Энергетическая альтернатива пробивает себе дорогу
Человечество может взять достаточное количество электричества, не производя ее на АЭС либо ТЭС, трудящихся на угле, нефти, горючих и природном газе сланцах. Возможно всю нужную энергию взять на ГЭС, ветровых, приливных, геотермальных и солнечных электростанциях, на волновых электростанциях и на ТЭС, трудящихся на биомассе.
Вероятны и другие источники другой энергии. Под другой энергией понимаются биогаз, биодизель и другие углеводороды, полученные в следствии переработки биомассы. Ресурсы данных источников велики, но ограниченны.
Другая энергетика удовлетворить потребность человечества может лишь при экономии энергии. К примеру, в Индии правительство на федеральном и региональном уровнях выделяет большие субсидии для реализации программ по установке усовершенствованных печей.
К концу 2000 года в стране трудилось 32,6 миллиона таких печей. Применение улучшенных печей спасло от уничтожения более 13 миллионов тысячь киллограм древесины в год.
А вдруг усовершенствовать печи в мире? Применение биомассы в энергетических целях дает громадные возможности: возможно применять отходы сельского хозяйства (получение биогаза в животноводстве, применение на ТЭС отходов растениеводства), и приобретать горючее (выращивание энергетических лесов).
Что возможно сделать из биомассы?
Биогаз. Всего в мире на данный момент употребляется либо разрабатывается около шестидесяти разновидностей разработок получения биогаза. Самый распространенный способ?– анаэробное сбраживание в метатанках, либо анаэробных колоннах.
Биомасса (фикалии сельскохозяйственных животных; прочие отходы и солома растениеводства) сбраживаются в следствии жизнедеятельности метанобактерий. В следствии чего образуются побочные продукты и биогаз (витамин В, удобрение).
Потенциал: Российская Федерация каждый год накапливает до 300 миллионов тысячь киллограм в сухом эквиваленте органических отходов. 250 миллионов тысячь киллограм в сельскохозяйственном производстве, 50 миллионов тысячь киллограм в виде бытового мусора.
Эти отходы являются сырьем для производства биогаза. Потенциальный количество каждый год приобретаемого биогаза может составить 90 миллиардов кубических метров.
Биодизельное горючее. Биодизель?– это экологически чистое горючее для дизельных двигателей, приобретаемое методом химической обработки растительного масла либо животных жиров, которое может служить добавкой к дизельному горючему или полностью заменять его.
Биодизель, как продемонстрировали испытания, при попадании в воду не причиняет вреда животным и растениям. Помимо этого, он подвергается фактически полному биологическому распаду: в земле либо в воде микробы за 28 дней перерабатывают 99 процентов биодизеля, что разрешает сказать о озёр загрязнения и минимизации рек.
Производство биодизеля разрешает ввести в оборот не применяемые сельскохозяйственные почвы, создать новые рабочие места в сельском хозяйстве, машиностроении, постройке и т.?д. К примеру, в Российской Федерации с 1995 по 2005 год посевные площади уменьшились на 25,06 миллиона гектаров.
Выращивание биомассы для синтеза горючего
Для плантаций энергетических лесов в умеренной климатической территории самый перспективны разновидности быстрорастущих сортов тополя (волосистоплодного и канадского) и ивы (корзиночной и козьей), а в южной части страны?– эвкалипта и акации. Посадка энергетических плантаций ведется черенками либо саженцами квадратно-гнездовым методом либо в шахматном порядке с разной шириной междурядий (от 0,8 до 2 метров).
Для тополя плотность посадок в большинстве случаев образовывает 3?5 тысяч экземпляров на 1 гектар, но неспециализированных рекомендаций пока не выработано. Период ротации образовывает 6?7 лет.
Уход за плантацией содержится в бороновании междурядий, орошении и внесении удобрений в засушливые периоды. Плантации смогут быть монокультурными и комбинированными.
Последние заслуживают особенного внимания, потому, что содействуют диверсификации посадок и посевов разных культур, что должно повысить устойчивость к вредителям и заболеваниям, тем самым снижая потребность в ядохимикатах. Помимо этого, подобные плантации рациональнее применяют поступающую солнечную энергию для создания биомассы.
Принцип комбинированных посадок и посевов разных культур на одном участке прекрасно известен в тропиках, где так именуемые «огороды» дают урожаи разных культур в течении нескольких лет подряд без ядохимикатов и применения удобрений. Разные варианты комбинированных посадок и посевов разнообразных культур, включая энергетические, уже испытаны в одном из графств Англии.
В посадках применяют ячмень и тополь в междурядьях, или тополь, ясень, ольху с люпином и подсолнечником в междурядьях, либо с горохом полевым, ячменем, клевером, зелеными культурами и т.?д. Пример комбинированного применения энергетических лесов известен в Греции, где на плантациях шелковицы выкармливают шелковичного червя.
