Здравствуйте, Гость

Войти в личный кабинет



ВАША КОРЗИНА ПУСТА
http://www.electra.com.ua/components/com_jshopping/files/img_products грн /magazin/cart/delete.html /magazin/product/view.html Ваша корзина пуста. Показать/скрыть подробности Параметры ⇓ Товар добавлен в корзину Товаров ВАША КОРЗИНА ПУСТА Товаров в корзине на сумму Удалить
currency

  • electra motor1
  • electra nabor1
  • electra akb1

Биоэнергетика нового века

Опубликовано в Источники энергии Просмотров: 939

biotoplivonovogovekaПерспективное будущее в отрасли альтернативной энергетики имеет биоэнергетика – производство энергии из биологического топлива. Каждый год обеспечивается прирост биомассы в 220 млрд. тонн, благодаря чему аккумулируется в виде химических связей до 4 х 10 21 Дж энергии. Биомасса является мощным потенциальным топливным и сырьевым источником.

 

 

Процессы переработки органических отходов позволяют возобновлять огромные объемы энергии. Основными методами получения накапливаемой в биомассе энергии являются:

- процесс сживания сырья растительного происхождения и твердых бытовых отходов,

- биотехнологическая конверсия (разложение веществ растительного и органического происхождения в безкислородных анаэробных условиях с выделением таких веществ, как биогаз, этанол, бутанол),

- применение растительных масел для работы двигателей внутреннего сгорания,

- пиролиз, газификация и синтез, иными словами – термохимическая конверсия твердых органических веществ с целью получения бензина.

При прямом сжигании удается получать около 15-18% тепловой энергии, однако при условии спаливания в специальных тепловых агрегатах КПД может быть существенно повышен. Высокоэнергетическими видами биологического топлива растительного происхождения являются: солома злаковых и крупяных культур, стебли кукурузы и подсолнечника, древесина и древесные отходы, отходы производства сахарного тросика (багасса), городские твердые отходы.

bio toplivo 4

Развитие биоэнергетики можно наблюдать практически во всех странах мира. Практически нет на планете страны, где бы не использовались дрова для обогрева дома, приготовления пищи. Во многих городах уже довольно давно функционируют мусороперерабатывающие заводы. К примеру, в Париже более 80% требуемой энергии обеспечивается благодаря сжиганию отходов. В Великобритания ведутся работы над строительством мощной 36 МВт электрической станции в которой в качестве топливного элемента будет применятся солома.

Во многих странах функционируют электростанции, в которых производство электроэнергии для снабжения населенных пунктов и производственных объектов обеспечивается благодаря использованию древесины. С целью предотвращения нанесения вреда окружающей природе посредством вырубки деревьев, производится высадка гибридных сортов эвкалипта, акации, ивы (корзиночной и козьей), а также тополей (волосистоплодного и канадского), способного только за один год вырастать на 5 метров ( среднем же период ротации этих растений составляет 6-7 лет). Собранная биомасса может также применятся для производства тепловой энергии, а также служить сырьевым источников для производства жидкого биотоплива. Процесс пиролиза биомассы позволяет получать 700 кг жидкого топлива из 1 тонны опилок.

bio toplivo 3

В Южной Америке и в некоторых регионах Африки достойной альтернативой многим видам топлива стало растительное масло. Такого рода проявление интереса к масличным культурам связано в первую очередь с особенностями климата этих стран. Поскольку в них большую часть года довольно тепло и светит солнце, масличные культуры можно выращивать практически круглый год. Уже довольно давно было экспериментально доказано, что двигатели внутреннего сгорания могут работать на любом виде масла растительного происхождения – рапсовом, кунжутовом, подсолнечном и др. Применение растительного масла вместо бензина экономически более выгодно - соотношение стоимости бензина к маслу приблизительно равно 2:1. К тому же, в масле нет вредных веществ, и потому при работе на таком виде топлива ДВС не производит вредных выхлопов. Производство масла не требует использования дорогостоящего оборудования, и по этой причине стоимость его выработки будет обходится в разы дешевле аналогичных процессов по «добыче» нефти. Перспективность использования масла для заправки автомобилей подтверждает уже тот факт, что в Германии за последние несколько лет значительно расширилась сеть масляных автозаправок.

bio toplivo 1

Биодизельное топливо практически не отличается по характеристикам от обычных дизельных масел, которые используются в работе дизельных двигателей. Биодизель можно получить из любого маслосодержащего растения – сои, подсолнечника, конопли, семян рапса, кактусов и др.. Общеизвестно, что наиболее энергоэффективные растительные продуценты масел являются преимущественно представителями тропической и субтропической флоры.

