Использование биомассы для получения энергии - OXFORDST.RU

Использование биомассы для получения энергии

Энергия из спирта и навоза: преимущества и недостатки биотоплива

По данным центра REN21, работающего под эгидой Программы ООН по окружающей среде, в 2017 году около 18,1% всей потребляемой в мире энергии пришлось на энергию из возобновляемых источников. В общественном сознании «зеленая» энергетика —это в первую очередь ветровые и солнечные установки, но в действительности они занимают незначительную долю даже внутри возобновляемого сектора.

Две трети рынка «зеленой» энергетики занимает биоэнергетика. На нее в 2017 году пришлось 12,4% всей потребленной в мире энергии, или 12,8 тыс. ТВт·ч. Использование биомассы для получения тепла и энергии можно разделить на два способа:

  • традиционный: сжигание древесины, древесного угля, навоза и прочих остатков сельскохозяйственной деятельности (на это приходится 7,4% потребляемой в мире энергии);
  • современный: использование специально подготовленной биомассы в твердом, жидком и газообразном виде (5% мирового потребления энергии).

Сжигание древесины приводит к выбросам углекислоты, но энергетики отмечают, что высаженные специально для этого деревья впоследствии поглощают вредные газы. Поэтому, несмотря на недовольство некоторых экологов, власти Евросоюза официально приравняли биомассу к возобновляемым источникам энергии. В ежегодном докладе по «зеленой» энергетике за 2019 год специалисты REN21 изучили, что происходит на биоэнергетическом рынке и куда он движется.

В отличие от тех же солнечных батарей биоэнергетика подразумевает более сложную производственную цепочку. В современной энергетике биомассу не просто собирают и сжигают, нужно придумать эффективный способ ее переработать (чему помогают научные исследования) и превратить в биотопливо (с помощью химической промышленности).

1. Твердое топливо

Это наиболее распространенный вид топлива для биоэнергетики. В первую очередь это гранулированная древесина или пеллеты. В 2018 году объем их производства в мире достиг 35 млн т, пятая часть которого пришлась на США. Россия также является крупным производителем пеллетов — ежегодный объем продукции достиг в 2018 году 3,6 млн т, что лишь вдвое меньше объема производства в США. Аналитики REN21 отмечают, что экспорт пеллетов из России в прошлом году вырос на 30%, до 1,5 млн т, при этом в самой стране биоэлектростанции на гранулированной древесине работают лишь на 50% загрузки.

Основными импортерами пеллетов являются страны Евросоюза, Канада и Япония, в которых сейчас активно строятся новые ТЭЦ, производящие как электричество, так и тепло. Помимо дерева твердым биотопливом становятся остатки тростника, торф и даже обработанные коммунальные отходы.

2. Жидкое топливо

Применительно к биоэнергетике жидким топливом чаще всего является биоэтанол. По сути же это просто спирт, получаемый из растительного сырья. В зависимости от климата и условий, в разных странах сырьем могут являться сахарный тростник, кукуруза, зерновые культуры и так далее. Основная сфера его применения — замена бензина, дизеля и авиакеросина для транспортных средств. В 2018 году мировое производство жидкого биотоплива всех видов выросло на 7%, до 153 млн л. По энергоемкости это чуть более 8% от всего рынка биоэнергетики.

Благодаря миллиардным инвестициям в производство биоэтанол постепенно наращивает присутствие на рынке. Например, в 2018 году в мире было совершено 150 тыс. авиаперелетов на биотопливе, пять аэропортов в мире уже имеют нужную инфраструктуру для заправки им самолетов. Цифры могут показаться внушительными, но вообще ежегодно в мире совершается более 40 млн авиарейсов, так что применение биотоплива тут находится на самом раннем этапе.

Две проблемы, которые предстоит решить химикам: в каких долях эффективнее всего смешивать биоэтанол с обычным топливом и какое еще сырье здесь можно использовать. В последние годы американская промышленность пытается наладить производство биоэтанола из целлюлозы, но пока эти проекты балансируют на грани окупаемости.

3. Газообразное топливо

Разложение биомассы приводит к образованию смеси метана и углекислоты, который используется в энергетике как биогаз. ТЭЦ на биогазе работают преимущественно в западных странах: в ЕС к концу 2018 года находилось более 10 тыс. процессинговых центров, еще около 2,2 тыс. в США, причем в каждом из 50 штатов.

Перспективной технологией аналитики REN21 называют получение биометана путем удаления из биогаза углекислоты. С одной стороны, очищение биогаза от подобных примесей до уровня качества природного газа позволит использовать инфраструктуру газовой отрасли, с другой — это сделает энергетическую отрасль более экологичной.

Сейчас основным способом использования биомассы в энергетике является отопление. Четверть тепловой энергии жилые и коммерческие здания во всем мире получают от биотоплива. В подавляющем большинстве случаев это использование традиционной биоэнергии — банальный обогрев горящими поленьями используют в беднейших регионах земли, и точную статистику тут собрать трудно. Современную биоэнергетику используют городские власти для центрального отопления кварталов, где на нее приходится 95% всех используемых возобновляемых источников энергии.

В промышленности традиционное биотопливо не используется, а современные технологии обеспечивают 6,1% нужд в тепловой энергии. Перспективы применения, отмечают авторы обзора, зависят от конкретной отрасли. Сталелитейной промышленности низкотемпературное биотопливо не подходит, тогда как на цементном производстве оно может успешно заменить используемый сейчас для выработки тепла каменный уголь.

В меньшей степени биотопливо применяется на транспорте (3% потребляемой энергии) и для выработки электричества (2,1%). Основной объем энергии из биологических источников на транспорте получают автомобили, хотя замещение биотопливом керосина для самолетов входит в планы многих авиакомпаний.

Использование биотоплива для получения электроэнергии растет стабильными темпами около 7–9% в год, и за десять лет с 2008 года объем выработанного таким способом электричества удвоился почти до 600 ТВт·ч. Основная тенденция, которую отмечают аналитики REN21, — этот сегмент биоэнергетики опережающими темпами растет в Азии (на 14–16% в год), тогда как в Северной Америке и Европе он развивается заметно более умеренными темпами.

В конечном же итоге авторы обзора подчеркивают, что развитие биоэнергетики пока что сильно зависит от внешних условий в определенное время в конкретных регионах. Например, хороший урожай сои в США и Бразилии в 2018 году позволил этим странам резко нарастить производство биодизеля. Одновременно снижающиеся цены на сахар вынудили бразильцев вводить больше мощностей по переработке тростника в биоэтанол. Будут ли в дальнейшем условия благоприятствовать развитию биоэнергетики, неизвестно.

Биомасса как источник энергии

Пост опубликован: 7 января, 2021

Биомасса использовалась как источник энергии с самого начала человечества. Сбор дров, хвороста или соломы для отопления с целью «производства» тепловой энергии использовался столетия назад. Современное использование биомассы в энергетических целях, в основном ориентировано на получение материала из специально созданных плантаций видов с лучшими энергетическими параметрами и использование любых отходов лесной или сельскохозяйственной промышленности.

Биомасса является наименее капиталоемким источником зеленой энергии. Она формируется постоянно повсюду на Земле и является практически самосуществующим процессом. Леса, луга, океаны — это места, где постоянно «производится» биомасса. Чтобы использовать ее в энергетических целях, необходимо провести определенные мероприятия, направленные на интенсификацию производства: удобрение, орошение или защиту от вредителей.

Мировые ресурсы биомассы оцениваются в 44 * 1010 ЭДж, но используется только 1/6 этой величины. В настоящее время доля энергии, получаемой из биомассы, составляет 15% мирового потребления. Эта доля больше в развивающихся странах, где она составляет 38% от общего производства энергии.

В мире большая часть электроэнергии из биомассы вырабатывается в Скандинавии, Австрии и Англии, где ежегодно получают около 100 ТВтч энергии.Производство биомассы во многих странах становится важной отраслью сельского хозяйства — оно позволяет управлять отходами.

Что относится к биомассе

Согласно определению, биомасса — это твердые или жидкие вещества растительного или животного происхождения, которые поддаются биологическому разложению, полученные из продуктов, отходов и остатков сельскохозяйственного и лесного производства, от промышленности, перерабатывающей их продукты, а также доля других биоразлагаемых отходов.

Читайте также  Николай II: реформы или революция

Следующие формы биомассы используются в энергетических целях:

  • сельскохозяйственные отходы — солома зерновых, кукурузная солома, сено, отходы масличных и бобовых культур;
  • отходы лесной промышленности — древесина, отходы деревопереработки, кора, опилки, щепа и их переработанные формы (гранулы);
  • урожайность энергетических плантаций — ива корзиночная, мальва Вирджиния, тополя, некоторые виды трав, топинамбур, мискантус, тростник и другие;
  • органические отходы — отстой сточных вод, жидкий навоз, макулатура;
  • биотопливо — растительные масла, биоэтанол, биодизель;
  • биогаз — из жидкого навоза, осадков сточных вод, свалок.

Биомасса — условия эксплуатации

Основным параметром, определяющим эффективность производства энергии из биомассы, является доступность ее ресурсов. По данным, в ЕС потенциал биомассы, которая может быть использована в энергетических целях, с учетом только остатков лесного производства, составляет до 70 миллионов м3. Еще одним важным источником биомассы являются упомянутые энергетические плантации. Ежегодно с квадратного метра энергетических плантаций можно получить от 15 до 45 кВтч энергии. Эти растения можно выращивать на бедных и деградированных почвах.

Биомасса — технологии и применение

Биомассу можно использовать в энергетике тремя основными способами:

  1. прямое сжигание в котлах (солома, дрова, гранулы, щепа)
  2. совместное сжигание с традиционными энергоносителями (мазут, уголь, газ)
  3. сжигание продуктов переработки биомассы — ферментации или этерификации (биогаз, биодизель, метанол, этанол)

Энергетические ресурсы биомассы можно разделить на две группы:

  • твердофазные энергоносители, пригодные для сжигания, пиролиза и парокислородной газификации в смесь оксида и диоксида углерода, водорода и метана. Этот газ можно преобразовать в электричество и тепло по соответствующим технологиям.
  • компоненты биомассы превращаются в жидкое топливо и биогаз, который представляет собой смесь 60% об. метан и 40% CO2.

Технологии переработки биомассы

  1. Пиролиз — это наиболее распространенный метод получения энергии из биомассы (90% мирового производства энергии из биомассы приходится на использование этой технологии), который используется как для получения тепла, так и электроэнергии. Котельные установки для сжигания подходят для переработки различных видов биомассы, в основном древесины, щепы, опилок и соломы. Процесс, проводимый при температуре выше 600 С и без доступа воздуха, на выходе которого получается жидкое биотопливо. Лучшим сырьем для процесса пиролиза является древесина, но поскольку эта технология находится только в начале своего развития, можно предположить, что любой тип биомассы может быть преобразован в процессе пиролиза.
  2. Газификация — это процесс термохимического преобразования, который отличается от сжигания тем, что продуктом процесса является не тепло, а газ, который после сгорания обеспечивает желаемую тепловую энергию. Газ также можно использовать в специальных турбинах для производства электроэнергии. Преимущество газификации — высокая эффективность процесса, достигающая 50%.
  3. Когенерация — это процесс одновременной выработки тепла и электроэнергии. В системах когенерации достигаются меньшие выбросы загрязняющих веществ.
  4. Биохимические процессы — некоторые формы биомассы, содержащие большое количество воды, используются в процессе ферментации, где продуктом разложения биомассы является спирт, используемый для производства биотоплива. Также используются процессы ферментации метана, продуктом которого является биогаз (смесь метана и углекислого газа). В энергетических целях в процессе ферментации используются навоз животных, отходы пищевой промышленности, бытовые отходы на свалках и отстой сточных вод.

Эффективность биомассы

Теплотворная способность биомассы в два раза ниже, чем у угля, предполагается, что 1Mg каменного угля равен 2Mg сухой биомассы в энергетическом выражении. Теплотворная способность соломы или древесины колеблется в пределах 10-14 МДж / кг, а каменного угля — 25 МДж / кг [9]. Прямое сжигание биомассы в паровых котлах достигает КПД около 70%. Дальнейшее преобразование в электричество в паровом цикле имеет КПД 20%.

