ВСЕ ОТХОДЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ.

В Японии построят завод по переработке всех отходов ферм в электроэнергию

• Отходы в доходы 

В японском городе Ябу (Yabu) начато строительство завода, на котором отходы фермерских хозяйств будут превращать в возобновляемую энергию и ингредиенты для производства некоторых видов продуктов питания.

Согласно сообщению, завод будет использовать современное оборудование компании Anaergia для переработки твердых отходов и очистки сточных вод. Инвестиции в объект сделала компания Toyo Energy Solution, которая и занимается его строительством, а в будущем и эксплуатацией.
В числе оборудования, которое задействуют на заводе, указаны система подачи навоза, системы извлечения органических веществ из неотсортированных отходов, ряд других линий для очистки и рекуперации ресурсов.
После извлечения из отходов органическое сырье будет трансформироваться в возобновляемую энергию путем анаэробного дигерирования (выдержания). Полученный в результате этого процесса биогаз превратится в примерно 1,4 МВт электроэнергии. Сточные воды с объекта будут обрабатываться для повторного использования при помощи молекулярных фильтров.
Возле объекта будет построена ультрасовременная теплица, которая будет использовать вторичное тепло, рекуперированное с объекта.
Самое интересное в наших социальных сетях:

ВЫРАЩИВАЕМ БИОДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО.

Как можно выращивать биодизельное топливо

Современные энергетические биотехнологии позволяют в прямом смысле выращивать экологически чистое топливо для дизельных двигателей.

Дизельные электростанции и транспорт являются весьма экономичными с термодинамической точки зрения преобразователями тепловой энергии, получаемой в результате сгорания топлива, в механическую и электрическую энергию. Однако их экологические показатели до сих пор оставляют желать лучшего. Что же здесь еще можно придумать? Оказывается, что в решении данной проблемы могут помочь водоросли.

Гораздо более чистые выхлопы будут у двигателей внутреннего сгорания, работающих на биодизельном топливе, которое в массовых объемах становится выгодно получать из быстро возобновляемого биосырья – водорослей (М. Ю. Росс, Д. С. Стребков. Биодизельное топливо из водорослей / Под ред. Ю. М. Щекочихина. – М., 2008). Последние реально просто культивировать в гигантских масштабах, используя для этого специальные технологические установки – фотобиореакторы.

Спектр штаммов

В природе существует множество разновидностей водорослей. Самыми быстрорастущими растениями на Земле являются микроводоросли. Только их, к примеру, насчитывается более 30 тысяч видов! Микроводоросли еще называются фитопланктоном либо микрофитами, и они составляют основное количество культивируемых водорослей.

Фотобиореакторы

Альтернативным открытому способу выращивания водорослей (например, в прудах и озерах) является закрытый, при котором штаммы водорослей (здесь и далее речь пойдет о микроводорослях, которые и являются наиболее пригодными для переработки в биодизельное топливо) выращиваются в специальных технологических установках – фотобиореакторах (фото). В конструкции последних обязательно входит источник света, и сам свет используется максимально эффективно, что весомо увеличивает производительность такой установки по водорослям.

Фотобиореактор может устанавливаться вертикально, что экономит производственные площади. Он представляет собой закрытую конструкцию и работает как автоматизированная система непрерывного действия, в которой условия культивирования водорослей строго выдерживаются. Однако нужно понимать, что капитальные вложения на создание фотобиореактора окупятся только через некоторое время.

В фотобиореакторе реализуется перемешивание культурной среды в процессе микробиологического синтеза. Фактически любой прозрачный контейнер либо даже закрытый тепличным способом пруд может являться фотобиореактором. В биотехнологической же промышленности классические фотобиореакторы включают в свой состав такие элементы: выростные емкости с источниками света, полиэтиленовые рукава или мешки, стеклянные либо пластиковые трубки.

Целевое действие фотобиореактора направлено на создание оптимальных условий для жизнедеятельности культивируемых в нем клеток и микроорганизмов. Здесь обеспечивается дыхание, подвод питания и отвод метаболитов – веществ, образующихся в организме в процессе обмена веществ. Все это осуществляется путем равномерного перемешивания газовой и жидкой составляющих содержимого фотобиореактора. При этом необходимо отметить, что нежелательно подвергать клетки тепловому или механическому воздействию.

Конструктивных исполнений фотобиореакторов существует очень много. Интересно, что отдельные конструкции, разработанные еще в 1980?х гг., даже сегодня являются образцами простоты и эффективности. К примеру, здесь можно отметить весьма удачную конструкцию фотобиореактора, созданного по авторскому свидетельству СССР SU 1570678 и являющегося изобретением.

Топливо из масла

После того как биомасса водорослей выращена и ее урожай собран, необходимо выделить растительное водорослевое масло для дальнейшей его конверсии в биодизельное топливо. Наиболее просто отжимать водорослевое масло механическим способом с помощью различных прессов, подходящих для той или иной разновидности водорослей.

Часто бывает, что при механическом отжиме комплексно используется еще химическое разрушение клеточных стенок водорослей за счет применения химических веществ. Использование органических растворителей приводит к увеличению экстракции масла из биомассы водорослей. Кстати, свежее выжатое водорослевое масло с высокой вязкостью уже реально возможно использовать в качестве топлива для питания адаптированных дизельных двигателей.

С теоретической точки зрения, весьма благоприятной для практического воплощения, биодизельное топливо из водорослей способно полностью заменить традиционное дизельное топливо. Биодизельное топливо не содержит серу, не является токсичным и легко разлагается. Поэтому инвестиции в развитие производства биодизельного топлива из водорослей – это вклад в будущее человечества и его устойчивое развитие в гармонии с окружающей природой.

Помимо механического отжима, возможна еще ультразвуковая экстракция. Для реализации этого высокотехнологичного способа выделения растительного масла из биомассы водорослей необходим кавитационный реактор. В нем ультразвуковые волны используются с целью создания кавитационных пузырей в среде биомассы водорослей. Когда эти пузыри взрываются в непосредственной близости от стенок клеток водорослей, то это порождает ударные волны и жидкостные струи, обеспечивающие разрыв мембран, и содержимое изливается в растворитель. В этом, если рассматривать процесс поверхностно, и заключается идея получения биодизельного топлива из водорослевого масла.

Переэтерификация

Как уже отмечалось выше, водорослевое масло, подобно другим растительным маслам, является очень вязким, если сравнивать его с традиционным дизельным топливом. Поэтому необходимо еще реализовать процесс конверсии растительного водорослевого масла в биодизельное топливо – переэтерификацию.

В технологическом процессе переэтерификации водорослевого масла в биодизельное топливо обычно используется этанол (этиловый спирт) и этилат натрия как катализатор. Этилат натрия образуется в результате протекания химической реакции этанола с натрием. Затем водорослевое масло (триглицериды) в присутствии катализатора образует биодизельное топливо и глицерол. Полученную химическую смесь разделяют определенным образом и выделяют из нее собственно биодизельное топливо.

Кроме рассмотренного выше технологического процесса снижения вязкости водорослевого масла, существуют и другие методики. Например, можно разбавлять 25 частей водорослевого масла с 75 частями традиционного дизельного топлива. Правда, полученная смесь уже не будет являться биодизельным топливом в чистом виде.

Водоросли – везде

Таким образом, подводя итоги сказанному выше, необходимо отметить, что водоросли – это реальное биоэнергетическое сырье для массового выращивания и последующей конверсии, в частности, в биодизельное топливо. Водоросли имеют поразительно высокую урожайность, а их сырьевая себестоимость, если вести разговор о развертывании и налаживании массовых производств, окажется с течением времени более или менее низкой. Экологически перспективные технологии сегодня востребованы и спрос на них обязательно будет возрастать.

Водоросли можно выращивать практически повсеместно, лишь бы достаточно было солнечного света. Более того, если их выращивать с использованием выбросов газов от тепловых электростанций, то при таком производстве биодизельного топлива из водорослей попутно будет реализовываться эффект снижения содержания углекислого газа и оксидов азота в атмосфере. Сегодня это тоже очень важное экологическое направление.


Иван ТРОХИН

БИОТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО

9 технологий будущего, в которых используются водоросли. 

Водоросли обладают уникальными свойствами: получают энергию от солнечного света, потребляют CO2 из атмосферы и выделяют кислород. Некоторые из этих микроорганизмов производят масла, которые можно использовать в качестве топлива для автомобилей и даже в качестве альтернативного источника белка для людей.

Светильники из водорослей
Уже в обозримом будущем люди должны научиться жить в гармонии с природой. Проект «Живые вещи» — это существенный шаг к подобному. Это набор из 3 живых фотосинтетических светильников. Мало того, что свет в них вырабатывается естественным образом водорослями спирулина, светильники также очищают окружающий воздух. Также разрабатывается мебель с водорослями, которая будет слегка светиться в темноте и иметь возможность естественного подогрева.
Здания с подпиткой от водорослей
Хотя существует множество концепций, которые могут похвастаться способностью водорослей производить энергию, есть только одно здание, полностью энергозависимое от них. Международная дизайнерская фирма Arup в сотрудничестве с немецкой консалтинговой фирмой SSC Strategic Science Consultants и австрийской архитектурной студией Splitterwerk создала первое в мире здание с водорослями, получившее название BIQ House.
В здании есть биоадаптивный фасад из водорослей, который не только обеспечивает тень, но и умеет улавливать солнечную тепловую энергию. Также зеленый фасад вырабатывает биомассу, которая может использоваться для выработки дополнительной электроэнергии.
Наружные уличные фонари
Фонари с автономным питанием Пьера Кальеха используют способность микроводорослей к производству энергии, чтобы обеспечивать свет посредством полностью естественного процесса фотосинтеза. Также фонари одновременно поглощают СО2 из воздуха (каждый из них перерабатывает как минимум тонну углекислого газа за год).
Био-цифровой навес для генерации кислорода
Эта штука под названием Urban Algae от ecoLogicStudio была продемонстрирована в итальянском Милане. Это, по-видимому, первый в мире био-цифровой навес, в котором сумели объединить культуры микро-водорослей (здесь они в питательном растворе текут по трубкам, змеящимся вдоль всей «зеленой крыши) с цифровыми технологиями.
Навес может производить кислород ничуть не хуже целых четырех гектаров леса, а также вырабатывать 15 кг биомассы в день, в которой 60% растительных белков. Он также умеет реагировать на посетителей, регулируя прозрачность и цвет в зависимости от температуры на улице и передвижения людей, проходящих под навесом.
Биоразлагаемые бутылки воды из водорослей
Водоросли можно использовать не только для производства биотоплива или поглощения CO2, они также прекрасно подходят для создания устойчивых материалов. Ари Йонссон разработал биоразлагаемую бутылку из смеси порошкообразного агара и воды. Мало того, что это полностью естественная альтернатива пластику, бутылку также можно... съесть.
Водоросли как добавка к пище
Микроводоросли уже обрели успех на специализированном рынке продуктов питания. Спирулина, один из видов водорослей, набирает популярность в качестве биодобавки для здорового питания. Она также продается как альтернатива рыбьего жира, поскольку в спирулине есть жирные кислоты омега-3 и омега-7. Микроводоросли также рассматриваются как корм для животных из-за его множества питательных веществ в них.
Экологичный город на водорослях
Выше уже были рассмотрены возможность заправлять ваш автомобиль водорослями или обеспечивать с их помощью энергию для всего дома. EcoLogicStudio, Claudia Pasquero и Marco Polleto переплюнули все это, представив проект экологически чистого города.
Они экспериментируют с возможностями строительства целого города в шведской коммуне Симрисхамн. Целью проекта является сбор водорослей для производства энергии и продуктов питания, при сохранении окружающей среды без загрязнения.
Шторы из водорослей
Разработанные французской Loop.pH, «Algae Curtain-a» представляют собой «живые» шторы, состоящие из прозрачных трубок, связанных вместе. В дневное время живые водоросли закачиваются в эти трубки для фотосинтеза и производства биотоплива, которое может быть использовано обеспечения энергией квартиры, а также для обеспечения тени в жаркие дни.
Транспортные средства на водорослях
Деревянный мотоцикл ручной работы от Ritsert Mans и Peter Mooij — отличный пример использования большего количества натуральных материалов, в том числе топлива из водорослей, на котором он работает. Энергопроизводительные возможности микроводорослей делают их потенциальным кандидатом для использования в качестве основного источника топлива. Первым примером в 2009 году стал Algaeus, разновидность гибридного Toyota Prius.
В 2011 году United Airlines провела первый пассажирский авиарейс на водорослях из Чикаго в Хьюстон. Япония рассматривает вопрос о разработке целого парка автобусов, работающих на водорослях, а энергетические компании уже работают над способами производства биотоплива из водорослей по более низкой цене, чтобы они стали настоящей альтернативой обычным нефтепродуктам. Об этом сообщает novate.ru

БУДУЩЕЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

MicroGrid – будущее электросетей. Кейсы, перспективы, возможности

Стремительный рост населения и развитие промышленности, повышение потребления электроэнергии и при всем этом ограниченные источники энергии – это одна из ключевых проблем, которая стоит перед современной энергетикой.

Инновационным ответом на новые вызовы электроэнергетики стала концепция MicroGrid – малая распределенная энергетика. Основным фактором для возникновения и популяризации технологии MicroGrid стала задача обеспечения энергоэффективности. С самого начала ее решением считался целенаправленный поиск потенциальных источников энергосбережения. В сфере генерирующих мощностей инвесторы охотно поддерживали подход к возобновляемым источникам как логическому дополнению к существующему традиционному топливу.

По данным Отчета Redenex "Макро возможности микрогенерации", возобновляемая энергетика в ближайшие годы должна стать доминирующим направлением в мировых инвестициях в энергетическом комплексе. В первую очередь это касается солнечных и ветряных электростанций. К 2040 г. на ВИЭ будет приходится до 48% от установленной мощности в мире и до 34% производства электроэнергии.

Полную версию Отчета Redenex "Макро возможности микрогенерации" можно скачать после заполнения этой анкеты

Энергосектор долгое время отмечался стабильностью, но и он не устоял: пережил череду кризисов. В результате оказался не приспособлен к новым рыночным условиям, в которых появился еще один фактор – субсидии на возобновляемые источники. Благодаря этим субсидиям возобновляемые источники энергии (ВИЭ) стали все популярнее. Здесь и появилось место для продвижения и реализации концепции микрогридов.

MicroGrid – система, которая включает собственные источники генерации энергии и в кризисные ситуации способна взять на себя задачу удовлетворения спроса потребителей. Это своего рода уменьшенная версия централизованной системы электроснабжения.

Схема работы системы Микрогрид

Микрогрид, как правило, работает при подключении к общей центральной сети, но в любой момент он может отключиться и  работать за счет своей собственной генерации энергии. И самое важное – эти «умные» электросети способны успешно использовать вышеупомянутые  возобновляемые источники энергии.

В локальной изолированной сети микрогрид нет четкой границы мощности. Основные негативные факторы применения ВИЭ и их воздействия на локальную сеть кроются в самом принципе выработки энергии, так как она зависит от климатических условий. Например, исключается чисто островной режим работы: ВИЭ отключаются оператором сети при появлении островного режима, в котором участвуют или участвовали бы только альтернативные источники. Второй важный фактор — это высокая волатильность при выработке самой энергии. Также можно отметить слабую прогнозируемость объема выработанной энергии.

Невзирая на нестабильность ВИЭ, концепция микрогридов уже успешно внедряется в разных уголках мира.

Предлагаем ознакомиться с пятью крупнейшими проектами, где задействованы наиболее продвинутые системы микрогридов.

 

Объект проекта	Технология	Преимущества
1. Gorona Del Viento, Канарские острова	Интеграция ветровых установок 5×2,3 МВт с ГАЭС мощностью 11,32 МВт и дизель-генераторами на 11 МВт	Первая в мире интеграция гидроаккумулирующей станции с возобновляемыми источниками, эффективное управление системой.
2. Ross Island, Антарктика	Интеграция ветровых установок 3×330 кВт с дизель-генераторами 9×125 кВт, установка стабилизатора PowerStore на 500 кВт	Минимизация эксплуатации дизель-генераторов, экономия в топливе 463 000 литров/год, снижение выбросов CO2 на 2800 тонн/год
3. Марбл-Бар, Австралия	Интеграция фотоэлектрической установки 1×300 кВт с дизель-генераторами 4×320 кВт, установка стабилизатора PowerStore на 500 кВт	Минимизация эксплуатации дизель-генераторов, экономия в топливе 405000 литров/год, снижение выбросов CO2 на 1100 тонн/год
4. Медный рудник ДеГросса, Австралия	Интегрированное решение с применением фотовольтаической установки 10,6 МВт с системой накопления с дизель-генераторной установкой, установка стабилизатора PowerStore	Минимизация эксплуатации дизель-генераторов, экономия в топливе 5 млн литров/год
5. Остров Кадьяк, Аляска	Стабилизация островной сети	Стабилизация сети с колебаниями 9 МВт, продление срока жизни аккумуляторных батарей

 

Островные энергетические микросети представляют сейчас 36% от всех объемов хранения энергии Tesla, согласно анализа Bloomberg New Energy Finance. Кроме перечисленных пяти проектов, с ноября 2016 компания установила свои аккумуляторы Powerpack первого или второго поколения на пяти островах, четырех — в Тихом океане: Тау на Американском Самоа, Моноло на Фиджи и Кауаи и Гонолулу на Гаваях. Пятый проект — на одном из островов в Северной Каролине, в Атлантическом океане.

Что касается материка, то Schneider Electric и Engie подписали соглашение по созданию микросетей в Юговосточной Азии, а Electric Vine Industries вместе с той же Engie собираются построить и запустить в действие солнечные сети для 3000 деревень в Папуа, провинции Индонезии.

Если говорить о России, то согласно Энергетической стратегии страны, она не останется в стороне от развития этого направления. Здесь необходимо особенно отметить имеющийся в стране потенциал возобновляемых источников энергии.

Системы микрогридов могут найти свое применение в дальних регионах России. Например, в Сибири и на Дальнем Востоке в расположенных вдали от крупных сетевых объектов сельских населенных пунктах, санаториях и базах отдыха, военных и других закрытых объектах.

Малая «умная» энергетика поможет структурной перестройке энергетики России – переходу от централизованной системы, использующей крупные источники производства электроэнергии, к использованию разнообразных типов источников энергии, наиболее подходящих к данным природным условиям и особенностям конкретных потребителей.

Тема создания интеллектуальных сетей и сетей малого распределения будут активно обсуждаться на потоке "Internet of Energy: на пути ко всеобщей совместимости" в рамках Smart Energy Summit 2018. Чтобы получить полный список спикеров и полную версию программы саммита, заполните эту анкету. Специалисты компании Redenex вышлют всю необходимую информацию на электронный адрес, который вы укажете в анкете. 

САМОЛЁТ НА БИОТОПЛИВЕ ИЗ ГОРЧИЦЫ.

Впервые из США в Австралию перелетел самолет, частично заправленный биотопливом из семян горчицы

Самолет впервые совершил рейс из США в Австралию на смешанном топливе, частично состоящем из горчичного масла, сообщает издание Herald Sun.
Самолет Boeing Dreamliner 787-9 австралийской авиакомпании Qantas 15 часов летел из Лос-Анджелеса в Мельбурн. В полете применялось биотопливо — к стандартному авиационному добавили 10% органического на основе семян горчицы. В результате удалось сократить выбросы углекислого газа на 7%.
По словам представителей Qantas, "нетрадиционное" топливо не представляет никакой опасности. "Это абсолютно нормальный вылет для нас", — цитирует издание генерального директора Элисон Уэбстер.
В авиакомпании уверяют, что использование биотоплива может сократить выбросы углекислого газа на 80%.
Ранее лондонская транспортная компания TfL объявила о планах запустить в британской столице автобусы на топливе, полученном из кофейной гущи.