БИОМАССА Как источник энергии
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОПЛИВА ИЗ БИОМАССЫ
Производство низкокалорийного заменителя топлива газификацией биомассы позволяет значительно расширить топливный потенциал. В табл. 6 приведены данные из отчета фирмы SRI International о возможности производства топлив в соответствии с программой переработки биомассы в США без учета дополнительных ресурсов в виде твердых городских отходов [3].
|
Таблица 6. Доступное количество биомассы в США
|
Год
|
С низким содержа* нием влаги, млн. т
|
С высоким содержанием влаги, млн. т
|
Древесная биомасса. Навоз, млн. т млн. т
|
Всего по основному варианту, млн. т
|
|
1985
|
62,5
|
29,0
|
88,0
|
51,7
|
222,1
|
|
2000
|
82,5
|
44,4
|
114,3
|
65,3
|
263,9
|
|
2020
|
92,5
|
54,4
|
137,0
|
69,8
|
295,7
|
|
Согласно оценке, энергоемкость 60,8 млн. т сухой биомассы составляет 1055-1012 кДж энергии. Таким образом, даже без учета твердых городских отходов из ресурсов биомассы, которыми располагают США, может быть получено 4220-1012 кДж энергии.
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.
