Використання енергії біомаси

Основа біомаси (з чого складаються рослини, тварини) - органічні сполуки вуглецю, які в процесі з'єднання з киснем при згорянні чи в результаті природного метаболізму виділяють тепло. За допомогою хімічних чи біологічних процесів біомаса може бути трансформована у паливо - газоподібний метан, рідкий метанол, тверде деревне вугілля. При згорянні енергія біопалива розсіюється, але продукти згоряння можуть знов перетворюватися у біопаливо за допомогою природних екологічних чи сільськогосподарських процесів. Тому використання промислового біопалива може не давати забруднення і забезпечити неперервний процес отримання енергії.

Промислове використання енергії біомаси може бути дуже значним. Наприклад, за рахунок відходів виробництва цукру в країнах, які його постачають, покривається до 40% потреби у паливі. Використання біопалива у вигляді дров, гною та бадилля рослин має велике значення в домашньому господарстві більше 50 % населення планети, забезпечуючи вироблення в цілому близько 300 ГВт енергії Використання біомаси на біопаливо як акумуляторів енергії має фундаментальне зиачення. Теплота згоряння сухої біомаси дорівнюс 20 МДж/ кг (сира деривина - 10 МДж/кг; жир і, нафтоподібні речовини - 40 МДж/кг; метан - 55 МДж/кг).

Світовий досвід показує, що найбіш ефективний напрямок використати енергії біомаси - це анаеробна переробка з використанням біогазу та добрив. Одночасно вирішується важлива екологіч­на проблема по знезараженню відходів. Важливою є також розробка та використання термохімічних технологій переробки твердої біомаси в газоподібне паливо.

Декілька проектів використання бімаси в Росії

Біоенергетична система переробки курячого посліду птахоферми "Центральна" Володимирської області. Метою проекту с кардинальне покращення екологічної обстановки в зоні птахофабрики та зменшення на 10-12% витрат органічного палива в результаті використання вироблюваного біогазу. Технологія переробки пташиного посліду та послідних стоків дозволи одночасно забезпечити виробництво добрив та зменшити на 10% безповоротну витрату технічної води завдяки створенню оборотної, системи водопостачання з використанням водоймищ біологічного очищення рідких стоків з одночасним розведенням риби.

Установка забезпечує витрати сім'ї з 4-5 людей на побутові потреби (приготування їжі), дозволяє переробити відходи та отримати добрива.

Окрім біологічного перетворення сонячної енергії, існує мож­ливість створення штучних фотохімічних - фотобіологічних систем для виробництва водню, сполук вуглецю і електроенергії.

Наші ресурси вуглецю органічного походження це продукція фотосинтезу минулих періодів. Фотосинтез є ключовим процесом на Землі. Щорічно рослини шляхом фотосинтезу асимілюють 200 млрд. вуглецю. Багато сил витрачається на розробку ідей використання біо­маси рослин, що вирощується спеціально для енергетичних цілей, чи сільськогосподарських відходів, що використовуються як джере­ло енергії, особливо для виробництва рідинного палива, а також для виробництва електроенергії. Такі програми існують в Австралії, Бразилії, Канаді, Китаї, Данії, Франції, Мексиці та в інших краї­нах.

На метод перероблення біомаси в паливо впливає географічне розташування і вибір оптимальних процесів перетворення енергії. Звичайно у вологих екваторіальних районах біомаси виробляєть­ся більше, ніж в північних країнах з помірним кліматом.

Відходи неенергетичних виробництв (харчова промисловість), а також сільськогосподарські культури с цінними джерелами органі­чного палива. Вони мають енергію, яку можна отри­мати фізичними, хімічними чи мікробіологічними способами. За до­помогою фізичного способу енергію отримують з осадів стічних вод, міських відходів і твердих відходів життєдіяльності тварин. Хімічні способи передбачають застосування процесів піролізу та газифі­кації. Мікробіологічні - біогазові установки органічні відходи роз­кладають під впливом метаногенних бактерій, утворюючи метан, що застосовується для приготування їжі та освітлення. При цьому як цінний продукт утворюються добрива.

Підсумок лекції. Кожна з сучасний електростанцій має свої недоліки: ГЕС – змінами водного балансу та випливаючими з цього негативними впливами на екосистеми, ТЕС – викидами в атмосферу шкідливих речовин, тепловим забрудненням рік, АЕС – загрозою радіоактивного забруднення. Тільки альтернативні джерела вироблення електроенергії можуть гарантувати певну екологічну безпеку. До таких безпечних видів електростанцій можна віднести припливні електростанції (ПЕС), вітрові та сонячні електростанції, електростанції на біологічному паливі, термальні станції тощо. Пошук триває, але щоб досягти екологічного та економічного успіху в цьому питанні, потрібні міжнародні підходи, підтримка зі сторони держави та розуміння актуальності вирішення даної проблеми.

Поиск по сайту: