Энергетическая альтернатива

Энергетическая альтернатива пробивает себе дорогу

Источник: Информационный портал Энергетика и промышленность России    

   Достаточное количество электроэнергии человечество может получать , не вырабатывая ее на   ТЭС или АЭС работающих на нефти, угле, горючих сланцах и природном газе.  Всю необходимую энергию Можно получать на ГЭС,  геотермальных, приливных и солнечных электростанциях, на ТЭС, которые работают на биомассе и на волновых электростанциях. А также возможны и другие альтернативные источники  энергии.

   Под альтернативной энергией имеются в виду биодизель, газ и другие углеводороды, полученные при переработки биомассы. Ресурсы этих источников огромны, но ограниченны. Удовлетворить потребность человечества энергетика может только при экономичном расходе энергии. Пример: в Индии правительством на федеральном и региональных уровнях выделяются значительные субсидии для выполнения программ по применению усовершенствованных печей. К концу второй половины 2000 года в стране имелось и  применялось около 32,6 миллиона таких усовершенствованных печей. Применение этих печей помогло спасти от истребления около 13 миллионов тонн хорошей древесины в год. А если применить эти печи по всему миру? Для энергетических целей использование биомассы  дает огромные перспективы: можно использовать отходы от сельского хозяйства (применение на ТЭС отходов растениеводства, получение биогаза в животноводстве),  а также получать топливо (выращиванием энергетических лесов).
Что мы можем произвести из биомассы?
                                                     Биогаз.

     В мире в настоящее время используется всего или находится в разработке  около шестидесяти различных  технологий получения биогаза. Самый хорошо известный метод – анаэробное сбраживание в метатанках, а также анаэробных колоннах. Биомасса (  солома  отходы растениеводства, солома и др...; экскременты сельскохозяйственных животных)  в результате жизнедеятельности метанобактерий  сбраживаются.  В результате этого образуются биогаз и другие побочные продукты (удобрение,витамин В, ). 
   Потенциал:  В России ежегодно накапливает около  300 миллионов тонн  органических отходов в сухом эквиваленте, в сельскохозяйственном производстве 250 миллионов тонн , 50 миллионов тонн  бытового мусора. Все эти отходы могут быть использованные как сырье для получения биогаза. Потенциальный объем ежегодно производимого, биогаза может составить около 90 миллиардов куб.м.

                                                 Биодизельное топливо.
 
 Биодизель – это
 для дизельных двигателей экологически чистое топливо, при помощи химической обработки получаемое из животных жиров или растительного масла, которое может применяться как добавка к дизельному топливу и даже полностью заменить его. Биодизель, как показывают опыты,  не причиняет никакого вреда  животным и растениям при попадание в воду и почву. Кроме этого, он  практически полностью подвергается биологическому распаду: в воде и  почве за 28 дней микроорганизмы перерабатывают 99 процентов биодизеля, это позволит говорить о минимальном загрязнение  озер и рек. Производство биодизеля позволит ввести в оборот сельскохозяйственные земли которые не используются, помогут предоставить новые рабочие места в строительстве, машиностроении, в сельском хозяйстве, и т. д. Например, в России с 1995 по 2005 год  площади под посевные уменьшились на 25,06 миллиона гектаров.
                      Выращивание биомассы для синтеза топлива При создании посадок энергетических лесов  климатической зоне с умеренным климатом очень перспективны различные виды и сорта быстрорастущих  тополей (канадского и волосистоплодного ) и ивы (козьей и корзиночной), а в южных частях страны – эвкалипта и акации. Посадка энергетических плантаций ведется саженцами или  черенками в шахматном порядке или квадратно-гнездовым способом с различным расстоянием междурядий (от 0,8 до 2 метров). Плотность посадок для тополей составляет примерно 3-5 тысяч экземпляров на  гектар, однако пока не выработано общих  рекомендаций . 6 - 7 лет составляет период ротации. Уход за плантацией заключается во внесение удобрений и орошение в засушливые периоды и бороновании междурядий . Плантации могут быть комбинированным и монокультурными. Особого внимания заслуживают последние, поскольку благоприятствуют диверсификации посевов и посадок различных культур, что должно неминуемо привести к повышению  устойчивости к вредителям и  заболеваниям, тем самым снизится потребность в различных ядохимикатах. Кроме этого, такие плантации рациональнее используют энергию солнца для образования биомассы.                           
 Посадки различных культур и комбинированные посевы  на одном участке широко применяются в тропиках, где с так называемых "огородов" собирают урожаи по несколько лет подряд не применяя различные ядохимикаты и удобрения. Разнообразные варианты комбинированных посадок и посевов различных культур, в том числе и энергетические уже прошли испытания в одном из графств Великобритании. Используют в посадках  ячмень и тополь в междурядьях, или ясень, ольху, тополь с люпином и подсолнечником в междурядьях, или с зелеными культурами, ячменем, клевером, горохом полевым и т. д. Например в Греции комбинированное использование энергетических лесов применяют на плантациях шелковице, где выкармливают шелковичного червя. Зимой весь годовой прирост веток обрезают и применяют как биомассу.  России на европейской территории, где на ТЭЦ вырабатывается 80% электроэнергии, многие из них находятся в лесных районах, и конечно, имеют возможности для организации плантаций энергетических лесов, а так же частичного использования лесных ресурсов ( отходы при заготовки и переработки и заготовки древесины). 
   Энергия которую можно получить с энергетической плантации, при урожайности в 15 т., сухой биомассы в год с  гектара (теплотворная способность 15 МДж/кг), составит 225 Мвт-ч. Если КПД газотурбинной электростанции 40 %, то гектар энергетической плантации сможет обеспечивать производство экологически чистым топливом в год 252 МВт-ч электроэнергией. В наше время рассматриваются разные варианты по использованию энергетических лесов с небольшими севооборота ми (как правило предполагаются для использования севооборота с шестилетним циклом. При этом энэргоотдача таких плантаций примерно три - 4 единицы, что является вполне приемлемой, если учесть, что для тепловых станций на угле, энергоотдача составляет 4 - 5 единиц.
    Достаточно большую теплотворную способность (38 МДж) имеет растительное масло. Кроме этого, растительное масло также можно переработать на биодизель. Конечно, в применении пищевых продуктов (в нашем случае растительное масло) не может являться выходом из энергетической проблемы. Но этот ресурс вполне целесообразно рассматривать.
                                         Переработка и выращивание водорослей

   Выращивание  специальной биомассы в виде микроскопических водорослей с дальнейшим ее перебраживанием в метан или спирт  мы можем создать искусственный аналог процесса для образования органического топлива, опережающий по скорости естественные процессы во много раз. Соотношение между первичной величиной биологической продукции и веществом, погребенном и сохранившимся в морских осадках, составляет 1000:1.
при создание определенных условий мы во много раз  можем ускорить образование топлива. 
Создание определенных условий поможет во много раз увеличить образование топлива. Благодаря оптимизации питания биогенными элементами, температуре и перемешиванию КПД фотосинтеза может быть увеличен от 1,1 до 10 процентов. В период переработки биомассы в нефть и газ включено может быть все вещество, а не 0,001 его часть, как все это происходит в природе, то есть процесс естественного образования углеводородов значительно  может быть интенсифицирован  Поэтому с этой точки зрения огромный интерес вызывает, одноклеточная водоросль ботриококкус, насыщение углеводородов в которой доходит до 80% от сухого веса. Углеводороды в основном  локализуются  на наружной части клеток, и, поэтому, их можно убирать простым механическим способом или, применяя например, центрифуги, причем клетки в этом случае не разрушаются и их можно будет обратно возвращать в культиватор. Состав из углеводородов, продуцируемых ботриококкусом, позволяет  использовать их  как источник энергии или как сырье в нефтехимической промышленности (после неполного  или непосредственного крекинга ). На выходе после гидрокрекинга  получается 65% газолина, 15% авиационного топлива, 3% остаточных масел.
Как сделать так, чтобы  страны всего мира стали экономически развитыми?

   Выход – в распространении технологий. Именно тогда, когда во всех странах в  народное хозяйство, войдет высокоэффективная техника мы сможем говорить о глобальном экономическом прогрессе и развитие. Внедрение по передовым технологиям высоко развитых стран в страны со слабо развитыми технологиями организовать будет можно следующим образом. Всю производительную и высокоэффективную технику назовем например, высокотехнологичный товар (ВТ). Для чего будет необходимо создать организацию, которая займется поисками инвестиции на закупку ВТ у производителя. Производитель ВТ должен будет на выгодных условиях продавать ВТ (при массовом производстве ВТ будет дешевле).  У государства-потребителя при этом, создаются условия для распространения технологий. В этой схеме очень много организационных вопросов. Опыт многих стран показывает, что реализация данной схемы возможна.


   Теперь о перспективах в распространение ВТ. Во-первых, создаются хорошие предпосылки для решения различных общих проблем. Во-вторых, налаживаются и улучшаются международные связи. В-третьих, научно-технический прогресс начинает лучше развиваться.
В плане сохранения энергии и сырья очень большую роль сыграть  сможет глобальная акселерация со строительством и развитием малых городов.
---------------------------------------------------
Если у вас есть, что добавить, или вы хотите поделиться своим опытом или мыслями, обязательно оставьте свой комментарий.
рассказать друзьям и получить подарок
Запись опубликована в рубрике АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВА с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *