Содержание

1. Введение………………………………………………………………………..2

2. Альтернативная энергетика…………………………………....................3-4

3. Биомасса — один из древнейших источников энергии……………......5-7

4.Получение биогаза……………………………………………………..…..8-11

5.Газификация биомассы……………………………………………………...12

6 Сжигание биомассы……………………………………………………....13-14

7.Заключение

Введение

«Пусть не напрасно греет и светит солнце.

Пусть не напрасно течет вода и бьют волны о берег.

Надо отнять у них дары природы и покорить их,

Связав по своему желанию»

Данте Алигьери

(1265-1321)

О, как был прав этот итальянский поэт, произнося эти слова. Ведь природа таит в своих кладовых такое громадное количество энергии. Нефть, уголь и природный газ-это не маловажные, но отнюдь не единственные источники на Земле. И к тому же они имеют свойство заканчиваться. Что и происходит. А ведь существует не мало альтернативных источников энергии, таких как энергия ветра, солнца, тепла Земли, гидроэнергия и прочее. В европейских странах небольшие города практически полностью обеспечиваются электро - энергией, полученной, например, от ветроустановок или от солнечных батарей. И это не фантастика. Работы в этом направлении ведутся уже многие годы и достигнуты не малые успехи. У нетрадиционной энергетики немало противников, но альтернативные источники энергии внедряются в энергосистему все глубже и глубже. И несомненно, что рано или поздно нетрадиционные и возобновляемые источники энергии займут свое достойное место.

Альтернативная энергетика

Альтернативная энергетика – это энергия, получаемая из возобновляемых, неисчерпаемых источников энергии – ветра, солнца, биомассы, внутреннего тепла земли.

Для получения альтернативной энергии используют специальные установки:

• ветрогенераторы,

• солнечные батареи,

• солнечные коллекторы,

• биогазовые реакторы

• и другие установки.

Идея использовать силу ветра для получения электрической энергии берет свое начало в конце 19 века, почти одновременно с началом эпохи электричества.

Первая ветровая турбина для производства электричества, была построена Ч.Ф. Брашем в США. Это была гигантская установка - диаметр ротора равнялся 17 метрам, и состоял из 144 лопастей, изготовленных из дерева. Мощность ветрогенератора у этой ветроэлектростанции составляла 12 киловатт. Установка прослужила своему хозяину более 20 лет.

Интерес к альтернативной энергетике вырос после мирового энергетического кризиса в 70-х годах. Далее этот интерес, стал усиливаться, потому что энергия ветра - это независимость от чужих энергоносителей, и экологическая чистота.

Среди множества тысяч ветрогенераторов, есть агрегаты разной мощности, от самых маленьких - способных обеспечить дачный домик, до огромных, расчитанных на обеспечение энергией значительных территорий. Наибольший на сегодня ветряной агрегат построен в сентябре 2002 под Магдебургом в Германии. Его мощность - 4.5 мегаватт, каждая из трех изготовленных из армированного стекловолокна лопастей достигает 52 метров в длину и 6 в ширину, и весит по 20 тонн. Крепится ротор на 120-метровой башне.

Биомасса — один из древнейших источников энергии

В биоэнергетике в качестве одного из возможных источников возобновляемой энергии используется биомасса. Под этим термином понимают все виды растений, растительные отходы сельского хозяйства, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности, которые имеют энергетическую ценность и могут быть использованы как топливо. К биомассе относят также бытовые отходы не все-гда растительного происхождения, что обусловлено одинаковым принципом их утилизации.

Чаще всего биомассой является солома, отходы переработки зерна во время обмолота, древесные отходы (щепки, кора, стружки), опавшие листья, ветки деревьев и т.п.

Биомасса — один из древнейших источников энергии, однако ее использование до недавнего времени сводилось к прямому сжиганию на открытом огне или в печах и топках с относительно низким КПД. В последнее время эффективному энергетическому использованию биомассы стали уделять значительно больше внимания, при этом появились и новые аргументы:

-использование растительной биомассы при условии ее непрерывного возобновления (например, новые лесные насаждения после вырубки лесов) не приводит к увеличению концентрации СО2 в атмосфере;

- в промышленно развитых странах в последние годы появились неиспользуемые участки земли, которые целесообразно задействовать под энергетические плантации;

- энергетическое использование отходов (сельскохозяйственных, промышленных, бытовых) решает экологические проблемы;

- новейшие технологии позволяют использовать биомассу значительно эффективнее.

Об экологической чистоте биомассы свидетельствует то, что в период роста растения поглощают солнечную энергию, воду, углекислый газ, выделяют кислород и образуют углерод в процессе фотосинтеза, а при сжигании происходит обратный процесс: кислород поглощается, а теплота, вода и углекислый газ выделяются. Таким образом, количество поглощенного и выделенного углекислого газа абсолютно одинаково. Что касается нефти, угля и газа, то наблюдается та же закономерность, но на восстановление баланса С02, уходит несколько миллионов лет

Растения можно использовать как топливо тогда, когда они достигнут определенных размеров: для трав требуется менее года, для дерева — 10-15 лет.

Серьезной проблемой является энергетическое использование твердых бытовых отходов. Мусора сжигающие установки (инсинераторы) во многих странах мира малоэффективны и не соответствуют экологическим требованиям, поэтому разработка новых схем использования твердых бытовых отходов очень актуальна.

Как известно, образование биомассы (рост клеток) обусловлено выработкой в клетках растений углерода за счет процесса фотосинтеза по схеме:

Ежегодно благодаря фотосинтезу биомасса образуется в таком количестве, что ее сухой остаток равен 220 млрд. т, а это превышает мировую потребность в топливе приблизительно в 10 раз.

Биотопливо имеет низкую энергетическую способность по сравнению с органическим топливом, кроме того, с ним труднее работать. Приблизительное значение теплотворности биотоплива (ккал/кг) можно определить из выражения

где d влажность биотоплива, %. Следовательно, для биотоплива с содержанием влаги 40% теплотворность может составлять около 2300 ккал/кг. Теплотворность отдельных видов отходов:

- отходы лесного хозяйства — 2050 ккал/кг;

- отходы деревообработки — 2300 ккал/кг;

- городские твердые отходы — 2400 ккал/кг;

- пластмасса — до 12000 ккал/кг.

Недостатком биомассы является относительно высокое, по сравнению с другими видами топлива, содержание влаги.

Позитивной стороной использования биомассы является небольшое количество образующейся после ее сжигания золы и ее качество. В ряде случаев такую золу можно использовать как удобрение, в то время как при сжигании угля проблема золовыделения и утилизации золы стоит достаточно остро.

Бытовые отходы (мусор) городов состоят из продуктов жизнедеятельности человека. В городах с развитой промышленностью и торговой инфраструктурой количество отходов увеличивается за счет их деятельности.

Наиболее эффективные технологии использования биомассы — термохимические: метановое сбраживание, газификация (пиролиз), прямое сжигание.