ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ БИОМАССЫ.

Использование энергии биомассы Материал растений и животных, включая их отходы и остатки, называется биомассой. Биомасса — самый старый источник энергии со времен овладения людьми огня. Это органический материал на основе углерода, который реагирует с кислородом при горении и с естественным превращением веществ с выделением тепла, образуя так называемую энергию биомассы. Такая энергия в виде тепла, особенно при температуре >400°C, может быть использована для производства работ и электроэнергии. Кроме того исходный материал может быть преобразован химическими и биологическими процессами для получения биотоплива, т. е. биомассы, переработанной в более удобную форму, в частности жидкого топлива для транспорта.энергия биомассы Рассмотрим насколько энергия биомассы экологична и важна. Биоэнергия в веществах Начальная энергия кислородной системы биомассы улавливается из солнечного излучения при фотосинтезе. При сжигании энергия биотоплива рассеивается, но остатки материала доступны для переработки в естественных экологических или сельскохозяйственных процессах. Таким образом, использование промышленного биотоплива, если оно тщательно увязано с естественными экологическими циклами, может быть экологически чистым и устойчивым. Такие системы называются агропромышленными, из которых наиболее развитыми являются отрасли сахарного тростника и лесопродукции. Сейчас появляется все больше примеров коммерческих продуктов для производства энергии и материалов из сельскохозяйственных культур как средства диверсификации и интеграции сельского хозяйства. Примером может служить этанол топливо которое изготавливается из сельскохозяйственного сырья. Масса сухого вещества биологического материала, циркулирующего в биосфере, составляет около 25 × 1010 т/год, включая около 10 × 1010 т/год углерода. Связанная энергия, улавливаемая при фотосинтезе, составляет 2 × 1021 Дж/год ( 0,7 ×1014 Вт). Из этого около 0,5% по весу составляет биомасса в качестве сельскохозяйственных культур для человека в качестве еды. Производство биомассы варьируется в зависимости от местных условий и примерно в два раза больше на единицу площади поверхности на суше, чем на море. Биомасса является основным источником около 10% (50 ЭДж/год) потребления энергии человечеством, что аналогично глобальному использованию ископаемого газа. Считается, что основная традиционная энергия биомассы заложена в дровах для приготовления пищи и отопления жилищ, преимущественно в развивающихся странах, но и в том числе значительные количества в сельских районах развитых стран. Энергия биомассы в процентном соотношении составляет: ~10% в качестве топлива для производства электроэнергии; ~10% для бытового получения тепла в том числе теплоэлектроцентрали – ТЭЦ; ~10% для компонента биотоплива как моторного топлива, уровень которого стремительно растет как в абсолютном, так и процентном соотношении. Некоторые страны отличаются большим использованием биоэнергии, в том числе — Бразилия (31%), Швеция (23%) и Австрия (18%). Биомасса считается возобновляемым источником энергии при правильном использовании. Однако, эта энергия вызывает беспокойство для местной экологии и глобального контроля климата. Потребление дров, и особенно коммерческая вырубка лесов с сжиганием, значительно опережают рост деревьев во все возрастающих районах мира. Углерод в биомассе получается путем фотосинтеза из CO2 в атмосфере. Когда биомасса сжигается, переваривается или разлагается естественным путем, выделяемый CO2 из самой биомассы рециркулируется в эту атмосферу. В стабильных экосистемах биомасса растет со скоростью, с которой она разлагается. Следовательно, энергия, получаемая из биомассы, сама по себе «углеродно нейтральна». Однако топливо, используемое сегодня в сельскохозяйственной и лесной технике, и при производстве удобрений преобладают ископаемые виды топлива, которые сами по себе не являются «углеродно-нейтральными». Поэтому биоэнергия, полученная без или в незначительных количествах ископаемого