения, автомобильный воздушный фильтр для тонкой очистки и компрессор, чтобы откачивать газ из газогенератора. И вот, собственно, весь газогенератор готов. Добавили несколько измерительных приборов, чтобы контролировать температуру газа, температуру в зоне реакции, подачу воздуха, количество откачиваемого газа. Всё это мы успели сделать за один день.
После этого приступили к подготовке топлива. Для эффективного применения в газогенераторе используются дрова (чурочки) определённого размера, длина сорок-семьдесят мм, толщина и ширина тридцать – шестьдесят мм, и определённой влажности. Что касается влажности, то чурочки должны подсушиваться по мере опускания вниз при сгорании нижних слоёв выделяющимся и поднимающимся вверх теплом. А вот дрова надо пилить.
Наконец заполнили весь бункер дровами, разожгли огонь, процесс пошёл. Для начала попробовали поджечь выходящий газ. Горит! Потом для эксперимента подключили какой-то двигатель, то ли сенокосилку, то ли квадрик. И двигатель ЗАРАБОТАЛ!!!
Нас всех охватил неописуемый восторг, мы закричали, заорали, начались какие-то шаманские пляски вокруг двигателя. Со всех сторон сразу прибежали остальные, которые увидели это массовое безумие, но как только узнавали, по какому поводу всё это происходит, то немедленно включались сами во всё это.
Наконец, все немного успокоились и стали более-менее здраво рассуждать. То, что у нас получилось и сразу заработало наше устройство, это большая удача. Мы заимели как минимум ещё один источник энергии, не такой хороший, как нефть или газ, но он у нас есть, и получить его оказалось довольно просто. И это опять укрепляло в нас надежду на успех.