БИОМАССА Как источник энергии
Количество остатков
Согласно данным работ [10, И], количество ежегодно собираемых сухих растительных остатков колеблется в пределах 306-378 млн. т. *
Учитывая экономические и энергетические факторы,' дл* производства энергии может быть использовано от 90 до 243 млн. т сухих остатков [Ю, 12].
Возможность использования растительных остатков для производства энергии зависит от характера преобладающей культуры, которой засеиваются большие площади, и от количества остатков, которые могут быть собраны с единицы посевной площади. Полевые культуры дают больше растительных остатков, чем овощные. В грубом приближении количество собираемых растительных остатков для данной сельскохозяйственной культуры можно определить путем умножения массы данной культуры на характерную для нее долю остатка (или коэффициент), которая представляет собой отношение сухой массы наземных остатков к массе собранного с полевой влажностью урожая. Ниже приводятся коэффициенты для шести основных сельскохозяйственных культур: соевые бобы-0,55-2,60; кукуруза-0,55-1,20; хлопок-1,20-3,0; пшеница -0,47-1,75; сахарная свекла-0,07-0,20 и сахарный трост - ник-0,13-0,25 [6]. Численные значения коэффициентов зависят не только от вида культуры, но и от условий ее выращивания, способов сбора урожая, а также от методов определения коэффициента. Как правило, чем выше выход продукции с единицы плотцади, тем больше доля растительных остатков.
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.