топлива, контрастирует с энергией из ископаемого топлива, из которого в атмосферу Земли добавляется дополнительный CO2. Таким образом, использование возобновляемых источников биоэнергии вместо ископаемого топлива является важным компонентом среднесрочной и долгосрочной политики по сокращению выбросов парниковых газов. Накопление энергии солнечной энергии в виде биомассы и биотоплива имеет фундаментальное значение. Все многочисленные процессы направлены на производство удобного и доступного топлива для полного спектра конечных применений, включая жидкое топливо для транспорта. Тепловая энергия, доступная при сжигании биотоплива составляет около 8 МДж/кг (несушеная ‘зеленая’ древесина) и 15 МДж/кг (сухая древесина), примерно до 40 МДж/кг (жиры и масла) и, для сравнения, 56 МДж/кг для метана. Бытовое и промышленное биотопливо Каждая деятельность, связанная с биомассой, производит широкий спектр продуктов и услуг. Например, там, где сахар производится из тростника, многие коммерческие продукты могут быть получены из оставшегося волокна. Если волокно сгорает, то любое избыточное технологическое тепло может быть использовано для выработки электроэнергии. Промывки и золу можно возвращать в почву в качестве удобрения. Производство электричества из тепловой энергии биомассы, этанола из крахмальных культур, метана из суспензии животных является достаточно затратным. Производство биотоплива, вероятно, будет наиболее экономичным, если в процессе производства используются уже концентрированные материалы, вероятно, в качестве побочного продукта. Эти материалы должны быть доступны по низкой цене или в качестве дополнительного дохода в процессе обработки и удаления отходов. Таким образом, должен быть запас биомассы, уже проходящий вблизи предполагаемого места производства, точно так же, как гидроэнергетика зависит от естественного потока воды, уже сосредоточенного в водосборе. Примерами могут служить отходы из вольеров для животных, обрезки с лесопилок, коммунальные сточные воды, солома из зерновых. Примеры биотоплива включают газообразный метан, жидкий этанол, метиловые эфиры, масла и твердый древесный уголь. Термин «биоэнергетика» иногда используется для обозначения биомассы и биотоплива вместе. Чрезвычайно важно определить и количественно оценить эти потоки энергии биомассы в местной экономике, прежде чем указывать вероятные объемы производства. Если только концентрированная биомасса еще не существует в ранее созданных системах, то стоимость роста биомассы и/или сбор часто бывает слишком большим и слишком сложным для получения экономической выгоды. Негативные последствия производства топлива из биомассы Негативные и неоправданные последствия экстенсивного производства топлива из биомассы в больших масштабах включают вырубку лесов, эрозию почв и уничтожение жизненно важных продовольственных культур топливными культурами. Биотопливо-это органические материалы, поэтому всегда есть альтернатива использования этих материалов в качестве химического сырья или конструкционных материалов. Например, пальмовое масло является важным компонентом мыла; многие пластмассовые и фармацевтические товары изготавливаются из натуральных продуктов; и большая часть строительных плит изготавливается из растительных волокон, изготовленных в виде композитных материалов. Плохо контролируемая энергия биомассы, безусловно, может привести к нежелательному загрязнению, особенно в результате сжигания при относительно низкой температуре, влажного топлива и отсутствия подачи кислорода для сжигания. Современные процессы производства биомассы требуют значительной осторожности и опыта. Использование устойчивой биоэнергетики и других возобновляемых источников энергии вместо ископаемого топлива снижает выбросы ископаемого углекислого газа и, таким образом, уменьшает воздействие изменения климата. Признание этого является ключевым аспектом политики в области изменения климата. Нужны социальные, экономические и экологические мероприятия, касающиеся того, чтобы биоэнергетика вносила позитивный, а не негативный вклад в устойчивое развитие.

МОЩНОСТЬ ВИЭ

За последние 7 лет установленная мощность объектов ВИЭ в Казахстане выросла почти в 11 раз За последние 7 лет установленная мощность объектов ВИЭ в Казахстане выросла почти в 11 разВ Казахстане по данным на начало 2022 года действует 134 объекта возобновляемых источников энергии (ВИЭ) суммарной установленной мощностью 2010 МВт. Объем производства электроэнергии солнечными электростанциями (СЭС), ветроэлектростанциями (ВЭС), биогазовыми станцииями (БГС) и малыми ГЭС за 2021 год составил 4 млрд 220,3 млн кВтч. Об этом говорится в обзоре рынка возобновляемых источников энергии в Республике Казахстан, подготовленном департаментом «Развитие рынка» АО «Самрук-Энерго». Согласно документу, все проекты в области ВИЭ в Казахстане реализуются за счет собственных и заемных средств инвесторов. При этом государство оказывает поддержку в виде гарантированного закупа всего объема электроэнергии ВИЭ по фиксированным тарифам или аукционным ценам и распределяет между традиционными станциями по тарифу на поддержку ВИЭ. Кроме того, для проектов маломасштабных ВИЭ государство оказывает частичное субсидирование затрат на уровне местных исполнительных органов. Возобновляемая энергетика в республике устойчиво растет. За последние 7 лет установленная мощность объектов ВИЭ выросла почти в 11 раз – с 177,52 МВт в 2014 году до 2010 МВт в 2021 году. Как отмечается в аналитическом обзоре со ссылкой на данные Министерства энергетики РК, ресурсный потенциал ВИЭ в Казахстане оценивается следующими показателями: - ветроэнергетика - 920 млрд кВтч/ год; - гидропотенциал - 62 млрд кВтч/год; - солнечная энергетика - 2,5 млрд кВтч/год; - тепловой потенциал геотермальных вод - 4,3 ГВт. В крупнейшем казахстанском электроэнергетическом холдинге АО «Самрук-Энерго» на сегодня действует 5 объектов ВИЭ. Их совокупный объем выработки электроэнергии за 2021 год составил 325,3 млн. кВтч. Это 7,7% от объема электроэнергии, вырабатываемой всеми объектами ВИЭ в РК. В «Самрук-Энерго» сформирован перечень капитальных проектов, в том числе «зеленых» проектов энергоперехода, включенных в Стратегию развития компании на 2022-2031 гг. Речь идет о строящихся на сегодня ветроэлектростанциях в районе г. Ерейментау в Акмолинской области мощностью 50 МВт и Енбекшиказахском районе Алматинской области на 60 МВт, а также о проектах комбинированной станции ВЭС в Шелекском коридоре мощностью 240 МВт с гидроэлектростанцией мощностью - 71 МВт; контррегулирующей Кербулакская ГЭС на реке Или мощностью 40,6 МВт. Поделиться…

ОТБОР ПРОЕКТОВ

Минэнерго предлагает в 2022 году провести отборы проектов строительства ВИЭ-генерации на розничных рынках до конца сентября Минэнерго предлагает в 2022 году провести отборы проектов строительства ВИЭ-генерации на розничных рынках до конца сентябряМинэнерго предлагает в 2022 году провести отборы проектов строительства электростанций на базе возобновляемых источников энергии на розничных рынках электроэнергии до конца сентября, проект постановления Правительства РФ опубликован для общественного обсуждения на федеральном портале проектов нормативных правовых актов. Необходимые предельные значения капитальных и эксплуатационных затрат для таких проектов на период после 2024 года пока не утверждены. Соответствующие предложения Минэнерго России ранее внесло в Правительство. Проведение отборов в указанные даты обеспечит регионам и заинтересованным инвесторам достаточный срок для качественной подготовки конкурсных заявок и реализации необходимых процедур. Программа поддержки розничных ВИЭ-станций работает в регионах с 2015 года и призвана дать стимулы для широкого внедрения на розничных рынках «зелёной» электроэнергии, диверсификации источников энергии, развития инновационной активности и внедрения новых видов генерации, приспособленных к местным реалиям. Основа механизма возврата инвестиций при строительстве объекта ВИЭ на розничном рынке — норма об обязательной покупке сетевыми организациями (в изолированных энергосистемах — гарантирующими поставщиками) в приоритетном порядке энергии, выработанной на базе ВИЭ, по специально установленному тарифу в целях компенсации потерь в сетях. Состав таких объектов определяется регионами по итогам ежегодно проводимых конкурсных отборов. Критерий отбора – наименьшая предложенная участниками цена поставляемой энергии. Отбор проводится без установления квот для какого либо вида ВИЭ. Проекты-победители отбора подлежат включению в схему и программу перспективного развития электроэнергетики субъекта Российской Федерации. Поделиться…

БИОМАССА . РАСТИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. СЫРЬЁ.

Биомасса - растительные материалы Биомасса, растительные материалы, растительное сырье Биомасса, как экологический термин, - это общая масса растительных и животных организмов на единицу поверхности или объема места обитания. Однако, в последнее время чаще всего под этим понятием подразумевают только растительную биомассу. В этом контексте биомасса - не ископаемые органические (растительные) материалы, находящиеся как на поверхности земли, так и под землей, как живые, так и умершие. Соответственно, можно насчитать тысячи видов таких материалов. Однако из всего многообразия видов растительной биомассы предметом нашей специализации являются только наиболее массовые, широко распространенные и имеющие коммерческую ценность как топливо или сырье. Главным образом это - отходы производства и потребления, энергетические растения и торф. Ниже приведены описания основных видов растительного сырья с возможностью перехода к описаниям технологий и оборудования для их переработки, видам изготавливаемой из них продукции и экономики производства. Древесина и древесные отходы Древесина и древесные отходы Древесные опилки, щепа, отходы производства фанеры, горбыль, рейки, отторцовки, балансы, кора. 1. Что сегодня представляют собой древесные отходы для большинства предприятий деревопереработки? 1.1. Это основной вид продукции, т.к. обычно в отходы уходит более 50% начального количества сырья. 1.2. Это постоянные непроизводственные расходы, т.к. хочешь – не хочешь, а нужно тратить деньги как минимум на их вывоз с территории предприятия. 1.3. Это постоянная "головная боль", т.к. все время нужно заботиться о том, куда эти отходы вывозить ... Помет Помет Помёт - основная продукция птицеводства. Это не ошибка. Шутка? Может быть. Но ведь птицы выделяют этого продукта в десятки раз больше по массе, чем мяса и яиц. Ежедневно помет образуется в гигантских количествах. Для примера - средняя птицефабрика производит около 200 тонн помета в сутки. В масштабах страны речь идет о миллиардах тонн. Эти зловонные отходы накапливаются и отравляют всё вокруг. Однако, помет можно из "головной боли" превратить в ценную продукцию – органические удобрения или биотопливо, получив при этом значительную прибыль. Трава Трава Если рассматривать траву как сырье для производства кормов сельскохозяйственных животных, то трава – это масса свежескошенных стеблей, листьев и бутонов травянистых растений. В этой связи свежескошенную траву в сельском хозяйстве часто называют зелёной массой. Чаще всего для производства кормов выращивают сеяные многолетние и однолетние луговые травы с большим содержанием бобовых культур. Из злаковых культур наиболее распространены овсяница, райграс, мятлик, лисохвост, ежа сборная. Трава злаковых убирается в период ... Органическая часть твёрдых бытовых отходов Органическая часть твёрдых бытовых отходов Твёрдые бытовые отходы (ТБО) — это отходы потребления человека (в Европе их принято называть “Municipal Solid Waste”). ТБО делятся на 2 основные категории: - биологические твердые отходы (или отбросы); - небиологические твердые отходы (или просто мусор). Ежегодно в России производится около 3,8 млрд. тонн отходов. ... Пивная дробина Пивная дробина Пивная дробина - побочный продукт пивоваренной промышленности, получаемый при выработке сусла из ячменя и солода. Пивная дробина является высококачественным белковым кормом для многих видов сельскохозяйственных животных. Но в свежем виде пивная дробина практически не подлежит хранению, перевозка ее на большие расстояния в этом виде экономически бессмысленна. Цена, по которой ее продают близлежащим селскохозяйственным предприятиям, - символическая. Почему это происходит, и что с этим делать? Ответы - в полном тексте статьи. Тростник, камыш Тростник, камыш Тростник - многолетнее травянистое растение из семейства злаковых. Заросли высоких (до 4 м.) растений с серовато-зелеными жесткими листьями и пушистыми метелками соцветий знакомы, наверное, каждому. Его часто называют камышом, хотя настоящий камыш относится к семейству осоковых и выглядит иначе (главное отличие – соцветие в виде султана). Заросли тростника, занимающие огромные площади по берегам и, особенно, в поймах рек, часто именуются «плавнями». В настоящее время этот широко распространенный злак с урожайностью зеленой массы до 20 тонн с гектара используется, главным образом, на корм лошадям и крупному рогатому скоту ... Лигнин Лигнин Лигнин – сложный органический природный полимер, в основе формулы которого – бензольное кольцо. Находится, главным образом, в наружных слоях клеточных оболочек древесины. Это обстоятельство объясняет его название - от латинского Lignum – дерево, древесина. Отложение лигнина в клеточных оболочках растений приводит к увеличению их прочности и одревеснению. Лигнин - аморфное вещество жёлто-коричневого цвета; нерастворим в воде и органических растворителях. Лигнин в промышленности получают как отход при производстве целлюлозы (сульфатный лигнин) и гидролизе растительных материалов ... Торф Торф Торф – это деньги. Под ногами. Много. Очень! Торф - горючее полезное ископаемое, образовавшееся в процессе отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях избыточной влажности и ограниченном доступе воздуха. В мире торфяные месторождения и болота занимают около 350 млн. га (около 3 % площади суши) из них около 100 млн. га имеют промышленное значение. Разведанные запасы торфа в России составляют около 150 миллиардов тонн. В 70-е годы ХХ века в СССР добывалось до 90 млн. тонн торфа – больше, чем во всех остальных странах мира вместе взятых... Солома Солома Солома - сухие стебли растений, как правило, освобожденные от листьев, соцветий и семян. Солома для транспортировки, хранения и дальнейшего использования прессуется специальными машинами в рулоны или тюки. По своей питательности она значительно уступает сену. Солома практически не содержит витаминов, она бедна белками (2 – 4%), жирами (1 – 2%), в ней мало минеральных солей. Много в соломе только трудно перевариваемой клетчатки (32 – 40%), что значительно снижает ценность соломы как кормовой культуры. Поэтому, солома практически является отходом сельскохозяйственного производства ... Деревянные поддоны Деревянные поддоны Потребление человека растет бешенными темпами. Все больше товаров перемещается от мест производства к местам потребления. Всё больше поддонов для этого используется. Всё больше поддонов выходит из строя. В крупных городах эти поддоны, свезенные в одно место, образуют горы … и становятся хорошим источником сырья для производства топливных брикетов и гранул. У нас есть комплексное решение по утилизации использованных поддонов и производству из них топливных брикетов или гранул. В настоящее время работает уже 2 созданных нами завода ... Зерноотходы, отходы сушки и переработки зерна Зерноотходы, отходы сушки и переработки зерна Как высушить зерно, не используя при этом "золотое" дизельное топливо? Может ли быть топливо для сушки зерна практически бесплатным? А что, если при этом будет утилизирована огромная гора отходов? Не может быть? Ответы на эти вопросы Вы найдете в полном тексте этой короткой статьи ... Костра льна Костра льна Костра - одревесневшие части стеблей прядильных растений (льна, конопли и др.), получаемые при их первичной обработке. Костра состоит в основном из целлюлозы (45-58 %), лигнина (21-29 %) и пентозанов (23-26 %). Костра имеет множество применений. Из неё делают строительные и теплоизоляционные материалы, используют как субстрат