Зимний период годовой прирост ветвей обрезают и применяют как биомассу. На европейской территории России, где до 80 процентов электричества вырабатывается на ТЭЦ, многие из которых находятся в лесных районах, непременно, имеются возможности для плантаций энергетических лесов или частичного применения местных лесных ресурсов (переработки древесины и отходы заготовки).
Количество энергии, которое возможно взять с энергетической плантации при урожайности 15 тысячь киллограм сухой биомассы с гектара в год (теплотворная свойство 15 МДж?/?кг), образовывает 225 ГДж?/?га. При КПД газотурбинной электростанции 40 процентов один гектар энергетической плантации может обеспечить экологически чистым горючим производство 252 МВт-ч электричества в год.
На данный момент рассматриваются разные схемы применения энергетических лесов с маленькими севооборотами (в большинстве случаев, предлагаются севообороты с шестилетним циклом). Наряду с этим энергоотдача (отношение количества энергии, которое приобретают от совокупности, к энергетическим затратам на ее создание и эксплуатацию, включая все косвенные затраты) таких энергетических плантаций колеблется между тремя и четырьмя, что выясняется в полной мере приемлемой величиной, в случае если учесть, что энергоотдача для тепловых станций, трудящихся на угле, образовывает четыре-пять единиц.
Растительное масло имеет громадную теплотворную свойство (38 МДж). Помимо этого, растительное масло возможно переработать на биодизель.
А вот какое количество масла возможно взять с гектара пашни, засеянного масличными культурами.
Само собой разумеется, применение пищевых продуктов (в этом случае растительное масло) не есть выходом из энергетической неприятности. Но этот ресурс в полной мере целесообразно разглядывать.
переработка и Выращивание водорослей
Особое выращивание биомассы в виде микроскопических водорослей с последующим ее перебраживанием в спирт либо метан разрешает создать неестественный аналог процесса образования органических горючих, превосходящий по скорости естественные процессы во многие миллионы раз. Соотношение между величиной первичной биологической продукции и веществом, захороненным и сохранившимся в морских осадках, образовывает 1000:1.
Создание особых условий может многократно ускорить образование горючего. КПД фотосинтеза благодаря оптимизации питания биогенными элементами, перемешиванию и температуре возможно увеличен от 1,1 до 10 процентов.
В процесс переработки биомассы в нефть и газ возможно включено все вещество, а не 0,001 его часть, как происходит в природе, другими словами естественный процесс образования углеводородов возможно существенно интенсифицирован. С данной точки зрения громадной интерес вызывает одноклеточная водоросль ботриококкус, содержание углеводородов в которой достигает 80 процентов от сухого веса.
Углеводороды локализуются по большей части на наружной поверхности клеток, и, следовательно, их возможно удалять несложным механическим методом либо, к примеру, используя центрифуги, причем клетки наряду с этим не разрушаются и их возможно возвращать обратно в культиватор. Состав углеводородов, продуцируемых ботриококкусом, разрешает применять их в качестве источника энергии либо как сырье в нефтехимической индустрии (конкретно либо по окончании неполного крекинга).
По окончании гидрокрекинга на выходе получается 65 процентов газолина, 15 процентов авиакеросина, 3 процента остаточных масел.
Как сделать так, дабы все страны мира стали экономически развитыми?
Выход? – в распространении разработок. Как раз тогда, в то время, когда высокоэффективная техника войдет в народное хозяйство всех государств, возможно сказать о прогрессе в глобальном развитии экономики.
Внедрение передовых разработок развитых государств в государства с менее развитыми разработками возможно организовать следующим образом. Всю производительную и высокоэффективную технику назовем высокотехнологичный товар (ВТ).
Для этого нужно создать организацию, которая будет искать инвестиции на закупку ВТ у производителя. Производитель ВТ обязан на удачных условиях реализовывать ВТ (при массовом производстве ВТ должно быть дешевле).
Государство–потребитель ВТ должно выдать инвестиции на внедрение и покупку ВТ в собственное производство. Так, создаются условия для распространения разработок. В данной схеме довольно много вопросов организационного характера.
Опыт многих государств говорит о том, что реализовать данную схему вероятно.
Сейчас о возможностях распространения ВТ. Во?первых, создаются предпосылки для ответа мировых проблем. Во?вторых, постоянно совершенствуются интернациональные связи.
В-третьих, начинается научно-технический прогресс.
В плане сырья и сбережения энергии громадную роль сможет сыграть глобальная акселерация со постройкой малых городов.
Р. Шангареев, www.eprussia.ru
