В настоящее время весь цивилизованный мир зависит от эксплуатации не возобновляемых источников энергии, запасы которых, по мнению ученых, могут иссякнуть через несколько десятилетий. Поэтому одна из насущных проблем современности — поиск альтернативных источников энергии.
Одним из направлений решения этой проблемы является использование энергии биомассы, потенциал которой в несколько раз превышает ежегодное потребление энергии на планете. В качестве источника предлагается использовать древесные отходы, которые от других видов органического топлива отличаются высокой калорийностью.
Большое количество древесных отходов, являющихся отличным сырьем для производства гранул и брикетов, образуется на деревообрабатывающих предприятиях.
Преимущества биотоплива
Биотопливо производится из материалов растительного и животного происхождения. Здесь подразумеваются не только выращиваемые растения, но и отходы, образующиеся при их переработке. Поэтому цена такого топлива не зависит от колебания мировых цен на энергоресурсы, что приводит к существенной экономии средств на региональном уровне. Деньги останутся в распоряжении местных властей и пойдут на развитие предприятий, создание новых рабочих мест. В итоге такая политика будет способствовать развитию сельского хозяйства в регионе.
Биотопливо является высокоэкологичным источником энергии. Углекислый газ, образующийся при его сгорании, практически полностью потребляется растениями. Таким образом, соблюдается баланс углекислого газа в атмосфере Земли.
Если заниматься целенаправленно выращиванием и переработкой биомассы, то человечество получит неисчерпаемый источник энергии. Пока лишь биотопливо используется в местных системах отопления и небольших котельных.
Топливные брикеты
Биомасса часто используется для производства гранул, брикетов и дизельного топлива. Брикетирование биомассы – старая и наиболее используемая технология.
Качество и форма брикетов напрямую связаны с технологией их производства. Время горения брикетов составляет до 90 минут. При высокой плотности прессования до 1,4 кг/куб.дм их теплота сгорания составляет 18 МДж/кг, что выше теплоты сгорания бурого угля. Брикеты подходят для всех твердотопливных котлов, печей и каминов. Следует отметить, что не удается автоматизировать подачу брикетов в зону горения топлива.
Пеллеты
Производство пеллетов осуществляется в специальных прессах. Под высоким давлением опилки выдавливаются через цилиндрические кольцевые фильеры с большим количеством отверстий и режутся по длине. Обычно их диаметр от 4 до 20 мм, длина от 5 до 30 мм, а объемная плотность от 600 до 800 кг/куб.м.
Пеллеты изготавливаются исключительно из чистых древесных опилок без использования химических добавок. В качестве связующих используется лигнин, содержащийся в самой древесине. При высокой температуре и из-за эффекта трения он переходит в пластичное состояние и склеивает опилки.
Пеллеты обладают свойством сыпучих материалов. Поэтому их можно транспортировать в зону горения пневматическими или шнековыми механизмами. Благодаря своей однородности они отличаются устойчивым горением с образование малого количества золы. Зола в свою очередь содержит азот, кальций, гидроксит калия и другие микроэлементы, так нужные растениям. Поэтому зола является прекрасным минеральным удобрением.
Сжигание пеллет, в отличие от органического топлива, не оказывает существенного влияния на окружающую среду. Низкая влажность гранул, минимальные требования к условиям хранения, высокая теплотворная способность открывают большие перспективы на использование их в будущем.
Следует отметить и недостатки – это высокие затраты на отопительное оборудование и высокие требования на соответствие технологической дисциплины.
Биотопливо будет успешно конкурировать с традиционными видами топлива при условии низкой цены на него и удобства его использования. Одним из современных требований является полная автоматизация процесса сжигания топлива.
В настоящее время исследования в этой области ведутся по трем направлениям:
- поиск оптимальной формы и размеров изделия;
- совершенствование оборудования для производства биотоплива;
- поиск новых биоресурсов.
Например, рассматриваются такие новые материалы как подсолнечник, солома, рапс, торф, шламы очистных сооружений.
Для стран, бедных запасами органических видов топлива, решение данной проблемы в недалеком будущем будет способствовать ограничению импорта топлива и повышению их топливной самодостаточности.
На главную страницу