Интересные опыты по выработке электрической энергии проводятся в Индии. Здесь были открыты интересные штаммы биобактерий, способствующих выработке электрической энергии из биологических отходов овощей и фруктов. При погружении в емкость со смесью биоотходов и так называемых капустных бактерий медных и цинковых электродов удалось добыть ток напряжением 0,2-0,7 V. Аналогичные действия с использованием морковной бактерии дали 0,2-0,6 V электрического тока, банановой – 0,7-1,3 V. Ученые подсчитали, что мировые запасы энергии, содержащейся в сельскохозяйственных отходах, приблизительно равны 93 х 1018 Дж/год. Если даже только четвертая часть из этой энергии будет использоваться, удасться обеспечить более 7 % мировой энергетической потребности.

В мире ведутся работы по усовершенствованию процесса биоконвенции – процесса разложения бытовых отходов в анаэробных (бескислородных) условиях с образованием биогаза и ряда иных продуктов. В Китае в сельском хозяйстве практикуется применение специальных биологических реакторов для выработки газа из бытовых и сельскохозяйственных отходов.

Учитывая объемы отходов, образовываемые на птицифермах и свинофермах нашей страны, довольно неплохой идеей было бы применение этого источника энергии, скажем, для выработки электроэнергии. К примеру, в Великобритании уже довольно давно функционирует мощная (40 МВт) электростанция такого плана.

Довольно перспективно использование в качестве энергетического источника таких высокоуглевородных растений, как сирийский ватник, эвкалиптовое дерево, нефтяное дерево, арахис, сахарный тростник, кукуруза, клещевина. К примеру, в США, Бразилии и Индий практикуется применение для заправки автомобилей смеси бензина и этилового спирта, получаемого из кукурузы и сахарного тростника (газохолола). В качестве топлива возможно и использование переработанного масла пищевой промышленности. В Соединенных Штатах благодаря работе нескольких заводов по переработке тростника выпускается более 6 миллионов тон биологического топливного спирта в год.

Интересный способ очистки сточных вод практикуется в Австралии. В специальных небольших бассейнах сточные воды поддаются воздействию определенных, специально подобранных микроорганизмов, в последствии чего загрязняющие воду примеси разлагаются с выделением сероводорода и метана. С целью предотвращения улетучивания этих газов, и обеспечения возможности последующего их использования в качестве энергетического источника, бассейны накрывают пленкой или иным прочным и непроницаемым материалом.

В Украине и России уже довольно давно проводятся работы по синтезированию водородного топлива с помощью сине-зеленых водорослей. Если же реально оценивать возможности нашей страны в сфере развития биоэнергетики, становится очевидным, что благодаря наличию доступа к целому ряду возобновляемых источников энергии у неё есть все потенциально необходимые возможности для создания комплекса предприятий по производству электрической и тепловой энергии для полного обеспечения всех бытовых нужд населения, а также выпуска биологического автомобильного топлива. В Украине отрасль развития жидкого биотоплива развита довольно слабо, но тем не менее в стране накоплен достаточный опыт производства топлива из энергокультур. Есть все перспективы развития отечественного производства транспортного этанола при использовании в качестве сырья древесины, картофельного крахмала, сорго, отходов сахарного производства. Запаса энергетической биомассы в стране достаточны для создания довольно мощной электростанции. Значительное количество электроэнергии можно получать при сжигании биогаза, получаемого из органических отходов сельскохозяйственного производства, легкой и пищевой промышленности, городских стоков и твердых бытовых отходов. Широкомасштабное внедрение биоэнергетических технологий в энергетику и экономику Украины со временем позволило бы практически полностью заменить традиционные виды топлива.

sergey-volter