Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Нетрадиционные источники энергии: биоэнергетика

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ

На сегодняшний день биоэнергетика занимает ведущее место среди других ВИЭ (более 80%) и по сравнению с использованием НВИЭ имеет следующие преимущества:

  • • практическая неисчерпаемость сезонно накапливающих энергию источников благодаря их ежегодному самовосстановлению;
  • • принципиальная возможность (при необходимости) наращивания производства биотоплива вплоть до полного удовлетворения человеческих потребностей;
  • • меньшее нарушение природного баланса земной экосистемы;
  • • принципиальная возможность достижения относительно низкой цены вырабатываемой энергии преимущественно за счет реализации локального энергопроизводства.

Из биомассы могут быть получены три вида топлива: твердое, жидкое и газообразное. Биомассы в том виде, в котором они встречаются в природе, в основном малопригодны для использования в качестве топлива, поэтому, как правило, необходима их дополнительная переработка. Основные виды такой переработки:

  • — механическая обработка;
  • — термохимическая конверсия;

ю

— биохимическая переработка.

С помощью механической обработки получают твердое (пеллеты, брикеты) топливо и жидкие растительные масла (рапсовое масло, масло рыжика и др.), дальнейшая переработка которых позволяет создавать биодизельное топливо. В обоих случаях основным этапом процесса механической обработки является прессование.

Термохимическая конверсия — это переработка исходного сырья при воздействии высоких температур и давлений. Виды получаемых топлив: жидкое (топочный мазут, легкое углеводородное топливо), газообразное и твердое (полукокс).

При биохимической переработке биомассы получают жидкое (биоэтанол, фурфурол и другие спирты) и газообразное (основной компонент которого является метан) топливо. Побочный продукт при биопереработке лигниносодержащего сырья — лигнин, используемый как твердое топливо и как особый строительный материал [2].

В зависимости от способов окисления биомассы, применения получаемой энергии и механизмов выработки промежуточных продуктов-энергоносителей (рис. 1.3) [1] к основным сферам биоэнергетической отрасли относятся:

  • • получение тепловой и электрической энергии при прямом сжигании биомассы, в том числе облагороженной (брикеты, пеллеты);
  • • получение из биомассы газового высокоэнергетического продукта:
  • — преимущественно метана за счет термического пиролиза или анаэробного брожения биомассы;
  • — синтезированных газов (смесь метана, оксида углерода и других горючих газов при неполном сжигании биомассы);
  • — водорода (из синтез-газа);
  • — биоэтанола из сахаро- и крахмалосодержащих растений путем их микробиологического сбраживания и перегонки, а также из растительной клетчатки травянистых и древесных растений с помощью предварительной ферментации с осахариванием и последующим сбраживанием.

Промежуточные энергоносители используют для эффективного сжигания в энергоустановках либо синтеза других, еще более энергоемких и технологичных топливных продуктов, преимущественно моторных топлив, таких как:

  • • бензин из синтезированных газов (различные сложные каталитические процессы);
  • • дизельное топливо (биодизель) из масленичных сельхозяйст-венных культур (рапс, рыжик, подсолнечник, лен и др.);
  • • биоэтанол.
Товарные продукты биоэнергетики

Рис. 1.3. Товарные продукты биоэнергетики

Основные направления научно-технологических разработок в биоэнергетике носят в большей степени региональный характер. Они связаны с реализацией энергопроизводства в каждой конкретной местности, а также с повышением экономической эффективности процессов переработки. Среди них выделим следующие:

  • • оптимизация агротехнологий выращивания и первичной переработки энергетических растений;
  • • компактирование биомассы вблизи места ее производства для удешевления хранения и транспортировки (совершенствование процессов и оборудования производства топливных пеллет и брикетов, новые технологии переработки);
  • • совершенствование процессов окисления и повышение КПД оборудования;
  • • создание индустрии производства моторных биотоплив, их поставки конечным потребителям, совершенствование технологий и оборудования, использующего биотопливо.
 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы