Содержание
Введение 3
Использование древесины и соломы злаковых культур для производства пеллет 4
Производство газового топлива из твердой биомассы 4
Производство этанола 5
Производство биоводорода 5
Производство биодизельного топлива 6
Производство биогаза 7
Заключение 13
Список использованных источников 15
Введение
Биоэнергетика в последние 10-15 лет стала самостоятельной отраслью «большой» энергетики. Во многих странах мира (страны Европейского Союза (ЕС), Индия, Китай, Бразилия и др.) ее вклад в энергобаланс превышает суммарный вклад остальных возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Скорость прироста вклада биомассы в мировой энергетический баланс, как видно из таблицы, существенно меньше, чем у других видов возобновляемых источников. Однако уже в 2001 г., при общем производстве энергии в мире соответствующем 10 млрд т н.э. (1 т н.э. (нефтяного эквивалента) = 1,43 т у.т. - прим. ред.) вклад биомассы составил 1,1-1,2 млрд т н.э., а суммарный вклад всех ВИЭ - 1,36 млрд т н.э. По прогнозам специалистов, к 2040 г. общее потребление энергии в мире достигнет 13,5 млрд т н.э. (100%), вклад всех ВИЭ - 6,44 млрд т н.э. (47,7%), вклад биомассы - 3,21 млрд т н.э. (23,8%). ЕС к 2010 г. довела вклад биоэнергетики в общий баланс производства энергии до 12%, что, с одной стороны, будет способствует защите окружающей среды, особенно от транспортных выбросов, а с другой - уменьшает зависимости ЕС от импорта энергоносителей. Основные направления использования биомассы в энергетике - это производство пеллет (горючих брикетов) и древесной щепы (для прямого сжигания), газификация и пиролиз (био-сингаз, метанол для транспорта), производство этанола, биодизельного топлива, биоводорода и биогаза.
Использование древесины и соломы злаковых культур для производства пеллет
Беларусь может стать экспортером древесной щепы и пеллет(прессованных гранул из отходов предприятий деревообработки) для Европы и других стран.
Для производства пеллет также может использоваться солома злаковых и крупяных культур, масса накопления которой ежегодно составляет 40-50 млн т. При использовании для получения пеллет только половины этой массы можно получить за счет экспорта до 0,6 млрд евро.
Производство пеллет включает в себя 5 основных стадий: складирование и подготовка сырья, его сушка до влажности 18-19%, прессование, охлаждение, упаковка и складирование. Энергосодержание древесных пеллет составляет 17-18 МДж/кг (3 м3древесных пеллет по энергосодержанию эквивалентны 1 м3 нефти), плотность - 650-700 кг/м3, диаметр - 6-16 мм, длина - 20-30 мм; содержание золы - 0,4-1,0%, влажность - 7-12%.
В свою очередь, пеллеты могут применяться для получения биосингаза и биоводорода, производства метанола, газификации.
Производство газового топлива из твердой биомассы
Кроме традиционного прямого сжигания древесного топлива в котельных установках существуют технологии получения газового топлива из твердой биомассы, такие как пиролиз и газификация.
Пиролиз -термохимическая конверсия сырья без доступа воздуха при температуре 450-550 ОС, которая позволяет из 1 м3абсолютно сухой древесины получать 140-180 кг древесного угля, не содержащего вредных примесей и используемого для получения лучших сортов стали, 280-400 кг жидких продуктов (метанола, уксусной кислоты, ацетона, фенолов) и 80 кг горючих газов (метана, моноокиси углерода, водорода).
Газификация - сжигание биомассы при температуре 900-1500 ОС в присутствии воздуха или кислорода и воды с получением синтезгаза (биосингаза), состоящего из смеси моноокиси углерода, водорода, и стеклообразной массы (7-10% от массы исходного материала), применяемой как наполнитель для дорожных покрытий. Газификация является более прогрессивным и экономичным способом использования биомассы в целях получения тепловой энергии, чем пиролиз.
В этой области биоэнергетики Россия имеет определенные реальные успехи в создании современного оборудования для газификации твердой биомассы (древесины, соломы, ТБО и др.). Из 1 кг пеллет можно получить около 0,6 кг биосингаза (0,28 кг н.э.). При переработке указанных выше потенциальных объемов древесины и соломы методами газификации можно получать в год до 85 млрд м3 биоcингaзa на сумму 15 млрд евро.