Использование биомассы для энергетических целей

Опубликовано в Источники энергии Просмотров: 5549

Основу биомассы нашей планеты составляют органические соединения углерода, которым свойственно выделение тепла в процессе соединения с кислородом при сгорании. Первоначальная энергия биомассы – кислород, образуется в процессе фотосинтеза под влиянием солнечных лучей. В результате ряда химических или биохимических процессов биомасса может трансформироваться в газообразный метан, твердый древесный уголь или жидкий метанол.

Использование биологического топлива в промышленных объемах способно обезопасить мир от экологического загрязнения, делая возможным непрерывное получение энергии. Так, при сгорании биологического топлива большая часть энергии рассеивается, однако конечные продукты сгорания могут быть снова преобразованы в топливо путем естественных экологических процессов.

Скорость формирования биомассы на планете равна 250 ∙ 10 9 т/год, объемы же образуемых при этом органических соединений составляют 100 ∙ 10 9 т. Перспективы развития биоэнергетики огромны, учитывая, что лишь 0,5 % доступной на планете биомассы потребляется человеком в пищу.

Огромное значение сегодня имеет использование биотоплива в качестве аккумулятора энергии. Фактически, биомасса способна обеспечить возможность производства всех видов топлива для промышленного и сельскохозяйственного применения, включая жидкое топливо для заправки транспорта. Однако, промышленная переработка биомассы будет успешной и даст плоды если придерживаться нескольких основополагающих принципов:

1. Принципа экономической эффективности. Некоторые виды биотоплива могут требовать для своего производства энергии больше, чем сами смогут в последующем дать, поэтому при организации процесса переработки биомассы важно брать во внимание фактор выгоды. К примеру, этиловый спирт из соломы и растительного волокна обойдется в разы дешевле того же продукта из крахмала растений. Любая переработка сырья должна быть экономически оправдана.

2. Принципа соответствия планируемых объемов производства биотоплива концентрации возобновляемого сырья. Если оценка концентрации сыръя не будет предварительно сделана — существует вероятность того, что производство биотоплива окажется слишком дорогостоящим процессом.

3. Принципа предотвращения экологической опасности. Производство биотоплива не должно быть причиной эрозии почв, уничтожения лесов, сельскохозяйственных запасов растений, идущих в пищу.

Достоинства биоэнергетики

1. Широкая сфера применение биотоплива. Возможность развития биоэнергетики благодаря наличию огромных запасов биомассы, пригодной для переработки.

2. Стимулирование развития экотехнологий, сельскохозяйственной промышленности.

3. Возможность эффективного использования отходов, побочных продуктов, стоков.

4. Способствует улучшению окружающей среды посредством утилизации отходов.

5. Эффективная система переработки предотвращает загрязнение воды и воздуха.

6. Имеет большой потенциал в агропромышленных странах.

Недостатки биоэнергетики

1. Производство энергии может конкурировать с пищевой промышленностью – увеличение выпуска объемов биотоплива может оказать негативное влияние на рынок пищевых продуктов.

2. Обеднение и эрозия почв, как результат интенсивного выращивания растений для энергетических целей.

Энергетические процессы переработки биомассы

Термохимические

1. Прямое сжигание.

2. Пиролиз – нагрев биомассы в условиях отсутствия воздуха, или благодаря сгоранию некоторой её доли при ограничении доступа воздуха или кислорода. Состав продуктов пиролиза напрямую зависит от используемого в процессе сырья, температурных условий, способа организации процесса. Пиролиз, протекающий с образованием горючего газа, называется газификацией.

3. Иные термохимические процессы.

Биохимические

4. Спиртовая ферментация. Этиловый спирт – идеальный вариант топлива, способный заменить бензин. Вырабатывается он в процессе ферментации микроорганизмами. Преимущественно в спиртовой ферментации в качестве сырья используется сахар.

5. Анаэробная переработка. Получение биогаза (смеси CO2 и CH4 из биоотходов основано на свойстве последних разлагаться в анаэробных (бескислородных) условиях. Этот процесс проходит в три этапа, благодаря разложению органических веществ кислотными и метановыми микроорганизмами.

