БИОМАССА Как источник энергии
Остатки и отходы
Л. Диас[1], К. Голуек [2]
В настоящее время углеродсодержащие отходы оцениваются как один из возможных дополнительных источников энергии. По-видимому, именно использование остатков и отходов позволит отдельным районам США удовлетворить значительную часть своих потребностей в энергии. В связи с этим важное значение приобретает география накопления остатков и отходов.
При прогнозировании энергетического потенциала остатков, включая отходы, следует иметь в виду, что (1) источником энергии может являться лишь органическая часть остатков. В данном случае подразумеваются не только продукты биологического происхождения, так как по крайней мере 70% общего количества сельскохозяйственных и городских остатков в США представляют собой горючие материалы; (2) для получения энергии может быть использована - лишь часть горючих остатков из-за их неравномерного распределения; (3) необходимые точные данные о темпах накопления сельскохозяйственных и городских отходов и их количестве, как правило, отсутствуют; (4) некоторые горючие отходы, пригодные для использования в качестве источников энергии, могут находить более эффективное применение, например восстановленное волокно для производства бумаги или навоз и растительные остатки для удобрения почвы с целью увеличения ее плодородия.
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.
