Алтернативни източници на енергия и биомаса

При използване на алтернативни източници на енергия, а именно биомаса термохимична конверсия на биомаса се използват при високи температури:

- директно изгаряне за производство на топлина;

- пиролиза за производството на газ, пиролиза течности или други вещества;

- за производството на газификация газ с ниска калоричност Междинно съединение А (получен газ може да се подложи на процеса на втечняване директно за получаване на амоняк, метанол, или се превръща в синтетичен природен газ);

- втечняване за производство на тежко гориво или бензин.

Биотехнологични превръщане на биомаса за получаване на горива с nizkoatomnyh алкохоли, мастни киселини, биогаз.

Повечето изследвания на моторно гориво от биомаса се отнася до получаването на етанол от захарна тръстика, царевица и захарно цвекло, рапица и метилов естер на рапично. Когато рапица добиви тритон / ха т 1 може да получи моторно гориво и 2 m храна с високо качество. Имоти на двигателя гориво, получено от рапица, подобно на имоти за дизелово гориво, обаче вредните емисии при използване на биогорива значително намалени. В Чешката република, произведени 700000 тона биодизел годишно. Както показва опитът на Чехия и Германия, търговското разпространение на тази технология с настоящите цени на петрола може да се постигне само с помощта на държавни субсидии. В Бразилия, голям брой на биогориво се превръща в течно гориво (етанол) за автомобилни двигатели.

Според R. Williams на Университета на Принстън (САЩ), възможните размери на енергия на хектар до (GJ / ха): Рапица - 50, пшеница - 70, захарно цвекло - 135 захарна тръстика - 105; за етанол, произведен от хидролизата на дърво - 115, за етанол, произведен от термохимична газификация на дърво - 160, водородът получен чрез газификация на дърво - 205.

Нарастващото разпространение на енергия намира термохимична конверсия на биомаса, по-специално газификация - изгаряне на биомаса при температура 800-1500 ° С в присъствие на въздух или кислород и вода за получаване на синтетичен газ или газ продукт с калоричност от 10 500 до 16 700 кДж / m 3 ( при нормални условия), състояща се от въглероден окис, водород и метан и примеси, различни въглеводороди. Газ генератор, в комбинирана енергия комплекс с водогрейни котли или дизелови генератори се използват за получаване на топлинна и електрическа енергия. Изследванията в България и са имали още през 1930-1940-те години. опит в изграждането на газови инсталации спомогна за създаването момента на ново поколение газови генератори, с по-голяма ефективност и топлинна мощност от 100, 200, 600, 3000, 5000 кВт. За техническите спецификации, газови генератори, отговаря на съвременните международни стандарти. Модерен електроцентрала парна турбина с използване на биомаса като дървен материал, брикети растителни отпадъци имат 20-25% ефективност. В Съединените щати силата на такава мощност е достигнала 8000 MW. Параметри, като растения биомаса могат да бъдат от няколко десетки киловата за фермата до 100 MW за промишлени цели.

В момента, създаване на насаждения от енергийни гори обръщат много внимание на много европейски страни - Великобритания, Франция, Германия и др. Под действието на пилотния са електроцентралата, която организира отглеждането на енергийни горите, която се изпълнява на изгарянето на дърва. Боклук дървен материал се използва широко и вход, както и торф енергия за производство на топлинна и електрическа енергия (Scandinavia) както в директно изгаряне на биомаса и чрез газификация последвано от изгаряне на продукта газ. Повишен интерес към създаването на такива насаждения се дължи не само произвеждаме алтернативна енергия, но също така и възможностите за преориентиране на стопанствата с нарастващ излишък от селскостопански продукти за ефективно използване на земя за други цели. В момента за тези цели се тества около 20 различни вида растения - дървета, храсти и тревисти, включително като царевица и захарна тръстика. Като енергийна суровина в България се препоръчва използването на магарешки бодил и лопен, което е много непретенциозен към местообитания и е много ценен от гледна точка на енергия, тъй като те съдържат в състава си 7,6-9,6% от теглото на пиролизни масла.

За засаждане на енергийните гори в умерения пояс от най-перспективните сортове на бързо растящи тополи сортове (volosistoplodnogo и Канада) и върба (потребителска кошница и кози), както и в южната част на страната - акация и евкалипт. Засаждане енергийни култури са резници или разсад метод checkrow или разпределя между редовете на различни ширини (от 0.8 до 2 м). За топола плътност на засаждане е най-общо 3-5000. Копия от един хектар, но общи препоръки все още не са разработени. въртене период е 6-7 години. Грижа за плантацията е мъчително разстояние между редовете, наторяване и напояване през сухите периоди. Насаждения могат да бъдат монокултурни и комбинирани. Последно заслужават специално внимание, тъй като те допринасят за диверсификация на култури и засаждане на различни култури, които трябва да се увеличи устойчивостта на болести и вредители, като по този начин се намалява нуждата от токсични химикали. Освен това, като плантация рационално използване на входящи слънчева енергия към биомаса формация.

Принципът на смесените култури и засаждане различни култури в една област е добре известно в тропиците, където така наречените "градини" дават добиви от различни култури в продължение на няколко години в един ред, без използването на торове и пестициди. Различни изпълнения на смесените култури и плантации култури различни, включително енергия, вече тествани в една от областите Великобритания. При работа с топола насаждения и ечемик в коридори или топола, ясен, елша с слънчоглед и вълчи в коридори или грах, ечемик, детелина, зелени растения и т.н. Един пример на комбинираното използване на енергийните гори известни в Гърция, където плантацията на черничеви емисия на копринени буби. През зимата, годишният ръст на клоните се режат и се използват като биомаса. Европейският територията на България, където 80% от електроенергията, произвеждана в когенерацията, много от които се намират в горски територии, разбира се, има потенциал за насаждения от енергийни гори или частично използване на местните горски ресурси (дърводобив, дървопреработка отпадъци).

Количеството енергия, която може да бъде получена с енергия плантация с добиви от 15 тона суха биомаса на хектар годишно (калоричност от 15 MJ / кг) е 225 GJ / ха. Когато растенията ефективността газова турбина от 40% на хектар на енергия плантация може да осигури екологично чисто производство на гориво 252 MWh електроенергия годишно. В момента разглеждат различни схеми използват енергийни гори с кратки ротации (обикновено предлагат ротации с шестгодишен цикъл). В тази мощност натоварване (съотношението на количеството енергия, която се получава от системата за енергийната стойност на неговата конструкция и действие, включително всички непреки разходи) на тези енергийни насаждения варира между 3 и 4, което е доста приемлива стойност, като се има предвид, че енергийният изход топлинни станции работи върху въглен, 4-5 единици.

Микроводораслите може да се използва като ефективен абсорбер на тежки метали от течната среда. В тази област, има значителен опит в отглеждане на спирулина в промишлени и битови отпадни води. Тъй АЕЦ 1-GW изисква за охлаждане езерце 30 km зона 2. когато се поставят на повърхността микроводорасли насаждения със среден добив от 10-20 г / м2 на сухо вещество на ден може да се получи около 0,1 млн. Тон суха биомаса годишно. Част радионуклидите ядрената отпадъчни води (10So, 134Cs, 137Cs, 90Sr, и т.н.) могат да бъдат съсредоточени в биомасата на спирулина. Когато изберете метан радиоактивни вещества, натрупани водорасли остане в биореакторите за отпадъци и изключват от биологичните цикли. биореактори отпадъци могат да бъдат изпратени за обезвреждане или използвани за микроелементи и изотопи. По този начин е възможно за решаване на сложни проблеми на околната среда и подобряване на ефективността на издаване на ядрена енергия.