6. Биофотолиз. Фотолиз – распад воды до водорода и кислорода под воздействием света. Некоторые биоорганизмы могут в определенных условиях производить водород путем биофотолиза.

Агрохимические

7. Экстракция топлив. Некоторые разновидности топлив могут быть получены из сока растений, который собирают делая надрезы на коре или стебле живых растений, либо выдавливая под прессом из только что срезанных побегов.

Развитие биоэнергетики невозможно без соответствующей оценки биотопливного потенциала сельскохозяйственных культур, учета теплоты их сгорания и урожайности. Так, одни виды сельскохозяйственных культур могут давать урожаи несколько раз за сезон, другие – лиш раз в несколько лет. Особое значение в биоэнергетике имеет возможность получение топлива благодаря продуктам жизнедеятельности растений, урожай которых можно использовать для производства биотоплива с минимальной переработкой. К ним можно отнести семена (подсолнечника), орехи (пальмовое масло), плоды (оливки), листья (эвкалипт), корни, стволы, сок растений (каучук).

Читайте также  Варианты русского литературного произношения

Состав биомассы в значительной степени зависит от её происхождения, но, как правило, она содержит разного рода органические и неорганические соединения при довольно значительной составляющей части влаги. Уровень содержания внутриклеточной и межклеточной воды в большинстве видов растений составляет 50% их массы, а у водорослей и того более – 90 %. Даже после завершения воздушной сушки содержание влаги в растениях остается не меньшим 10-20 %. В процессе преобразования биомассы в углекислый газ и воду выделяется порядка 450 кДж энергии на моль углерода. Именно наличии значительного количества влаги часто стает причиной значительных потерь тепловой энергии (испарение воды требует 2,3 МДж/кг). Влага снижает эффективность и экономичность использования растительного материала в качестве топлива.

Уровень содержания минеральных веществ в биомассе зависит не только от места произрастания растений, но уровня загрязненности почвы этих территорий. Кремниевые и иные нерастворимые в воде неорганические соединения являются причиной уменьшение теплосодержания биомассы, растворимые же ионизированные соединения наоборот являються катализаторами в процессах газификации и горения.

Хотелось бы обратить внимание читателя на то, что выход энергии, получаемой в результате сжигания растительного продукта, может часто оказываться меньшим, затрачиваемого на его производство. Иногда даже получается, что проведение подобных технологических процессом в конечном итоге оказывается полностью бесполезным с экономической точки зрения. Однако стоит брать во внимание, что в большинстве случает подобный перерасход энергии связан с процессом машинной переработки растительного сырья, поэтому в значительной степени он может компенсироваться благодаря дополнительному подключению энергии, образуемой при утилизации производственных отходов (например, соломы, жмыхи сахарного тросика, коры деревьев).

Тепло сжигания биомассы используется не только для приготовления пищи, обогрева жилища, но производства электроэнергии. Наиболее выгодно использовать для производства электроэнергии высокотемпературное тепло. Эффективность получения электрической энергии из биомассы довольно низка по причине преобразования в неё только доли тепла, однако довольно часто благодаря подаче электроэнергии такого рода в сеть удается добиться оптимизации производства тепла для промышленных нужд.

Электричество из биомассы, или «народный» электрогенератор

Электрическая тема – одна из самых популярных и обсуждаемых на нашем портале. Свет нужен всем: и тем, кто только начинает строиться, и загородным жителям, уже обжившим свои участки. Вот только электричество имеет свойство периодически «пропадать». Обрыв проводов, отключение, или просто «света» на всех не хватает. Причин множество. Проблема усугубляется тем, что все инженерные системы в доме зависимы от надёжной и бесперебойной подачи электроэнергии.

Мы уже рассказывали нашим читателям, как самостоятельно сделать резервную систему электропитания для загородного дома. Тем интереснее узнать, как подходят к решению данной проблемы за рубежом.

На первый взгляд кажется, что «там» уж точно всё в порядке. Отнюдь. Очередное отключение мастерской от городской электросети заставило жителя Калифорнии Джима Мейсона взглянуть на проблему под другим углом. Он занялся поиском альтернативного источника питания, который раз и навсегда помог бы ему обрести независимость от городских властей. Десять лет упорного труда, основание своей компании, и на свет появился компактный газогенератор, вырабатывающий электричество из древесной биомассы.

Ток вырабатывается следующим образом. В бункер-топку устройства закладывается биомасса. Это могут быть измельчённые отходы деревопроизводства, шелуха от семечек, скорлупа орехов, опилки и т.д. Далее топливо «загоняется» в длительный режим тления. В результате медленного горения биомассы, при её термическом разложении (пиролизе) выделяется древесный газ. Полученное газообразное горючее используется для работы трёхлитрового четырёхцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, который, в свою очередь, приводит в действие генератор, вырабатывающий электрический ток.

Газогенераторная электростанция может вырабатывать как одно-, двух-, так и трёхфазный переменный ток напряжением от 120 до 480В. Работа электростанции полностью автоматизирована и требует минимального участия человека. Пользователю достаточно загрузить в бункер топливную биомассу и раз в сутки удалять золу из специального автоматического накопителя.

Для выработки 1 кВт электроэнергии установка расходует 1.5 кг биомассы. Уровень вырабатываемой мощности во многом зависит от вида топлива, загруженного в бункер, т.к. объём вырабатываемого газа зависит от кондиционности биомассы, степени её просушки и т.д.

Инженеры подчёркивают, что установка не предназначена для работы на угле, твёрдых бытовых отходах, переработанных шинах, отходов пластика.

Благодаря мобильности и сравнительно небольшому весу установки, её можно перевозить на прицепе или в кузове автомобиля пикапа. Объединив несколько установок, можно собрать электростанцию для снабжения энергией небольшого поселения. Опционально к установке предлагается устройство, подключаемое к радиатору охлаждения двигателя. За счёт этого производится «съём» тепловой энергии, которая затем используется для нагрева воды в системе ГВС. Также установку можно объединить с другими источниками энергии, включая альтернативную.

Натурные испытания установки проводились в Западной Африке, и она полностью доказала свою работоспособность в жарком климате. По расчётам специалистов, установка будет полезна фермерам, владельцам небольших деревообрабатывающих производств, земле- и домовладельцам, желающим иметь мощный и компактный источник электроэнергии и не зависеть от энергокомпаний.

На FORUMHOUSE собраны правила технологического присоединения к электросетям. Есть тема, изучив которую, вы узнаете всё о системе автономного и резервного электропитания для загородного дома. Самодельщикам пригодятся статьи — часть 1 и часть 2, где рассказывается о необычном ракетном твердотопливном котле.

А в нашем видеосюжете рассказывается о том, как инвертор и блок аккумуляторов могут увеличить электрическую мощность в доме.

Все, что вам нужно знать о биоэнергетике или энергии биомассы

В предыдущей статье я говорил о геотермальная энергия и я прокомментировал, что возобновляемые источники энергии, которые существуют в этом мире, есть некоторые более известные и используемые, такие как солнечная и ветровая энергия, и другие менее известные (иногда почти не названные), такие как геотермальная энергия и что биомассы.

Энергия биомассы или также называемая биоэнергетика он менее известен и используется, чем другие типы возобновляемых источников энергии. В этом посте мы узнаем все, что связано с этим типом возобновляемой энергии и его возможным использованием.

Что такое энергия биомассы или биоэнергия?

Энергия биомассы — это вид возобновляемой энергии, получаемой за счет сжигание органических соединений, полученных в результате естественных процессов. Это органические остатки, такие как обрезки, косточки олив, скорлупа орехов, остатки древесины и т. Д. Это от природы. Можно сказать, что это отходы природы.

Эти органические остатки сжигаются прямое сгорание или может быть преобразован в другое топливо например, алкоголь, метанол или масло, и таким образом мы получаем энергию. Из органических отходов мы также можем получить биогаз.

Различные источники получения биоэнергии

Основная характеристика биоэнергетики заключается в том, что это вид возобновляемые источники энергии и, следовательно, устойчивым для общества и его энергопотребления. Как я уже упоминал ранее, эта энергия получается за счет сжигания различных видов отходов, лесных или сельскохозяйственных, которые в противном случае вообще не использовались бы. Однако мы собираемся увидеть, какие типы источников биомассы используются для производства биоэнергии и для чего они используются:

  • Биоэнергетику можно получить через энергетические культуры, которые предназначены исключительно для этого. Это некоторые виды растений, которые до сих пор практически не выполняли никакой функции питания или жизнедеятельности человека, но которые являются хорошими производителями биомассы. Вот почему мы используем этот вид растений для производства биоэнергии.
  • Биоэнергетику также можно получить с помощью различных эксплуатация лесного хозяйства, когда лесные остатки нельзя использовать или продавать для других целей. Очистка этих лесных остатков имеет то преимущество, что, помимо содействия очистке территорий и выработке устойчивой энергии, она позволяет избежать возможных пожаров из-за сжигания остатков.
Читайте также  Испытания на надежность

  • Еще одним источником отходов для производства биоэнергетики может быть использование lотходы промышленных процессов. Это могут быть столярные мастерские или фабрики, которые используют дерево в качестве сырья. Он также может поступать из одноразовых отходов, таких как оливковые косточки или миндальные скорлупы.

Как вырабатывается энергия биомассы?

Энергия, полученная из органических остатков, производится при их сгорании. Это горение происходит в котлы, в которых материал постепенно сгорает. В результате этой процедуры образуется зола, которую потом можно использовать в качестве компоста. Также может быть установлен аккумулятор для хранения избыточного тепла и использования этой энергии позже.

Котлы на биомассе

Основные продукты, полученные из биомассы

С органическими отходами можно использовать такие виды топлива, как:

  • Биотопливо: Их получают из органических остатков как животных, так и растений. По своей природе эти остатки возобновляемы, то есть они постоянно производятся в окружающей среде и не истощаются. Использование биотоплива позволяет заменить ископаемое топливо, получаемое из нефти. Для получения биотоплива можно использовать виды сельскохозяйственных культур, такие как кукуруза и маниока, или масличные растения, такие как соя, подсолнечник или пальмы. Также можно использовать лесные породы, такие как эвкалипт и сосны. Экологическое преимущество использования биотоплива заключается в том, что оно представляет собой замкнутый углеродный цикл. То есть углерод, который выделяется при сгорании биотоплива, уже был ранее поглощен растениями во время их роста и производства. Хотя в настоящее время это обсуждается, поскольку баланс поглощенного и выброшенного СО2 неуравновешен.

  • Биодизель: Это альтернативное жидкое биотопливо, которое производится из возобновляемых и домашних ресурсов, таких как растительное масло или животные жиры. Он не содержит нефти, биоразлагаем и не токсичен, поскольку не содержит серы и канцерогенных соединений.
  • Биоэтанол: Это топливо производится в результате ферментации и дистилляции крахмала, содержащегося в биомассе, который предварительно извлекается с помощью ферментативных процессов. Его получают из следующего сырья: крахмалов и злаков (пшеница, кукуруза, рожь, маниока, картофель, рис) и сахаров (тростниковая патока, свекольная патока, сахарный сироп, фруктоза, сыворотка).
  • Биогаз: Этот газ — продукт анаэробного разложения органических веществ. На захороненных свалках биогаз извлекается по трубопроводу для дальнейшего использования энергии.

Для чего используется биомасса и каково ее потребление на нашей территории?

В целом и более или менее похоже на геотермальную энергию, биомассу он используется для выработки тепла. На промышленном уровне мы можем найти использование указанного тепла для производства электроэнергии, хотя это более сложно и дорого. Чтобы использовать тепло, выделяемое при сгорании органических остатков, в домах устанавливают котлы на биомассе для отопления, а также для нагрева воды.

На нашей территории Испания находится в четвертый в странах, потребляющих наибольшее количество биомассы Испания — европейский лидер по производству биоэтанола. Статистика показывает, что биомасса в Испании достигает почти 45% производства возобновляемых источников энергии. Андалусия, Галисия и Кастилия-Леон являются автономными сообществами с самым высоким потреблением из-за присутствия компаний, потребляющих биомассу. Эволюция потребления биомассы порождает новые технологические возможности и все чаще разрабатывается для ее использования в производстве электроэнергии.

Котлы на биомассе и их работа

Котлы на биомассе используются в качестве источника энергии на биомассе и для выработки тепла в домах и зданиях. Они используют природное топливо, такое как древесные гранулы, косточки оливок, лесные остатки, скорлупа орехов и т. д. Они также используются для нагрева воды в домах и зданиях.

Работа аналогична работе любого другого котла. Эти котлы сжигают топливо и генерируют горизонтальное пламя, которое попадает в водяной контур теплообменника, тем самым получая горячую воду для системы. Чтобы оптимизировать использование котла и органических ресурсов, таких как топливо, можно установить аккумулятор, который накапливает произведенное тепло аналогично тому, как это делают солнечные батареи.

Котлы на биомассе для зданий. Источник: http://www.solarsostenible.org/tag/calderas-biomasa/

Для хранения органических отходов, которые будут использоваться в качестве топлива, котлы должны контейнер для хранения. Из этого контейнера с помощью бесконечного шнека или всасывающего устройства он доставляется в котел, где происходит сгорание. При сгорании образуется зола, которую необходимо сливать несколько раз в год и накапливать в пепельнице.

Типы котлов на биомассе

Выбирая, какой тип котлов на биомассе мы собираемся покупать и использовать, мы должны проанализировать систему хранения и систему транспортировки и обработки. Некоторые котлы позволяют сжигать более одного вида топлива, в то время как другие (например, пеллетные котлы) позволяют сжигать только один вид топлива.

Котлы, позволяющие сжигать более одного вида топлива увеличенная емкость хранилища так как они большего размера и мощности. Обычно они предназначены для промышленного использования.

С другой стороны, мы находим егокак пеллетные котлы которые являются наиболее распространенными для средних мощностей и используются для отопления и горячего водоснабжения с помощью аккумуляторов в домах площадью до 500 м2.

Преимущества использования энергии биомассы

Среди преимуществ, которые мы находим в использовании биомассы в качестве энергии, мы имеем:

  • Это возобновляемая энергия. Речь идет об использовании отходов, образующихся в природе, для производства энергии. Вот почему у нас есть неиссякаемый источник энергии, ведь природа постоянно производит эти виды отходов.
  • Снижает выбросы парниковых газов. Как мы упоминали ранее, выбросы, которые мы производим при их сжигании, ранее поглощались культурами во время их роста и производства. Сегодня это вызывает споры, поскольку баланс выбрасываемого и поглощенного СО2 не сбалансирован.

Завод по переработке биомассы. Источник: http://www.fundacionsustrai.org/incineracion-biomasa

  • Цена на рынке низкая. Такое использование энергии, содержащейся в биомассе, очень экономично по сравнению с ископаемым топливом. Обычно это стоит на треть меньше.
  • Биомасса — богатый ресурс во всем мире. Практически во всех местах на планете отходы образуются в природе и могут быть использованы для использования в своих целях. Кроме того, как правило, нет необходимости в крупной инфраструктуре, чтобы довести отходы до точки сгорания.

Недостатки использования энергии биомассы

Недостатков использования этой энергии немного, но их необходимо учитывать:

  • В некоторых районах из-за более сложных условий добычи биомассы, может быть дорого. Это также имеет тенденцию происходить в проектах использования, которые включают сбор, переработку и хранение некоторых типов биомассы.
  • Нужны большие площади для процессов, используемых для получения энергии биомассы, особенно для хранения, поскольку остатки имеют тенденцию иметь низкую плотность.
  • Иногда использование этой энергии может нанести ущерб экосистемам или фрагментация из-за деятельности по сбору биомассы и изменения природных пространств для получения ресурсов.

С этими идеями вы сможете получить более широкое представление об этом типе возобновляемой энергии. Однако в другой раз я расскажу вам больше о типах котлов на биомассе, их работе, типах и преимуществах, а также о вышеупомянутом споре о выбросах в атмосферу.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Полный путь к статье: Зеленые возобновляемые источники энергии » Energias Renovables » Все, что вам нужно знать о биоэнергетике или энергии биомассы

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: