- •Лекция №12. Биоэнергетика. Биотопливо
- •Достоинства:
- •Опасности и трудности:
- •Сжигание биотоплива для получения тепла
- •Спиртовая ферментация (брожение)
- •Получение биогаза путем анаэробного сбраживания
- •Основные процессы и энергетика
- •Реальные биогазогенераторы
- •Ферма; 2- навозоприемник; 3-фекальный насос; 4 – биореактор; 5- газгольдер; 6- теплообменник; 7- топливный котел; 8 – хранилище готового удобрения
Достоинства:
Огромные потенциальные запасы. Разнообразие культур.
Разнообразие применения (включая транспорт и производство элек-троэнергии).
Связь с существующей агрокультурой и лесоводством.
Поощрение интегрированного сельскохозяйственного производства. Эффективное использование побочных продуктов, отходов, стоков. Улучшение состояния среды за счет утилизации отходов.
Использование комплексной эффективной переработки меньше за-грязняет воду и воздух (например снижает содержание серы).
Ведет к развитию сельского хозяйства.
Расширяет возможность экономии по отношению к продуктам, тер-ритории, занятости специалистов.
Огромный потенциал в тропических странах, особенно развиваю-щихся.
Создание агропромышленности, которая будет способствовать ре-шению широкого, круга задач, включая развитие культуры и образо-вания.
Опасности и трудности:
Может привести к оскудению и эрозии почв.
Возможность конкуренции с производством пищи.
Использование генной инженерии может вызвать появление некон-тролируемых организмов.
Крупномасштабная агроиндустрия может оказаться слишком слож-ной для эффективного управления.
Перевозка биомассы к перерабатывающим фабрикам создаст пере-грузку для транспорта.
Ошибки проектирования и отсутствие замкнутого цикла переработки могут привести к загрязнению среды.
Наибольшим потенциалом для развития концепции энергетических ферм обладают тропические страны, особенно такие, где имеются соответствующие условия по качеству почв и количеству выпадающих осадков.
Энергетический анализ. Для выращивания и переработки урожая необходима энергия в форме солнечного излучения и в форме, пригод-ной для получения топлива для работы сельхозмашин, создания этих самых машин, получения удобрения и т. п.
Использование для получения тепла и электроэнергии дешевых отходов биомассы может иметь решающее значение при оценке эффективности того или иного процесса.
Сжигание биотоплива для получения тепла
С помощью тепла сжигаемой биомассы:
- приготовляют пищу, обогревают жилище, почти половина населения планеты использует древесину и другие виды биотоплива для при-готовления пищи и других домашних нужд. Средний уровень потребле-ния топлива составляет примерно 0,5…1 кг сухой биомассы на человека в сутки (10…20 МДж/сут, что соответствует примерно 150 Вт);
- сушка технических культур (копра, какао, кофе, чай, фрукты) для обеспечения их сохранности обычно сопровождается сжиганием древесины или отходов от переработки самих культур либо использованием излишков тепла от производства электроэнергии.
- сжигание отходов – рациональный способ использования биотоплива, находящегося вблизи от места потребления энергии. Сжигание в эффективных печах позволяет получать потоки чистых горячих выхлопных газов при температуре около 1000 °С, которые могут быть приведены к требуемой температуре за счет подмешивания холодного воздуха.
- производство тепла и электроэнергии. Пар для обеспечения производства обычно получают, сжигая различные отходы биомассы в топках паровых котлов. В качестве примера рассмотрим ТЭЦ, работающую на биомассе с органическим циклом Ранкина (ОЦР), Адмонт. В 1999 г. установка комбинированного производства тепловой и электрической энергии (ТЭЦ) на биомассе с ОЦР была введена в экс-плуатацию на деревообрабатывающем заводе «STIA» в Адмонте (Австрия). В качестве топлива используются опилки и древесные отходы, не подвергавшиеся химической обработке.
