БИОМАССА Как источник энергии
Технические аспекты переработки биомассы в топливо
Производство этанола анаэробной ферментацией биомассы эффективно и экономически оправданно только при наличии благоприятных условий: доступности сырья, возможности создания объединенных установок, возможности сбыта на близлежащем рынке.
Дж. Радович1)
Материальный баланс представляет собой математическую формулировку закона сохранения массы применительно к процессам, приводящим к изменению химических и физических параметров системы.
По существу это учет всех поступающих в систему и выходящих из нее потоков (материалов), при этом границы системы должны быть определены. Анализ материального баланса позволяет определить расходы или количество неизвестных потоков, выявить неполноту или неточность данных и спроектировать оборудование.
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.
