Евгений Панцхава - Биоэнергетика. Мир и Россия. Биогаз. Теория и практика. Монография

• Название: Биоэнергетика. Мир и Россия. Биогаз. Теория и практика. Монография
• Автор: Евгений Панцхава
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-4365-0155-0

Предлагаемая читателю монография, прежде всего, посвящается выдающимся отечественным ученым и специалистам, стоявшим у истоков создания отечественной биоэнергетики задолго до ее активного развития за рубежом. В книге представлены зарубежные и отечественные достижения по всем современным направлениям бурно развивающейся биоэнергетики как самостоятельного сектора общей мировой энергетики, ее теоретическим основам, технологиям, оборудованию и практическому применению.

Большое внимание уделяется теории и практики природного метаногенеза как сложнейшего биологического процесса, активно участвующего в кругообороте углерода в биосфере, роли этого процесса в эволюции живого на земле, его глобальному участию в образовании ископаемых углеводородов.

Книга рекомендуется для специалистов России, работающих в указанной области, для студентов, аспирантов и преподавателей кафедр, факультетов, вузов, изучающих и развивающих отечественную биоэнергетику.

---

Наиболее характерный пример энергетических ферм представляют собой предприятия по выращиванию и комплексной переработке сахарного тростника. Следует отметить, что этиловый спирт и электроэнергию можно использовать для выращивания культур и выполнения транспортных операций.

Для выращивания и переработки урожая необходима энергия в форме солнечного излучения и в форме, пригодной для получения топлива для работы сельхозмашин, создания самих этих машин, получения удобрения и т. п. Для оценки эффективности получения энергии из того или иного вида биомассы необходимо проведение энергетического анализа.

Энергетический анализ – это определение затрат энергии энергопотребляющих и энергопроизводящих систем, позволяющий выделить технические и технологические аспекты процесса. На практике энергетический анализ и связанный с ним анализ экономических факторов получения и переработки биомассы агропромышленным методом оказываются достаточно сложными. Однако использование для получения тепла и электроэнергии дешевых отходов биомассы может иметь решающее значение при оценке эффективности того или иного процесса.[5-40].

Запасы углеводородного сырья исчерпаемы и этот факт огорчает европейцев, но не слишком. Цивилизация, как они считают, обязана ответить и на этот вызов. И вот эта идея реализована в Нидерландах: один из представленных вариантов – обогревать дома с помощью сточных вод. В Амстердаме находится крупная установка по очистке сточных вод. Потом образующийся в метантенках биогаз собирают, и снабжают им всю установку. Образующиеся излишки энергии тоже используются.

Эта технология называется – «экостилер».

«Экостилер» не единственная система, использующая вышеописанный принцип. В отличие от «экостилеров» при сжигании ненужного картона или кузовов получают синтез-газ. Газ под давлением уходит по трубам в дома. Таким образом, светом и теплом снабжают не менее 25 000 домов, которые находятся на площади примерно в 20 кв. км.

Те, кто воплотили идею в жизнь, не скрывают своих радужных ожиданий. «Мы надеемся, что Амстердам сможет почти наполовину сократить выбросы двуокиси углевода в атмосферу».

Литература

5-1. БИОМАССА

5-2.Эбеновое дерево., www.redfloor.ru

5-3.Быстрорастущая пальма www.vmireinteresnogo.com.

5-4.Гибридный тополь – тополь советский. www.sadoved.com.

5-5.Гибридные пирамидальные тополя. www.pushkino.tv.

5-6.Betula maximowicziana(берёза Максимовича) www.

imperiasada.com.ua.

5-7. Кипарисовик Лавсона “Columnaris” 190–210 см www.green-park.kg.

5-8.Хвойное дерево. Быстрорастущий сорт Туи www.uzhniy.ru.

5-9. Siemens – Биоэнергетика.,

5-10. Сорго сахарное., www.agro-trend.ru

5-11. Маниока., www.panama.ru.

5-12. Эйхорния – плавающее водное растение., www.chekltd.ru…

5-13. Морская водоросль – Ламинария., www.vodorosli-online.ru.

5-14. Бурые морские водоросли., www.roskosmetika.ru

5-15. микроводорослей Dunaliella., www.pro-fermu.ru.

5-16. Микроводоросль хлорелла., www.articles.agronationale.ru.

5-17. Биомасса(энергия биомассы)., www.ecomuseum.kz.

5-18. Древесные отходы., www.woodtechnology.ru.

5-19. Производство топливной щепы в лесу с помощью лесного комбайна с харвестерной головкой., www.lesopromyshlennik.ru.

5-20. Харвестеры., www.transtrader.ru.

5-21. Харвестер Ponsse Ergoharvester.,www.forvarder.com.

5-22. Харвестер., www.srub-stroi.ru.

5-23. Валочная головка Харвестера., www.vneshles.narod.ru.

5-24. Харвестер Форвардер John Deere Timberjack., www.tech4stroy.ru.

5-25. Форфардеры (транспортер) www.transtrader.ru.

5-26. John Deere Forwarder1010E.,www.avtorinok.ru.

5-27. Форвардер. www.lesprominform.ru.

5-28. Упакованные стебли кукурузы. www. esco-ecosys.narod.ru. 5-29. Эвкалипт царственный, www.angel-moi.ucoz.ru.

5-30. Использование топлива из биомассы в развивающихся странах., www.pomreke.ru.

5-31. Источник: www.pomreke.ru.

5-32. Биотопливо как неисчерпаемый источник., www.zerno-ua. 5-33. Ятрофа ядовитая – Jatropha curcas L test.zerno-ua.com.

5-34. Микрокристаллическая клетчатка.,

www.AlternativEnergy.ru.

5-35. Плоды Ятрофы рассеченной- Jatropha multifeda.,

ru.wikipedia.org.

5-36. Плоды Ятрофы www.westafricanplants.s.

5-37. Плоды Ятрофы ядовитой (Jatropha Curcas). на разных стадиях зрелости. www.fao.org.

5-38. Биоэнергетика ^Биоэнергетика в России.,

www.AlternativEnergy.ru.

5-39. Производство биомассы для энергетических целей., www.science-award.siemens.

5-40. Утилизация сточных вод.

Глава 6. Твердое биотопливо

6.1. Дрова

Древнейшее топливо, используемое человечеством. Для производства дров или биомассы выращивают энергетические леса, состоящие из быстрорастущих пород (тополь, эвкалипт и др.).

6.2. Топливные гранулы и брикеты

Прессованные изделия из древесных отходов (опилок, щепы, коры, тонкомерной и некондиционной древесины, порубочные остатки при лесозаготовках), соломы, отходов сельского хозяйства (лузги подсолнечника, ореховой скорлупы, навоза, куриного помета) и другой биомассы. Древесные топливные гранулы или пеллеты имеют форму цилиндрических или сферических гранул диаметром 8 – 23 мм и длиной 10–30 мм.

Рис. 6–1. Дрова, [6–1]

Рис. 6–2. Эвкалипт радужный., [6–2]

Рис. 6–3. Топливные брикеты…[6–3].

Брикеты и пеллеты выделяют больше тепла, чем опилки и щепа, увеличивая коэффициент полезного действия котельных, не требуют больших складских площадей и при хранении не самовоспламеняются. Но с другой стороны, автоматизировать процесс загрузки брикетов в топочное устройство довольно сложно. С этой точки зрения гораздо удобнее топливные гранулы – пеллеты.

Рис. 6–4 Пеллеты.,[6–4].

Это цилиндрические прессованные изделия из высушенной древесины. Сырьем для их изготовления могут быть опилки, стружка, щепа и другие отходы деревообработки. В состав пеллет также может входить торф и измельченная древесная кора. Пеллеты производятся без химических закрепителей под высоким давлением.

Теплотворная способность пеллет сравнима с углем и составляет 4,3 – 4,5 кВт / кг. При сжигании 1 тонны пеллет выделяется столько же энергии, сколько при сжигании 1,6 тонн древесины, 480 м3 газа, 500 литров дизельного топлива или 700 литров мазута.

Пеллеты намного экологичнее традиционного топлива: в 10 – 50 раз ниже эмиссия углекислого газа в воздушное пространство, в 15 – 20 раз меньше образование золы, чем при сжигании угля. Затраты энергии на производство древесных гранул составляют примерно 3 % от содержания энергии, что гораздо ниже затрат на получение природного газа или мазута.

Пеллеты используются для сжигания в домашних каминных печах и отопительных устройствах. Это печи с открытым пламенем, которые устанавливаются внутри помещения и отдают тепло за счет теплового излучения или вследствие конвекции. Именно этот тип теплового излучения считается наиболее комфортным для человека. Нагревательные устройства, работающие на пеллетах, регулируются в автоматическом режиме. Единственный недостаток этих отопительных систем в том, что необходимо периодически удалять золу. Зато её можно не выбрасывать и использовать в качестве удобрения.

Потребление пеллет как вида топлива растет быстрыми темпами. Котельные на биотопливе пользуются в Европе большой популярностью. В Германии в течение 2002 года было установлено более 5000 котлов, работающих на пеллетах. В Северной Рейн Вестфалии (Германия) до 2006 года правительство этой земли планировало заменить 500 тыс. устаревших котлов на биотопливые. Правительство спонсирует каждый установленный котел в размере 3 тыс. евро. Растет количество производителей автоматических котлов, работящих на паллетах. По прогнозам Института энергетики и охраны окружающей среды ФРГ, к 2007 году в Германии работало более 1 млн котлов и печей на пеллетах. Ежегодный расход пеллет составит 4 млн тонн.

В Швеции потребление пеллет ежегодно растет примерно на 30 %. Правительственной программой Швеции было увеличено потребление пеллет до 7 млн тонн в год к 2010 году.

Постепенный перевод котельных европейских стран на пеллеты ставит проблему гарантированной и бесперебойной поставки биотоплива. А это невозможно без импорта древесного сырья [6–5].

1.3. Энергоносители биологического происхождения (главным образом навоз и т. п.) брикетируются, сушатся и сжигаются в каминах жилых домов и топках тепловых электростанций, вырабатывая дешёвое электричество.

1.4. Отходы биологического происхождения – необработанные или с минимальной степенью подготовки к сжиганию: опилки, щепа, кора, лузга, шелуха, солома и т. д.

1.4.1. Древесная щепа – производится путем измельчения тонкомерной древесины или порубочных остатков при лесозаготовках непосредственно на лесосеке или отходов деревообработки на производстве при помощи мобильных рубительных машин или с помощью стационарных рубительных машин (шредеров). В Европе щепу в основном сжигают на крупных теплоэлектростанциях мощностью от одного до нескольких десятков мегаватт.

1.5. Топливный торф (фрезерный) – сжигается в отопительных печах, водогрейных котлах и тепловых электростанциях.