БИОГАЗ

Биогаз Материал из Википедии — свободной энциклопедии Метантанк биогазовой установки NoFonti.svg В статье есть список источников, но не хватает сносок. Без сносок сложно определить, из какого источника взято каждое отдельное утверждение. Вы можете улучшить статью, проставив сноски на источники, подтверждающие информацию. Сведения без сносок могут быть удалены. Биогаз — газ, получаемый водородным или метановым брожением биомассы. Метановое разложение биомассы происходит под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида. Одной из разновидностей биогаза является биоводород, где конечным продуктом жизнедеятельности бактерий является не метан, а водород. Содержание 1 История 2 Состав и качество биогаза 3 Сырьё для получения 4 Экология 5 Производство 5.1 Принцип работы установки 5.2 Факторы, влияющие на процесс брожения 6 Температура 7 Площадь поверхности частиц сырья 8 Применение 8.1 Развивающиеся страны 8.2 Автомобильный транспорт 9 Потенциал 10 Критика 11 См. также 12 Примечания 13 Литература 14 Ссылки История В XVII веке Ян Баптист Ван Гельмонт обнаружил, что разлагающаяся биомасса выделяет воспламеняющиеся газы. Алессандро Вольта в 1776 году пришёл к выводу о существовании зависимости между количеством разлагающейся биомассы и количеством выделяемого газа. В 1808 году сэр Хэмфри Дэви обнаружил метан в биогазе. Первая задокументированная биогазовая установка была построена в Бомбее, Индия в 1859 году. В 1895 году биогаз применялся в Великобритании для уличного освещения. В 1930 году, с развитием микробиологии, были обнаружены бактерии, участвующие в процессе производства биогаза. В СССР исследования проводились в 40-х годах прошлого века. В 1948—1954 гг. была разработана и построена первая лабораторная установка. В 1981 году при Госкомитете по науке и технике была создана специализированная секция по программе развития биогазовой отрасли. Запорожский конструкторско-технологический институт сельскохозяйственного машиностроения построил 10 комплектов оборудования[1]. Состав и качество биогаза 50—87 % метана, 13—50 % CO2, незначительные примеси H2 и H2S. После очистки биогаза от СО2 получается биометан. Биометан — полный аналог природного газа, отличие только в происхождении. Поскольку только метан поставляет энергию из биогаза, целесообразно, для описания качества газа, выхода газа и количества газа все относить к метану, с его нормируемыми показателями. Объём газов зависит от температуры и давления. Высокие температуры приводят к расширению газа и к уменьшаемому вместе с объёмом уровню калорийности и наоборот. Кроме того при возрастании влажности калорийность газа также снижается. Чтобы выходы газа можно было сравнить между собой, необходимо их соотносить с нормальным состоянием (температура 0 °C, атмосферное давление 1,01325 bar, относительная влажность газа 0%). В целом данные о производстве газа выражают в литрах (л) или кубических метрах (м³) метана на 1 кг органического сухого вещества (ОСВ), это намного точнее и красноречивее, нежели данные в м³ биогаза в м³ свежего субстрата. Сырьё для получения Перечень органических отходов, пригодных для производства биогаза: навоз, птичий помёт, зерновая и мелассная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цеха (кровь, жир, кишки, каныга), трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов — соленая и сладкая молочная сыворотка, отходы производства биодизеля — технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков — жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки — мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов — очистки, шкурки, гнилые клубни, кофейная пульпа. Кроме отходов биогаз можно производить из специально выращенных энергетических культур, например, из силосной кукурузы или сильфия, а также водорослей. Выход газа может достигать до 300 м³ из 1 тонны. Выход биогаза зависит от содержания сухого вещества и вида используемого сырья. Из тонны навоза крупного рогатого скота получается 50—65 м³ биогаза с содержанием метана 60 %, 150—500 м³ биогаза из различных видов растений с содержанием метана до 70 %. Максимальное количество биогаза — это 1300 м³ с содержанием метана до 87 % — можно получить из жира. Различают теоретический (физически возможный) и технически-реализуемый выход газа. В 1950-70-х годах технически возможный выход газа составлял всего 20-30 % от теоретического. Сегодня применение энзимов, бустеров для искусственной деградации сырья (например, ультразвуковых или жидкостных кавитаторов) и других приспособлений позволяет увеличивать выход биогаза на самой обычной установке с 60 % до 95 %. В биогазовых расчётах используется понятие сухого вещества (СВ или английское TS) или сухого остатка (СО). Вода, содержащаяся в биомассе, не даёт газа. На практике из 1 кг сухого вещества получают от 300 до 500 литров биогаза. Чтобы посчитать выход биогаза из конкретного сырья, необходимо провести лабораторные испытания или посмотреть справочные данные и определить содержание жиров, белков и углеводов. При определении последних важно узнать процентное содержание быстроразлагаемых (фруктоза, сахар, сахароза, крахмал) и трудноразлагаемых веществ (например, целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин). Определив содержание веществ, можно вычислить выход газа для каждого вещества по отдельности и затем сложить. Раньше, когда не было науки о биогазе и биогаз ассоциировался с навозом, применяли понятие «животной единицы». Сегодня, когда биогаз научились получать из произвольного органического сырья, это понятие отошло и перестало использоваться. Свалочный газ — одна из разновидностей биогаза. Получается на свалках из муниципальных бытовых отходов. Экология Производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу. Метан оказывает влияние на парниковый эффект в 21 раз более сильное, чем СО2, и находится в атмосфере 12 лет. Захват метана — лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления. Переработанный навоз, барда и другие отходы применяются в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Это позволяет снизить применение химических удобрений, сокращается нагрузка на грунтовые воды. Производство Biogas plant Zorg.gif Существуют промышленные и кустарные установки. Промышленные установки отличаются от кустарных наличием механизации, систем подогрева, гомогенизации, автоматики. Наиболее распространённый промышленный метод — анаэробное сбраживание в метантанках. Хорошая биогазовая установка должна иметь необходимые части: Ёмкость гомогенизации Загрузчик твердого (жидкого) сырья Реактор Мешалки Газгольдер Система смешивания воды и отопления Газовая система Насосная станция Сепаратор Приборы контроля КИПиА с визуализацией Система безопасности Принцип работы установки Биомасса (отходы или зелёная масса) периодически подаются с помощью насосной станции или загрузчика в реактор. Реактор представляет собой подогреваемый и утепленный резервуар, оборудованный миксерами. Стройматериалом для промышленного резервуара чаще всего служит железобетон или сталь с покрытием. В малых установках иногда используются композиционные материалы. В реакторе живут полезные бактерии, питающиеся биомассой. Продуктом жизнедеятельности бактерий является биогаз. Для поддержания жизни бактерий требуется подача корма, подогрев до 35-38 °С и периодическое перемешивание. Образующийся биогаз скапливается в хранилище (газгольдере), затем проходит систему очистки и подается к потребителям (котел или электрогенератор). Реактор работает без доступа воздуха, герметичен и неопасен. Для сбраживания некоторых видов сырья в чистом виде требуется особая технология. Например, спиртовая барда перерабатываются с использованием химических добавок. Для кислой меласной барды используется щелочь. Возможна переработка этих же субстратов по одностадийной технологии без химических добавок, но при коферментации (смешивании) с другими видами сырья, например, с навозом или силосом. Факторы, влияющие на процесс брожения Температура Влажность среды Уровень рН Соотношение C : N : P Площадь поверхности частиц сырья Частота подачи субстрата Замедляющие вещества Стимулирующие добавки Температура Метановые бактерии проявляют свою жизнедеятельность в пределах температуры 0-70ºС. Если температура выше они начинают гибнуть, за исключением нескольких штаммов, которые могут жить при температуре среды до 90ºС. При минусовой температуре они выживают, но прекращают свою жизнедеятельность. В литературе как нижнюю границу температуры указывают 3-4ºС. Площадь поверхности частиц сырья Принципиальным является, что чем меньше частички субстрата, тем лучше. Чем больше площадь взаимодействия для бактерий и чем более волокнистый субстрат, тем легче и быстрее бактериям разлагать субстрат. Кроме того, его проще перемешивать, смешивать и подогревать без образования плавающей корки или осадка. Измельченное сырье имеет влияние на количество произведенного газа через длительность периода брожения. Чем короче период брожения, тем лучше должен быть измельчен материал. При достаточно длительном периоде брожения количество выработанного газа снова увеличится. При использовании измельченного зерна этого уже удалось достичь через 15 дней. Применение Автобус, работающий на биогазе, Берн, Швейцария Биогаз используют в качестве топлива для производства: электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива. Биогазовые установки могут устанавливаться как очистные сооружения на фермах, птицефабриках, спиртовых заводах, сахарных заводах, мясокомбинатах. Биогазовая установка может заменить ветеринарно-санитарный завод, т. е. падаль может утилизироваться в биогаз вместо производства мясо-костной муки. Среди промышленно развитых стран ведущее место в производстве и использовании биогаза по относительным показателям принадлежит Дании — биогаз занимает до 18 % в её общем энергобалансе. По абсолютным показателям по количеству средних и крупных установок ведущее место занимает Германия — 8000 установок. В Западной Европе не менее половины всех птицеферм отапливаются биогазом. Развивающиеся страны В Индии, Вьетнаме, Непале и других странах строят малые (односемейные) биогазовые установки. Получаемый в них газ используется для приготовления пищи. Больше всего малых биогазовых установок находится в Китае — более 10 млн (на конец 1990-х). Они производят около 7 млрд м³ биогаза в год, что обеспечивает топливом примерно 60 млн крестьян. В конце 2010 года в Китае действовало уже около 40 млн биогазовых установок. В биогазовой индустрии Китая заняты 60 тысяч человек[2]. В Индии с 1981 года до 2006 года было установлено 3,8 млн малых биогазовых установок. В Непале существует программа поддержки развития биогазовой энергетики, благодаря которой в сельской местности к концу 2009 года было создано 200 тысяч малых биогазовых установок[3]. Автомобильный транспорт Volvo и Scania производят автобусы с двигателями, работающими на биогазе. Такие автобусы активно используются в городах Швейцарии: Берн, Базель, Женева, Люцерн и Лозанна. По прогнозам Швейцарской Ассоциации Газовой Индустрии к 2010 году 10 % автотранспорта Швейцарии будет работать на биогазе. Муниципалитет Осло в начале 2009 года перевёл на биогаз 80 городских автобусов. Стоимость биогаза составляет €0,4 — €0,5 за литр в бензиновом эквиваленте. При успешном завершении испытаний на биогаз будут переведены 400 автобусов[4]. Потенциал В России агрокомплекс ежегодно производит 773 миллиона тонн отходов, из которых можно получить 66 миллиардов м3 биогаза, или около 110 миллиардов кВт•ч электроэнергии. Общая потребность России в биогазовых заводах оценивается в 20 тысяч предприятий[5]. В США выращивается около 8,5 миллионов коров. Биогаза, получаемого из их навоза, будет достаточно для обеспечения топливом 1 миллиона автомобилей[6]. Потенциал биогазовой индустрии Германии оценивается в 100 миллиардов кВт·ч энергии к 2030 году, что будет составлять около 10% от потребляемой страной энергии.

НОВЫЕ ПРАВИЛА ДЛЯ ЭНЕРГЕТИКИ.

Российская промышленность для энергетики: игра по новым правилам Мероприятие пройдет в рамках Российского международного энергетического форума (РМЭФ -2022) и деловой программы выставки «ЖКХ России». Дата проведения: 26 апреля 2022 года, 14.00-17.00 Место проведения: Санкт-Петербург, Петербургское шоссе 64, КВЦ «Экспофорум», конференц- зал Н23 – Н24 Основные вопросы для осуждения: Роль государства и инициативы промышленности: нормативная база, стимулирующие меры поддержки; Модернизация генерирующих мощностей: текущая картина и «болевые точки»; Импортозамещение: насколько российские предприятия готовы к реализации масштабной программы по обеспечению технологического суверенитета, первоочередные задачи, сроки; Технологии: отечественное производство, презентации предприятий, потенциал развития; Промышленная и информационная безопасность: обеспечить надежную защиту; Инжиниринг и строительство энергообъектов: пути решения проблем; Стратегические решения: новые возможности. Участники встречи: Андрей Максимов, директор Департамента развития электроэнергетики Министерства энергетики Российской Федерации; Шамиль Юлгушев, начальник отдела развития нефтегазового оборудования Департамента машиностроения для ТЭК Министерства промышленности и торговли РФ; Александр Аргасцев, Директор проектов Центра компетенций и технологического развития ТЭК, ФГБУ «Российское энергетическое агентство» (РЭА); Сергей Иванов, директор Дирекции производственных систем, руководитель Инновационного центра ПАО «ТГК-1»; Александр Иванов, и.о. заместителя главного инженера ПАО «Россети Ленэнерго» по технологическому развитию и инновациям; Тарас Шибаев, главный конструктор Уральского турбинного завода; Александр Гутин, директор по маркетингу ГК "Астра" Дмитрий Васильев, Генеральный директор АО «Лазерные системы»; Александр Артемьев, заместитель директора по маркетингу НПО «Элсиб» ПАО; Евгений Сажин, управляющий директор ТД «Взлет»; Павел Старов, руководитель проектов, департамент маркетинга и продаж ГК «Системы и Технологии»; Дмитрий Войтенко, руководитель участка перспективной продукции ООО "Дорогобужкотломаш" Алексей Петрухин, руководитель участка автоматики и систем управления ООО"Дорогобужкотломаш Для посетителей: Для регистрации для участия в круглом столе в качестве посетителя направьте Ф.И.О., компанию, должность, адрес электронной почты на адрес: pr@eprussia.ru Для участников: Координатор деловой программы: Смирнова Ольга Юрьевна, os@eprussia.ru, м.т. +7 911 910 83 67

БЕСПЛАТНЫЙ ВЕБИНАР

Пришло время SEO. Как получить максимум от рекламы в поиске? Бесплатный вебинар: Пришло время SEO. Как получить максимум от рекламы в поиске Привет! Напоминаем, что уже в среду, 20 апреля, состоится вебинар о SEO, на котором выступят ведущие специалисты в области поискового продвижения из Rookee. Зарегистрироваться Интересно? Знакомьтесь со спикерами Бесплатный вебинар: Пришло время SEO. Как получить максимум от рекламы в поиске Зарегистрироваться Если у вас остались вопросы, ответьте на это письмо, напишите в WhatsApp по номеру +7 (962) 275 85-46 или позвоните 8 800 700-59-30, и наши специалисты помогут вам.

ВЫСТАВКА В АПРЕЛЕ 2022 ГОДА

Выставка MiningWorld Russia 26 — 28 апреля 2022 Москва, «Крокус Экспо» Для бесплатного посещения выставки получите электронный билет, указав промокод ПРОМОКОД mwr22iYEAE ПОЛУЧИТЕ ЭЛЕКТРОННЫЙ БИЛЕТ Добрый день! Уже через месяц свои двери откроет 26-я выставка машин и оборудования для добычи, обогащения и транспортировки полезных ископаемых MiningWorld Russia 2022. Даты: 26 — 28 апреля Место: Москва, МВЦ «Крокус Экспо» (павильон 1). Проверка QR-кодов отменена, что существенно облегчает доступ на площадку. Получите бесплатный билет по промокоду mwr22iYEAE 12 разделов выставки MiningWorld Russia: Специальная экспозиция «Территория Тяжелой Техники» Машины и оборудование для обработки и обогащения полезных ископаемых IT-технологии и автоматизация технологических процессов в горнодобывающей промышленности Машины и оборудование для разведки месторождений Машины и оборудование для добычи полезных ископаемых Машины и оборудование для перемещения и транспортировки Машины и оборудование для обеспечения безопасности горных работ Системы очистки воды, воздуха и экологического мониторинга Лабораторное оборудование и материалы Оборудование для энергоснабжения горных предприятий Строительные технологии в горном деле Запчасти, комплектующие и сопутствующие материалы в горнодобывающей промышленности Посещение MiningWorld Russia 2022 сейчас поможет вам правильно выбрать стратегию развития своей компании, наладить цепочки поставок и найти надежных партнеров и поставщиков. В этом году особенно важно: Оценить рынок машин и оборудования для горной добычи Лично провести переговоры с представителями руководства ведущих компаний Заключить выгодные контракты с партнерами и поставщиками Получить актуальную и экспертную информацию о рынке от спикеров деловой программы выставки Разделы выставки Деловая программа Промокод для ваших коллег: mwr22iYEAE Для бесплатного посещения выставки ПОЛУЧИТЕ ЭЛЕКТРОННЫЙ БИЛЕТ Направьте промокод mwr22iYEAE коллегам и партнерам, чтобы они также могли посетить выставку бесплатно. Пригласите коллег >> Подробнее о выставке — на сайте www.miningworld.ru Выставка MiningWorld Russia +7 (499) 750-08-28ВЫС

РОСТ ВИЭ

Весьма оптимистично выглядит заявление Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), которое выпустило очередную версию ежегодного сборника статистических данных по установленной мощности возобновляемой энергетики по странам Renewable Capacity Statistics 2022. Согласно последним данным IRENA, в прошлом году мощности электростанций, работающих на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в мире выросли на 257 ГВт. Примерно столько же, сколько в 2020 году. При этом 60% новых мощностей ВИЭ введены в эксплуатацию в Азии. Суммарная мощность ВИЭ-электростанций превысила 3000 ГВт, а их доля в общей установленной мощности мировой энергосистемы выросла за год с 36,6% до 38,3%. Агентство подчеркивает, что доля ВИЭ в приросте генерирующих мощностей в мире за 2021 год составила 81%. Тенденция энергетического перехода налицо. Подавляющая часть новых мощностей ВИЭ (88%) – это солнечные и ветровые электростанции. Этим в очередной раз подтверждается, что солнечная и ветровая генерация постепенно становится крупнейшим сектором мировой электроэнергетики. Эксперты отрасли считаю, что в России для таких результатов следует сохранить программу по развитию ВИЭ, иначе о «зеленой» энергетике можно будет забыть надолго, а может - навсегда.

НОВЫЕ МОДЕЛИ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ОТДАЛЁННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Открытое интервью» с президентом Национальной ассоциации СПГ Павлом Сарафанниковым Входящие Энергетика и промышленность России logo Информационная система энергетического комплекса и связанных с ним отраслей Перейти на сайт Some Image «Открытое интервью» с президентом Национальной ассоциации СПГ Павлом Сарафанниковым «Новые модели энергоснабжения отдаленных территорий в России: решения и перспективы» Большая часть населенных пунктов, находящихся в отдаленных и труднодоступных местах Крайнего Севера и Дальнего Востока, до сих пор получают энергию от дизель-генераторов, неэффективных и неэкологичных, с точки зрения современных стандартов в энергетике. Как изменить эту ситуацию? Насколько эффективно использование сжиженного природного газа (СПГ) для создания систем энергоснабжения отдаленных территорий? Что выгоднее: СПГ, атом или же возобновляемые источники энергии (ВИЭ)? На эти и другие вопросы в ходе открытого интервью ответит президент Национальной ассоциации СПГ Павел Сарафанников. Ведущий – корреспондент газеты «Энергетика и промышленность России» Сергей Крапивин. Открытое интервью пройдет на платформе ZOOM в пятницу, 8 апреля в 12.00 Подключение по ссылке https://us06web.zoom.us/j/85167908747 ОТКРЫТОЕ ИНТЕРВЬЮ Онлайн разговор с ведущими экспертами энергетики. Новый редакционный формат, мы получаем ответы на актуальные вопросы отрасли из самых авторитетных источников. Встреча анонсируется на портале и в соцсетях, интервью проходит на платформе ZOOM, а также транслируется и хранится в открытом доступе на нашем сайте, на канале Яндекс.ДЗЕН и на YouTube –канале. На основе интервью в печатной и электронной версиях газеты выходит постматериал.

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.