surse alternative de energie și biomasă

Atunci când se utilizează surse alternative de energie, și anume conversia biomasei termochimică a biomasei sunt utilizate la temperaturi ridicate:

- arderea directă pentru a produce căldură;

- piroliza pentru producerea de gaz, fluide de piroliză sau alte substanțe;

- pentru producerea gazului de gazeificare cu o valoare calorică redusă intermediară (gaz obținut poate fi supus procesului de lichefiere directă pentru producerea de amoniac, metanol, sau să fie transformat într-un gaz natural sintetic);

- lichefiere pentru a produce păcură sau benzină.

conversia biotehnologică a biomasei pentru producerea de combustibili cu alcooli nizkoatomnyh, acizi grași, biogaz.

Cele mai multe cercetări asupra carburantului pentru motor din biomasă este direcționată către prepararea etanolului din trestie de zahar, porumb și sfeclă de zahăr, și ester metilic de rapiță de rapiță. Când recoltele de rapiță 3 t / ha t 1 poate primi un combustibil motor și 2 m hrană de înaltă calitate. combustibil motor proprietăți derivate din semințe de rapiță, similar cu proprietăți de combustibil diesel, emisiile nocive cu toate acestea, atunci când utilizează biocombustibili a redus în mod semnificativ. În Republica Cehă a produs 700.000 de tone de biodiesel pe an. Deoarece experiența Republica Cehă și Germania, comercializarea acestei tehnologii cu prețuri curente de petrol se poate realiza numai cu ajutorul subvențiilor guvernamentale. În Brazilia, un număr mare de bio-combustibil este transformat în combustibil lichid (etanol) pentru motoare auto.

Potrivit lui R. Williams de la Universitatea din Princeton (SUA), dimensiunile posibile ale energiei pe hectar (GJ / ha): rapiță - 50, grâu - 70, sfeclă de zahăr - 135 Sugarcane - 105; pentru etanol produs prin hidroliza lemnului - 115, pentru etanol produs prin gazeificare termochimică lemnului - 160, hidrogenul obținut prin gazeificarea lemnului - 205.

Răspândirea în creștere în energie găsește conversia termochimică a biomasei, în special gazeificare - incinerarea biomasei la o temperatură de 800-1500 ° C, în prezența aerului sau a oxigenului și a apei pentru a produce gaz de sinteză sau gazul produs cu o valoare calorică de 10500 până la 16700 kJ / m 3 ( în condiții normale), constând din monoxid de carbon, hidrogen și metan și impurități alte hidrocarburi. generator de gaz, într-un complex energetic combinat cu cazane de apă sau generatoare diesel sunt folosite pentru producerea energiei termice și electrice. Studii în România și au avut din nou în 1930-1940-e. experiență în construirea de centrale de gaz a ajutat la crearea în prezent o nouă generație de generatoare de gaz, cu eficiență sporită și putere termică de 100, 200, 600, 3000, 5000 kW. Pentru specificații tehnice de către generatoarele de gaz îndeplinesc standardele internaționale moderne. instalație modernă de putere a turbinei cu abur folosind biomasa ca lemn, brichete de deșeuri vegetale au o eficiență de 20-25%. În Statele Unite, puterea de astfel de putere a ajuns la 8000 MW. Parametrii plante astfel de biomasă poate fi de la câteva zeci de kilowați pentru fermă până la 100 MW în scopuri industriale.

În prezent, crearea plantațiilor de păduri energetice să acorde o atenție mult mai multe țări europene - Marea Britanie, Franța, Germania și altele. În cadrul operațiunii de pilot sunt centrala electrică, care a organizat cultivarea pădurilor de energie, care se execută pe arderea lemnului. lemn Gunoiul utilizate pe scară largă și exploatare, precum și energia de turbă pentru a produce căldură și electricitate (Scandinavia), atât în ​​arderea directă a biomasei, cât și prin gazeificarea urmată de arderea gazului produs. Interesul sporit în stabilirea unor astfel de plantații este cauzată nu numai că produc o sursă de energie alternativă, dar, de asemenea, posibilitatea de reorientare a fermelor cu creștere produse agricole excedentare privind utilizarea eficientă a terenurilor în alte scopuri. În prezent în aceste scopuri este testat aproximativ 20 de specii diferite de plante - arbori, arbuști și erbacee, inclusiv, cum ar fi porumb și trestie de zahăr. Ca materie primă energetică în România se recomandă ciulin și lumânărică, care este foarte modest pentru habitate și este foarte valoros din punct de vedere energetic, deoarece acestea conțin în compoziția lor 7,6-9,6% în greutate uleiuri pirolitici.

