Энергия биомасс

Биомасса применительно к использованию в энергетике - весьма широкое понятие, включающее в себя отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности, сельскохозяйственные отходы, твердые бытовые отходы(ТБО), жидкие стоки, различные промышленные отходы, содержащие органику. Энергетическое потребление биомассы предполагает то или иное использование ее теплотворной способности. Например, теплотворность сухой древесины составляет в среднем 20 ГДж/т. Основные методы энергетического использования биомассы- термохимическое(сжигание, газификация, пиролиз) или биохимическое( анаэробное сбраживание с получением биогаза, спиртовое брожение). Для электроэнергетики наибольшее значение имеет либо непосредственное сжигание биомассы, либо предварительная газификация с последующим сжиганием горючего газа.

Самое большое количество первичной биомассы сосредоточено в лесах. КПД фотосинтеза составляет около 5%. Отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности представляют собой ценный первичный источник энергии. В основном они сжигаются в котельных и на тепловых электростанциях. Такое же применение находят и твердые сельскохозяйственные отходы (солома, жмыхи, шелуха и др.). Для сжигания древесных отходов в обычных топочных устройствах важен удельный объем топлива, приходящийся на единицу энергии, определяющий размеры оборудования и технологию сжигания. Удельный объем угля составляет около 30 /ГДж, щепы 250-350 /ГДж, соломы достигает 1 /ГДж. Такие удельные энергетические показатели не приемлемы для промышленных установок.

Энергия рек

С древних времён люди используют силу движения воды. Всем известны водяные мельницы, где вращение жёрнова производится под напором воды. Течение рек и водопады приводят во вращение мощные турбины гидроэлектростанций. Поэтому принципу устроены наши гидроэлектростанции, где энергия воды превращается в электроэнергию, а последняя – в световую (электроосвещение), механическую (движение трамваев, троллейбусов, электропоездов и т. д.) и тепловую (электропечи, электроутюги, электронагреватели и др.) . Энергию рек часто называют «белым углём». Реки таят в себе колоссальное количество энергии. Преимущества гидроэлектростанций очевидны - постоянно возобновляемый самой природой запас энергии, простота эксплуатации, отсутствие загрязнения окружающей среды. Да и опыт постройки и эксплуатации водяных колес мог бы оказать немалую помощь гидроэнергетикам. Однако постройка плотины крупной гидроэлектростанции оказалась задачей куда более сложной, чем постройка небольшой запруды для вращения мельничного колеса. Чтобы привести во вращение мощные гидротурбины, нужно накопить за плотиной огромный запас воды. Для постройки плотины требуется уложить такое количество материалов, что объем гигантских египетских пирамид по сравнению с ним покажется ничтожным.

Производство электроэнергии на гидростанциях обычного типа.

Вода из водохранилища поступает вниз через длинный прямой канал, называемый напорным трубопроводом, и направляется на горизонтально вращающиеся лопасти турбины. Вертикальный вал турбины соединен с блоком генератора. На типичной станции используется много турбинно-генераторных агрегатов. Коэффициент полезного действия нередко составляет около 60-70%, т. е. 60-70% энергии падающей воды преобразуется в электрическую энергию.

Сооружение гидростанций обходится дорого, и они требуют эксплутационных расходов, но зато работают на бесплатном «топливе», которому не грозит никакая инфляция. Первоисточником энергии служит солнце, испаряющее воду из океанов, озер и рек. Водяной пар конденсируется в виде дождя, выпадающего в возвышенных местностях и стекающего вниз в моря. Гидростанции встают на пути этого стока и перехватывают энергию движущейся воды – энергию, которая иначе была бы израсходована на перенос отложений к морю.