27. Біоенергетика . Стан і перспектива

Частка кожного джерела енергії в загальній структурі виробництва енергії . На АЕС отримують – 47% електроенергії , ТЕС – 30% , ГЕС – 6% , ТЕЦ -7% , всі інші відсотки припадають на нетрадиційні джерела енергії – 0, 01 % .

Необхідність і можливість розвитку нетрадиційної енергетики в Україні обумовлена такими причинами :

1) Дефіцит паливних ресурсів;

2) Дисбаланс у розвитку електроенергетичному комплексі України , що орієнтований на значне виробництво електроенергії на АЕС при фактичній відсутності виробництва ядерного палива

3) Сприятливі кліматично – метеорологічні умови , для використання основних видів паливних джерел енергії .

4) Наявність промислових баз , придатних для виробництва енергії .

На сучасному рівні за рахунок біомаси можна одержати до 6 – 10% електроенергії що року у світі утворюється за рахунок фотосинтезу 120 млрд. тон сухої органічної речовини , що є еквівалентною до 400 млрд. тон нафти .

Нетрадиційна енергетика це перетворення і використання енергії сонця прямим і непрямим методом.

• Прямий метод - використання сонячної енергії , базується на перетворенні сонячного випромінення на теплову або електричну енергію .

• Непрямий метод – використання кінетичної і потенційної енергії яка виникає внаслідок взаємодії сонячного випромінювання з геосферою .

У цілому біомаса дає сьому частину світового запасу палива , а за кількістю отриманої енергії займає 3 місце .

Використання біомаси проводиться в таких напрямках :

• Пряме спалювання

• Газифікація

• Виробництво етилового спирту для одержання моторного палива

• Виробництво біогазу із с.г . і побутових відходів

Біогазові установки доцільно використовувати : На сільськогосподарських підприємствах ( свиноферми , птахоферми , т. д ) , на переробних підприємствах , в тепличних господарствах , комунальним підприємствам, виробникам біодизеля.

28. Технологія добування та утилізація біогазу з полігонів відходів

Основні позитивні аспекти:

• Поліпшення екологічної обстановки і здоров’я населення;

• Додаткові робочі місця, створюються нові підприємства;

• Скорочуються ділянки, які відводяться під смітники.

Склад біогазу: 60% метан, 36% СО2, 0,7% водень, 1-2% сірководень, 1,5% азот, 0,5% ароматичні вуглеводні, 0,2 галогеноароматичні вуглеводні.

Якщо в повітрі концентрація біогазу більше 15%, то він може самозайматися і вибухнути. Тому будують певні установки для вловлювання біогазу.

Основні блоки комплексу споруджень по одержанню з біомаси біогазу:

• група газозбірних свердловин;

• газозбірні пункти із запірно-регулюючою і контрольно-вимірювальною апаратурою;

• насосна станція в якій встановлені вологовідділювачі і адсорбери;

• будівля двигун-гегераторної, де з біогазу отримуються енергії;

• газорегуляторна установка.

Для збору і відведення біогазу в товщі твердих побутових відходів буровим способом споруджують свердловини із кроком 30м. по всій площі полігона, які з’єднуються між собою трубопроводом. У якості газовідвідних труб використовуються перфоровані поліетиленові труби, отвори в цих трубах розміщені в шаховому порядку. Верхня частина труби, довжиною 1,5-2 м. повинна бути суцільною. Нижня частина свердловини засипається щебенем великих фракцій, потім в неї опускається труба, простір між трубою і стінкою свердловини засипається щебенем. Площа навколо свердловини радіусом 1,5-2 м. ізолюється шаром глини, товщиною 30-40 м. Устя свердловини обладнується залізобитоною плитою і камерою у якій розташовується запірно-регулююча арматура і пробовідбірник для контролю хімічного складу біогазу. Зі свердловини біогаз по магістральному трубопроводу, що об’єднує до 9 свердловин надходить до газозбірних пунктів. Насосна станція призначена незначного зниження тиску. У будівлі насосної встановлені вологовідділювачі і установка для очищення біогазу.

Вологовідділювач – це горизонтальна циліндрична ємність із поперечними перегородка-ми. За рахунок зменшення швидкості газового потоку волога осаджується на пластинках і стікає в нижню частину ємності і періодичного видаляється.

Адсорбери – це вертикальні циліндри в середині яких розміщені сітки металеві на яких розміщені активоване вугілля або цеоліт.

Швидкість руху біогазу через шар адсорбенту становить 5-7 мм за 1с. Основне значення газорегуляторної установки – це забезпечення рівномірного надходження і становлення біогазу.