Биоэнергетика

По мере наращивания материалоемкости современной цивилизации и повышения роли органических веществ перед человечеством все более серьезно встает проблема безопасной утилизации промышленных и бытовых органических отходов. Поскольку такие отходы содержат значительное количество углерода, прежде всего в виде углеводородов, они являются потенциальным энергоресурсом, который принято называть некоммерческим топливом.
Основные виды некоммерческого топлива – это древесина, отходы растениеводства и животноводства, а также отходы разнообразных полимерных материалов. Их можно использовать в энергетических целях путем сжигания или перерабатывать во вторичное топливо.
Наиболее разработанные промышленные технологии биоэнергетики – технологии сжигания, а также биохимическая или термохимическая конверсия, органических веществ в биогаз и спирт (этанол).
Технологии непосредственного сжигания применяются редко, в первую очередь из-за того, что теплотворная способность некоммерческого топлива невысока, а экологическая чистота сжигания, даже при использовании современных технических решений, во многих случаях сомнительна из-за появления в продуктах сгорания пластмасс токсичных компонентов. По указанным причинам перспективными технологиями сжигания считаются схемы с высокотемпературным горением в смеси с традиционным топливом, а также использование при сжигании катализаторов и схем улавливания, очистки и переработки выходящих газов.
Для биохимической и термохимической конверсии обычно используют прежде всего отходы сельскохозяйственного производства. При этом, в зависимости от сельскохозяйственной специализации той или иной страны или региона, в переработку идут отходы сахарного тростника, рисовая шелуха, стебли кукурузы, хлопчатника, скорлупа кокосовых, земляных и других орехов, а также навоз. По современным экспертным оценкам, суммарный энергетический потенциал некоммерческого топлива в мире сейчас составляет не менее 4 млрд т ул. в год.
Производство биогаза, хотя и полукустарными способами, получило наибольшее развитие в Китае, где имеются десятки миллионов биогазовых установок, рассчитанных на одну семью. Быстро растет число таких установок в Индии. Есть они также в районах Юго-Восточной Азии, Центральной Америки, в странах СНГ. Промышленные установки по производству биогаза методами термохимической конверсии одновременно предусматривают получение широкого спектра удобрений для сельскохозяйственных нужд.
В то же время ряд стран, особенно в Латинской Америке, решили перерабатывать «некоммерческое» топливо в этанол. Крупнейший в мире производитель этилового спирта – Бразилия. Значительная часть ее автопарка работает либо на чистом этаноле, либо на спиртобензиновых смесях.
В настоящее время срок окупаемости современных технологических установок для производства биогаза из отходов с учетом одновременного получения удобрений составляет 3… 5 лет.
Основные коммерческие перспективы биоэнергетики эксперты связывают с совершенствованием технологий сжигания отходов, в первую очередь в комплексе с полной утилизацией мусора мегаполисов и крупных промышленных и агропромышленных конгломератов, а также совершенствованием технологий биохимической конверсии. В частности, для этой технологии разработаны и продолжают разрабатываться высокоэффективные штаммы анаэробных микроорганизмов, а также варианты композиций к энергетической биомассы», позволяющие повысить выход и качество получаемого биогаза.

Что-то про

Работаю в сфере энергетики с 1998 года....