Pentru plantarea pădurilor de energie în zona temperată a soiurilor cele mai promițătoare de creștere rapidă soiuri de plop (volosistoplodnogo și Canada) și salcie (un coș și de capră), iar în partea de sud a țării - salcâmul și eucalipt. plantații energetice de plantare fiind butași sau răsaduri de metode sau eșalonate între semănat în șah rânduri de lățimi diferite (0.8-2 m). Pentru o densitate de plantare plop este, în general 3-5000. Copii pe 1 ha, dar recomandările generale nu au fost încă elaborate. Perioada de rotație este de 6-7 ani. Grija pentru plantației este spațiere chinuitor rând, fertilizare și irigare în perioadele de secetă. Plantațiile pot fi monoculturale și combinate. Recente merită o atenție specială, deoarece contribuie la diversificarea culturilor și plantarea diferitelor culturi, care ar trebui să crească rezistența la boli și dăunători, reducând astfel nevoia de substanțe chimice toxice. Mai mult, o astfel plantație utilizarea rațională a energiei solare de intrare la biomasă formare.

Principiul recoltei și de plantare diferitele culturi combinate într-o singură zonă este bine cunoscută la tropice, unde așa-numitele „grădini de bucătărie“ dau randamente de diferite culturi de mai mulți ani la rând, fără utilizarea îngrășămintelor și a pesticidelor. Diferite variante ale culturilor combinate și a culturilor de plantații diverse, inclusiv energia, deja testate în unul dintre județele din Marea Britanie. In uz plantațiile de plop și orz în culoarelor sau Cottonwood, frasin, arin cu floarea-soarelui și lupin în culoarele sau mazărea de câmp, orz, trifoi, culturi verzi, etc. Un exemplu de utilizare combinată a pădurilor energetice cunoscute în Grecia, unde plantarea hranei viermilor de mătase de dud. În timpul iernii, creșterea anuală a ramurilor sunt tăiate și folosite ca biomasă. Teritoriul European din România, în cazul în care 80% din energia electrică produsă în CHP, dintre care multe sunt situate în zone de pădure, desigur, există un potențial pentru plantațiile de păduri de energie sau utilizarea parțială a resurselor forestiere locale (deșeuri de recoltare și de prelucrare a lemnului).

Cantitatea de energie care poate fi obținută cu o plantație de energie, cu randamente de 15 tone de biomasă uscată pe hectar pe an (valoare calorică de 15 MJ / kg) este de 225 GJ / ha. Când randamentul plantelor turbină cu gaze de 40% pe hectar de plantație de energie poate asigura producția de combustibil ecologic curat 252 MWh de electricitate pe an. în prezent considerate diferite scheme folosesc păduri energetice cu rotații scurte (de obicei, sunt oferite rotații, cu un ciclu de șase ani). În această încărcare de putere (raportul dintre cantitatea de energie care se obține din sistem la costul energetic al construcției sale și funcționare, inclusiv toate costurile indirecte) ale acestor plantații energetice variază între 3 și 4, care este o valoare destul de acceptabil, având în vedere că producția de energie a centralelor termice lucru pe carbon, 4-5 unități.

Microalge poate fi folosit ca un absorbant eficient al metalelor grele din mediul lichid. În acest domeniu, există o experiență considerabilă de creștere spirulină în apele uzate industriale și municipale. Deoarece NPP 1-GW necesită, pentru zona de răcire iaz 30 km 2. atunci când sunt plasate pe plantațiile microalge suprafață cu un randament mediu de 10-20 g / m2 de substanță uscată pe zi poate fi produs aproximativ 0.1 mil. Tone de biomasă uscată pe an. Partea radionuclizilor ape uzate nucleare (10So, 134Cs, 137Cs, 90Sr, etc.) pot fi concentrate în biomasa de Spirulina. Când selectați un metan substanțe radioactive acumulate alge rămân în digestoare de deșeuri și sunt excluse din ciclurile biologice. digestoare de deșeuri pot fi trimise pentru eliminare sau utilizate pentru oligoelemente și izotopi. Astfel, este posibil pentru a rezolva probleme complexe de mediu și de a îmbunătăți eficiența problemă legată de energie nucleară.