03.12.2002 23:22
Эффективным возобновляемым источником энергии является биомасса. Ресурсы биомассы в различных видах есть почти во всех регионах мира, и почти в каждом из них может быть налажена ее переработка в энергию и топливо. На современном уровне за счет биомассы можно перекрыть 6-10% от общего количества энергетических потребностей промышленно развитых стран.
Ежегодно на Земле при помощи фотосинтеза образуется около 120 млрд. тонн сухого органического вещества, что энергетически эквивалентно более 40 млрд. тонн нефти. Использование биомассы может проводиться в следующих направлениях:
прямое сжигание,
производство биогаза из сельскохозяйственных и бытовых отходов.
производство этилового спирта для получения моторного топлива.
Биомасса, главным образом в форме древесного топлива, является основным источником энергии приблизительно для 2 млрд. человек. Для большинства жителей сельских районов "третьего мира" она представляет собой единственно доступный источник энергии. Биомасса, как источник энергии, играет важнейшую роль и в развитых странах. В целом биомасса дает седьмую часть мирового объема топлива, а по количеству полученной энергии занимает наряду с природным газом третье место. Из биомассы получают в 4 раза больше энергии, чем дает ядерная энергетика.
В странах Европейского Союза доля энергии биомассы в 1992 году составила около 55% от общего производства энергии возобновляемых источников. Наиболее эффективно энергия биомассы используется в Португалии, Франции, Германии, Дании, Италии и Испании.
По данным статистики ежегодно в странах ЕЭС производится бытовых и сельскохозяйственных отходов в объеме 100-120 млн. тонн нефтяного эквивалента (н.э.). Из них 50-60 млн. т н.э. могут быть утилизированы в отдаленной перспективе, а 15-20 млн.т н.э. в 2000 году. Аналогичные показатели для альтернативных источников энергии составляют (млн.т н.э.): геотермальная энергия - 3-7,5, солнечная энергия - 10-20, ветровая - 6-10.
Общие ресурсы биомассы в Европе (в млн.т сухой массы/год) составляют:
древесного топлива - 75,
древесных отходов - 70,
сельскохозяйственных отходов - 250,
городского мусора - 75.
Кроме того, биомасса, выращиваемая на энергетических плантациях, дает 250 млн.т/год.
Биогаз
В нетрадиционной энергетике особое место занимает переработка биомассы (органических сельскохозяйственных и бытовых отходов) метановым брожением с получением биогаза, содержащего около 70% метана, и обеззараженных органических удобрений. Чрезвычайно важна утилизация биомассы в сельском хозяйстве, где на различные технологические нужды расходуется большое количество топлива и непрерывно растет потребность в высококачественных удобрениях. Всего в мире в настоящее время используется или разрабатывается около 60-ти разновидностей биогазовых технологий.
Биогаз - это смесь метана и углекислого газа, образующаяся в процессе анаэробного сбраживания специальных реакторах - метантэнках, устроенных и управляемых таким образом, чтобы обеспечить максимальное выделение метана. Энергия, получаемая при сжигании биогаза, может достигать от 60 до 90% той, которой обладает исходный материал. Другое, - и очень важное, - достоинство процесса переработки биомассы состоит в том, что в его отходах содержится значительно меньше болезнетворных микроорганизмов, чем в исходном материале.
Получение биогаза экономически оправдано и является предпочтительным при переработке постоянного потока отходов (стоки животноводческих ферм, скотобоен, растительных отходов и т.д.). Экономичность заключается в том, что нет нужды в предварительном сборе отходов, в организации и управлении их подачей; при этом известно, сколько и когда будет получено отходов.
Получение биогаза, возможное в установках самых разных масштабов, особенно эффективно на агропромышленных комплексах, где существует возможность полного экологического цикла. Биогаз используют для освещения, отопления, приготовления пищи, для приведения в действие механизмов, транспорта, электрогенераторов.
Подсчитано, что годовая потребность в биогазе для обогрева жилого дома составляет около 45 м3 на 1 м2 жилой площади, суточное потребление при подогреве воды для 100 голов крупного рогатого скота - 5-6 м3. Потребление биогаза при сушке сена (1 т) влажностью 40% равно 100 м3, 1 т зерна - 15 м3, для получения 1 кВт.ч электроэнергии - 0,70,8 м3.
В Украине только на крупных свиноводческих и птицеводческих предприятиях ежегодно образуется более 3 млн.т органических отходов по сухому веществу, переработка которых позволит получить около 1 млн. т у.т. в виде биогаза, что эквивалентно 8 млрд.кВт.ч. электроэнергии. Кроме того, в Украине имеется около 2 млн. негазифицированных семейных подворий. Опыт стран, не обеспеченных природным газом (например, КНР), показывает, что отдаленные сельские местности целесообразно газифицировать с помощью малых биоустановок, работающих на органических отходах семейных подворий. Так, внедрение 2 млн. установок в Украине позволило бы получить около 2 млрд. м3 биогаза в год, что эквивалентно 13 млрд.кВт.ч энергии, и обеспечило бы семейные усадьбы органическим sdnapemhel в количестве 10 млн.тонн в год.
Для развития биоэнергетики в Украине с целью получения биогаза и высококачественных удобрений необходимо создание экономического механизма, стимулирующего научно-технические работы в данной области, производство и внедрение соответствующего оборудования
Транспорт
В связи с необходимостью резкого уменьшения вредного воздействия автотранспорта на окружающую среду было обращено внимание на использование в этой сфере биомассы. Здесь наметился ряд направлений по замене экологически опасного бензина на экологически чистое топливо.
В Бразилии разработана программа использования этанола в качестве альтернативного топлива, заменяющего до 22% (по объему) бензина. Этанол получают в результате переработки специально выращиваемого тростника. Больше 7% продаваемого бензина содержит 10% добавки этанола и 80% автопарков этой страны используют эту добавку.
В США также реализуется большая программа замены бензинового топлива этанолом, который получают путем переработки излишков кукурузы и других зерновых культур. Использование спирта в качестве топлива получило поддержку и в некоторых европейских странах, в частности, во Франции и Швеции.
В Украине проблема замены бензина спиртом пока не рассматривалась. Изучается возможность выращивания рапса в районах, зараженных радиоактивными элементами с целью получения рапсового масла для использования его в качестве топлива в дизельных двигателей. Эта идея в данное время разрабатывалась специалистами Украины и Германии.
12/03/2002 23:19:36
Recycling plastics waste
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.