БИОМАССА Как источник энергии
Газификация топлив
А. ЧаттерджиХ)
В начале XX столетия газификация древесины и другого лигноцеллюлозного сырья является одним из основных методов производства низкокалорийного топливного газа.
Газификация топлива осуществлялась в специальных аппаратах, называемых конвертерами, реакторами, газогенераторами и газификаторами. Получаемый топливный газ часто содержал значительные количества твердых частиц и поэтому непосредственно мог быть использован в котельных, обжигательных печах и в других топках, а после охлаждения, очистки и сушки-в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания.
Газификаторы могут быть предназначены для переработки широкого ассортимента сырья, в том числе продуктов леса, сельскохозяйственных отходов, водорослей, твердых городских отходов. Последние представляют собой смесь отходов, содержащих большое количество полученных нз биомассы продуктов, таких, как бумага, картон, древесина, текстильные и кожаные изделия.
Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энергетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.
Микроорганизмы, ответственные за производство этанола ферментацией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из начального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.
Для составления энергетического баланса необходимо точно определить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из систем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеальной.