5.3. Особенности энергосбережения, отопления и освещения в сельском хозяйстве. Перспективы энергосбережения

После второй мировой войны в сельском хозяйстве промышленно-развитых стран произошли изменения, по­лучившие название энергетической революции. Развитие сельскохозяйственного производства привело к уменьше­нию основных различий между сельским хозяйством и промышленностью. Сельское хозяйство можно сегодня рассматривать как одну из форм промышленного произ­водства, а сельскохозяйственные фермы - как «фабрики на полях».

Главная цель энергосбережения в сельском хозяйстве - выявить пути и средства экономии энергии. Сельскохо­зяйственный сектор включает все связанные с сельским хозяйством операции: работы на сельских угодьях и фермах, транспортировка, переработка, упаковка, распре­деление сельскохозяйственных продуктов и их продажа.

Особое внимание будет уделяться совокупности меропри­ятий по экономии энергии на уровнях фермеров, хозяйств, персонала по обработке, распределению сельскохозяйствен­ных продуктов и их торговле, потребителей и всех тех, кто играет активную роль во всех звеньях сельскохозяй­ственного производства.

Можно позаимствовать опыт у стран, преуспевающих в энергосбережении в сельском хозяйстве. Например, количество энергии, потребляемой на сельскохозяйствен­ные нужды в Соединенных Штатах Америки, составляет всего 3 % общего потребления энергии. Но эта энергия играет жизненно важную роль в удовлетворении спроса на продукты питания в США и во многих других стра­нах. По мнению Министерства сельского хозяйства США, существуют четыре наиболее эффективные меры экономии электроэнергии, а именно:

• сведение к минимуму или уменьшение числа рыхлений при обработке почвы;

• повышение эффективности орошения;

• усовершенствование методов заделки удобрений;

• сокращение расхода энергии на сушку урожая.

По мнению специалистов, общее количество энергии можно сократить на 20 %, если полностью придерживаться этих 4-х рекомендаций, а также правильно эксплуатировать оборудование и выбирать подходящие сорта культур.

Обработка почвы с минимальным числом рыхлений, известная также под таким названием, как обработка без вспашки, завоевывает все большее признание. Проще го­воря, минимальная обработка почвы означает, что на ее поверхности оставляют растительные остатки и сокраща­ют такие работы, как вспашка, дискование и боронование поля перед засевом. При хорошей организации хозяйства фермер мог бы наполовину сократить расходы по топли­ву, перейдя на минимальную обработку почвы.

На нужды орошения, например, в США расходуется около 20 % общего количества энергии, потребляемой сель­ским хозяйством. Неудивительно, что сохранение влаги в почве - важная задача, особенно ввиду падения уровня грунтовых вод во многих посевных районах. Экономия энергии и экономия воды в процессе орошения идут рука об руку. Один из лучших способов достижения обеих це­лей - выбор режима орошения: посевы получают воду только тогда, когда они в ней нуждаются, и только в необ­ходимом количестве. Когда энергия была дешевой и в избытке, фермеры определяли «на глаз», когда надо оро­шать поля. Они осматривали посевы, растирали землю между пальцами и таким образом определяли ее влаж­ность. Но на смену старых способов пришли новые: инф­ракрасный пистолет, работающий на аккумуляторах, элек­тронные приборы, микроволновые показания со спутни­ков. Компьютеры дают возможность более точно опреде­лить, нуждаются ли поля в орошении.

Хотя более точный режим орошения является наи­большей потенциальной возможностью экономить энер­гию, дальнейшую экономию можно осуществить за счет других вспомогательных мер. Например, эксплуатация ирригационного оборудования с максимальным КПД экономит энергию и снижает общие затраты на ороше­ние. Фермеры считают, что современный ремонт оборудо­вания, уменьшение испарения из ирригационных канав и с полей - еще одна возможность снизить затраты и эко­номить энергию и воду. Министерство сельского хозяй­ства рекомендует заменить открытые магистральные ка­налы пластмассовой трубой для подачи воды в полевые каналы. Этот метод может сэкономить до 50 % воды и значительно снизить расход энергии.

На производство удобрений расходуется намного боль­ше энергии, чем на любые другие нужды сельского хо­зяйства. Это объясняется главным образом тем, что для получения азотного удобрения нужно большое количе­ство природного газа. Хотя у фермеров и нет возможнос­ти уменьшить потребление энергии, затрачиваемой на производство и доставку удобрений, они могут сократить расходы удобрений на ферме, не нанося ущерб урожаю. В прошлом фермеры вносили больше азотных удобре­ний, потому что это окупалось более высоким урожаем. Сначала добавление азота в почву давало значительный рост урожая. Но постепенно этот рост выравнивался, т. к. вступали в действие другие факторы. Оптимальное коли­чество вносимого удобрения можно определить путем тща­тельного анализа почвы. Другие важные факторы, влия­ющие на потребность в удобрениях, - это выбор времени и метода внесения удобрения. Некоторые фермеры ис­пользуют еще один способ для уменьшения расхода удоб­рений: посев в междурядьях азотофиксирующих бобовых растений.

Энергия, необходимая для сушки урожая, составляет всего 3 % от общей энергии, потребляемой сельским хо­зяйством. Несмотря на это, ее можно сократить путем изменения режима сушки. Фермеры добиваются этого, оставляя урожай на полях дольше обычного для подсу­шивания. Экономят энергию путем усовершенствования сушильных систем.

Кроме этих основных четырех способов разработаны и исследуются другие методы экономии энергии. Напри­мер, довольно широкое применение получила комбиниро­ванная система обработки почвы, которая позволяет со­вмещать глубокое рыхление почвы (на глубину 40 см) с нарезкой гребней. Рациональная и своевременная обра­ботка почвы таким методом снижает уровеньзасоренности посевов однолетними и многолетними сорняками на 50-60 %. Она способствует интенсивному прорастанию и быстрому развитию культурных растений, препятствует распространению возбудителей болезней и вредителей, благодаря чему усиливается конкурентоспособность сель­скохозяйственных культур.

Другая область, в которой тщательно изучается воз­можность экономии энергии, охватывает содержание ско­та в закрытых помещениях. Помещения для скота и птиц проектируются так, чтобы можно было использовать сол­нечную энергию для отопления, освещения, снабжения теплой водой, вентиляции. Хорошо утепленные здания и контроль температуры являются также важным спосо­бом экономии энергии. Например, на фермах по разведе­нию цыплят и индеек можно сэкономить энергию, если тщательно заделать все щели и дыры, покрыть стены и потолки теплоизоляционным материалом, установить тер­мостаты, контролирующие нагревательные системы, и смонтировать отопительные системы так, чтобы теплый воздух подавался вниз, а не вверх под крышу. Нововведе­нием считается подогрев коровников за счет рециркуля­ции тепла, выделяемого охлаждаемым молоком; исполь­зование животноводческих отходов для выработки элек­троэнергии; установка ветряных электрогенераторов на фермерских участках.

Многие методы экономии могут быть с равным успехом применены в различных подсекторах сельского хозяйства. Например, содержание в порядке двигате­лей сельскохозяйственных машин, транспортных средств и механических систем позволяет уменьшить расход топ­лива. Хорошо организованное хранение горючего явля­ется одной из важнейших мер экономии энергии и безо­пасности. Из расположенных на открытом месте назем­ных бензобаков, окрашенных в темный цвет и имеющих емкость 1130 литров, ежемесячно испаряется до 36 лит­ров бензина. Окраска баков в белый цвет и размещение их в тени может снизить эти потери до 9 литров в месяц.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите возможные способы повышения эффектив­ности работы двигателей внутреннего сгорания.

2. Кратко опишите работу различных систем двигателя внутреннего сгорания и возможные способы уменьшения рас­хода топлива.

3. Какова роль катализатора в автомобилях?

4. Что обозначает электрификация транспорта?

5. Какие вы знаете способы энергосбережения на городс­ком транспорте?

6. Перечислите возможные способы уменьшения расхода энергии в строительном комплексе.

7. Для чего используются предварительно теплоизолирован­ные трубы?

8. Какими способами можно сократить потребление энерго­ресурсов в сельском хозяйстве?