для выращивания грибов. В гранулированном или брикетированном виде может использоваться в качестве топлива. Нами изготовлено оборудование завода по производству гранул из костры льна ... Свекловичный жом Свекловичный жом Жом свекловичный − побочный продукт производства сахара из свеклы. Представляет собой обессахаренную свекловичную стружку серого цвета. Свежий свекловичный жом имеет влажность 92 … 95%. Сухое вещество жома состоит из пектиновых веществ (около 50%), целлюлозы (около 45%), белков (около 2%), сахарозы (0,6%) и минеральных веществ (до 1%). Таким образом, жом является ценным кормом для сельскохозяйственных животных (по питательности он занимает среднее положение между овсом и сеном). Однако, производство сахара из свеклы осуществляется всего несколько месяцев в году, выход жома при этом составляет ... Лузга Лузга Лузга (шелуха) – наружные оболочки семян растений. Наиболее известна лузга получаемая при обрушивании семян подсолнечника, риса, гречихи. Имеет различные применения: в сельском хозяйстве как добавка в корм, в качестве компонента при изготовлении субстрата для выращивания грибов, в гидролизной промышленности для получения спиртов и кормовых дрожжей. Но наибольшее распространение лузга получила как сырье для производства твердого биотоплива – гранул и брикетов. Чаще всего лузга является отходом маслоэкстракционных производств. Масложировая промышленность России насчитывает около 70 крупных специальных предприятий ... Навоз Навоз Навоз - основная продукция животноводства. Это не ошибка. Шутка? Может быть. Но ведь коровы выделяют этого "продукта" в десятки раз больше по массе, чем мяса и молока. Ежедневно навоз образуется в гигантских количествах. В масштабах страны речь идет о миллиардах тонн. Эти зловонные отходы накапливаются и отравляют всё вокруг. При употреблении растений в пищу, животные усваивают далеко не все находящиеся в растениях химические элементы, большая их часть попадает в навоз, что делает эти отходы хорошим удобрением. Однако прямое использование навоза в качестве удобрений невозможно по ряду причин ... Сапропель Сапропель Сапропель - илистые перегнившие отложения растительного и животного происхождения на дне замкнутых пресных водоёмов (болот, озер), содержащие большое количество органических веществ в коллоидном состоянии. Сапропель имеет множество применений: в сельском хозяйстве его используют как удобрение и в качестве минеральной добавки к кормам, в медицине используют в лечебной практике для аппликаций и грязевых ванн. В высушенном и гранулированном виде сапропель можно перевозить на большие расстояния. Как известно, в Западной Европе за века сельскохозяйственной деятельности человека плодородие почв ... Спиртовая барда Спиртовая барда Барда (спиртовая барда, послеспиртовая барда) – побочный продукт в производстве спирта, при этом на 1 литр спирта приходится в зависимости от технологии 10 … 15 литров барды. Изначально - это жидкость (суспензия) светло-коричневого цвета с характерным «хлебным» запахом или запахом зерна, с содержанием сухих веществ 5 … 10%. В таком виде использование и транспортировка барды являются экономически неоправданными, а длительное хранение – невозможным, поэтому барда, по сути, является отходом производства. Однако, если произвести обезвоживание барды в специальных сепараторах до влажности 50 … 60%, то будет получен ... Грибной субстрат Грибной субстрат Производство грибов включает в себя следующие процессы: 1. Подготовка питательной среды для выращивания грибов – грибного субстрата (грибных блоков). 2. Подготовка посевного материала (выращивание мицелия). 3. Внесение посевного материала в питательную среду - инокуляция. 4. Выгон плодовых тел. 5. Утилизация отходов грибного производства. ...