БИОМАССА Как источник энергии
Экономические аспекты производства топлива из биомассы
Ф. Скули1]
Анализ экономичности производства топлива из биомассы может быть проведен различными методами. Точность такого анализа зависит от назначения конечного продукта, состояния технологии переработки биомассы, наличия фондов для проведения соответствующих работ. При этом для обоснования сооружения установки по переработке биомассы требуется более высокая степень точности, чем при сравнении различных способов переработки сырья. В первом случае необходимо знать количество (расход) и стоимость сырья, а во втором вполне достаточно располагать общими показателями, например денежной стоимостью, приходящейся на 1 м3 или на 1 м2.
При сравнении различных способов переработки биомассы в топливо требуются схемы и описания технологического процесса, а также составление материального и энергетического баланса. При этом делаются допущения относительно возможных ресурсов биомассы, воды, земельных площадей и рабочей силы в данном районе. Кроме того, принимаются во внимание показатели, характеризующие уровень чистоты окружающей среды, и требования, предъявляемые соответствующими организациями по охране окружающей среды к предприятию, производящему топливо из биомассы.
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.
