БИОМАССА Как источник энергии

ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ ЛЕСОВОДЧЕСКИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВ

В обычном лесоводческом хозяйстве, рассчитанном на обеспечение про­изводства различных лесоматериалов, фанеры, древесной массы и бума­ги, деревья выращиваются на плантациях. На таких плантациях деревья отстоят довольно далеко друг от друга и вырастают до товарных раз­меров, т. е. до размеров, необходимых для производства древесных про­дуктов. Для достижения товарных размеров требуется от 30 до 80 лет и более. Поскольку лесная культура, предназначенная для переработки, должна иметь определенные размеры, применяют методы одиночной вырубки деревьев, что позволяет сохранить целостность культуры.

Если при определении сроков конечного использования деревьев их размеры не имеют большого значения, то возможны более короткие пе­риоды оборота. Так, например, размеры деревьев не играют существен­ной роли при получении из них древесной щепы для топлива или сырья для переработки. Под короткими периодами оборота следует понимать 20 лет и менее; такие периоды оборота, как правило, сочетаются с ча­стой посадкой деревьев для полного использования площади.

Лесоводческие хозяйства с коротким периодом оборота, по-видимому, целесообразно создавать для производства древесной клетчатки [7-12]. Первоначальные исследования показали, что по продуктивности био­массы деревья, произрастающие в таких хозяйствах, значительно пре­восходят обычные лесные плантации: среднегодовой прирост с 1 га мо­жет достигать 12,4-24,7 т биомассы печной сушки по сравнению с 2,5-7,4 т биомассы печной сушки в обычном лесу [13-17]. Продуктив­ность некоторых пород деревьев, предназначенных для использования в качестве энергетического сырья в условиях короткого периода оборо­та, приведена в табл. 1. По некоторым данным, среднегодовой прирост биомассы может быть выше, чем указанный в табл. 1; например, при выращивании гибридного тополя в Швеции он составляет около 9 т [55], красной ольхи 24,5-49,4 т [44], эвкалипта-24,5 т [56] и более био­массы печной сушки.

Для достижения больших выходов при оборотах с коротким перио-

Таблица 1. Продуктивность различных пород деревьев по биомассе при корот­ком периоде оборота, произрастающих в лесоводческом энергетическом хозяй­стве

Порода дерева

Плотность по­садки, м2/дерево

Оборот, • год

Среднегодовой прирост (ствол н ветви), масса печной сушкн, т/га в год

Литературный источник

Платан западный 0,09-2,23

2-4

4,94-14,83

[8, 15, 16, 18, 19-23]

Тополь

Осино-

0,28-2,04

2-15

0,74-4,94

[24-27]

Образный

Дельто­

0,56-7,15

4-10

7,41-17,30

[28, 29, 30]

Видный

Волосис-

0,09-1,49

2-4

2,97-15,57

[31-33]

Топлотный

Гибридный

0,05-13,40

2-10

4,94-21,00

[14, 34, 35, 36-49]

Красная ольха

0,01-0,56

1-15

0,49-24,71

[12, 32, 62, 44-47]

Эвкалипт

2,97-11,89

3-8

4,94-9,88

[48, 49]

Сосна ладанная

0,93-7,43

4-20

4,94-12,36

[50-54]

Дом требуется интенсивное ведение хозяйства на плантациях. Во многих случаях уровень такого ведения хозяйства по затратам труда сравним с уровнем выращивания сельскохозяйственных культур. Поэтому было предложено [43, 57-59] для выращивания деревьев с целью использова­ния их в качестве источника энергии применять методы, культиви­руемые для увеличения выхода древесины при обороте с коротким пе­риодом, предназначенной для производства клетчатки.

Как уже отмечалось, лесоводческие энергетические хозяйства предна­значены прежде всего для производства древесной биомассы на участках с коротким периодом оборота и ведения интенсивного хозяйства с целью получения биомассы исключительно в качестве энергетического сырья. С точки зрения производительности биомассы такие хозяйства обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными лесными плантациями: более высокий выход биомассы на единицу площади, ис­пользование меньших площадей для производства такого же количе­ства биомассы, более ранняя окупаемость капиталовложений, возмож­ность применения экстенсивной механизации, подобно той, которую применяют в сельском хозяйстве, и более ускоренного внедрения науч­но-технических достижений в области растительных культур и генетики. Более того, из различных видов пород леса могут быть выбраны такие культуры с коротким периодом оборота, разведение которых возможно путем высаживания молодняка, что позволяет уменьшить расходы на восстановление и разведение плантаций. Вместе с тем первоначальные затраты и эксплуатационные расходы на единицу площади в лесоводче­ских энергетических хозяйствах обычно выше, чем при обычном разве­дении лесных культур. Кроме того, для таких хозяйств необходимы площади, пригодные для применения средств механизации.

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

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.

Кислород

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.

Тепловой и энергетический к. п. д

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.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.