|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Біомаса: чиста енергія для майбутнього. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії Що таке біомаса? Біомаса – це органічні речовини, такі як дерево, зерно, відходи від тварин. Вони запасено енергія Сонця, яка відкладається через фотосинтез. Енергія біомаси - енергія, що міститься в сільськогосподарських відходах (жим цукрових буряків, статеві від зерна, рисова солома і лушпиння, шкаралупа горіхів та ін.), відходах деревообробки (тирса, тріски, скрап), побутовому смітті (макулатура і сміття) рослинах (тополя, верба, різні трави), метановмісних відходах (гній, забруднена вода та ін.). Як можна використовувати біомасу? Енергію біомаси можна використовувати для виробництва електроенергії, тепла або рідкого палива для транспорту, такого як етанол та інші палива, що містять спирт. Люди використовували біомасу для нагрівання та приготування їжі тисячі років. Як використовується біомаса? У США використання біомаси дає сьогодні до 4% виробництва енергії (в Україні 0%). Вважають, що цю цифру можна довести до 20%. Оскільки такий внесок атомних електростанцій в енергетику США, вважають, що використання біомаси може повністю замінити атомну енергетику. Більше того, американські експерти вважають, що виробництво палива із біомаси може скоротити експорт нафти на 50%. У всьому світі постійно накопичуються відходи різного виду: мільйони тонн сільськогосподарських відходів забруднюють землю, гори тирси, макулатури, побутових відходів чекають на свою переробку. У них є газ, паливо для автомобілів, електроенергія. Причому все це відновлювані джерела енергії. Які переваги біомаси? Економічні Одна з найбільших переваг біомаси у сільських районах – розвиток її переробки. Біомаса громіздка і немає сенсу транспортувати її на великі відстані, переробку біомаси слід зосереджувати там, де росте зерно. Кількість робочих місць для виробництва газу, палива та електроенергії може бути величезною. Наприклад, Департамент сільського господарства США вважає, що щорічне виробництво кожного мільйона галонів (близько 4 млн. л) етанолу дасть 17000 XNUMX робочих місць. Виробництво палива та електроенергії дасть можливість фермерам отримувати стабільний дохід та зменшить залежність від постачання нафти з-за кордону (як це актуально для України!). В охороні навколишнього середовища Використання енергії біомаси дозволить пом'якшити зміни клімату, зменшити кислотні дощі, ерозію ґрунту, забруднення води та тиск на ландшафт, забезпечити найкращі умови для проживання тварин та зростання лісів. Зміна клімату турбує людей у всьому світі. Діяльність людини, особливо пов'язана зі спалюванням палива, призводить до викиду в атмосферу сотень мільйонів тонн таких газів, як двоокис вуглецю та метан. Концентрація цих газів у атмосфері змінює клімат Землі, руйнуючи всю біосферу, що підтримує життя. Енергетичні технології біомаси допоможуть мінімізувати цей вплив. Збираючи метан (який у 20 разів шкідливіший, ніж двоокис вуглецю) з відходів, ми не допускаємо його виходу в атмосферу і змушуємо його працювати для генерування електрики або в транспортних засобах. Всі рослини затримують вуглець у корінні або стеблах протягом свого життя. Якщо рослина перегниває у ґрунті, його вуглець використовується іншими рослинами. Це так званий замкнутий вуглецевий цикл. Навіть при збиранні врожаю коріння рослин залишається в землі, стабілізує ґрунт, утримує вуглець. Кислотні дощі Кислотні дощі виникають при спалюванні палива, коли вивільняється сірка та оксиди азоту. Вони призводять до знищення життя у водоймах та впливають на життя людей та тварин. Оскільки біомаса не має домішок сірки, то навіть сумісне спалювання біомаси з вугіллям може зменшити вихід сірки в атмосферу. Ерозія грунту та забруднення води Використання біомаси може зменшити забруднення води різними шляхами. По-перше, потрібно вирощувати більше рослин у низинних і прибережних районах. Рослини стабілізують ґрунт, зменшують його ерозію, перешкоджають вимиванню з ґрунту різних речовин. Наявність рослин захищає водні екосистеми, покращує умови проживання різних водних організмів, наприклад риб. По-друге, використання біомаси зменшує забруднення води за допомогою зв'язування метану (анаеробні бактерії). В даний час для фермерів продають кондиціонери ґрунту, які містять анаеробні бактерії. Використання таких кондиціонерів дозволяє зв'язувати та осушувати рідкі відходи ферм для тварин, перетворюючи їх на більш зручний матеріал для подальшої переробки. Зменшення тиску на ландшафт У щорічно виробляється до 350 млн. т сільськогосподарських відходів. Використовуючи хоча б частину цих відходів для виробництва етанолу, ми суттєво знижуємо надходження відходів у ґрунт сільськогосподарських районів. Як створити електроенергію з біомаси? Пряме спалювання є найбільш прямим та простим методом отримання енергії, що міститься в біомасі. Зазвичай котли для спалювання виробляють пар, що використовується у промислових процесах або прямо виробляють електроенергію. Вони також виробляють тепло, яке можна використовувати для обігріву будинків, теплиць та ін. Технологія спалювання біомаси така сама, як і для вугілля. Більш того, біомасу можна спалювати разом із вугіллям у вже існуючих котлах. Новішим методом є газифікація. Замість спалювання біомаса з твердої фази перетворюється на газоподібну. Цей газ і спалюється замість побутового газу в транспорті, у промислових застосуваннях або перетворюється на синтетичне паливо. Технології останнього процесу поки що до кінця не досліджені. Як отримати етанол із біомаси? Етанол виробляється шляхом переробки крохмалю, що міститься в біомасі харчових відходів (зерні, картоплі, буряках, відходах цукрового виробництва), на алкоголь. Процес ферментації такий самий, як і при виробництві спиртних напоїв - дріжджі та тепло призводять до розпаду складних цукрів у простіші цукри. У такий спосіб США виробляється щорічно до 5 млн. т етанолу. Новіший процес, який ще не отримав застосування, полягає в переробці целюлози, що міститься в деревних відходах, трав'яній масі, сільськогосподарських відходах. Целюлоза є однією з форм карбогідратів і може бути розщеплена на простіші цукри. Процес може мати ширше застосування, ніж попередній, оскільки може використовувати ширший спектр відходів. Оскільки етанол має інші хімічні властивості, аніж газолін, з ним потрібно по-іншому поводитися. Наприклад, етанол випаровується менш охоче, ніж газолін. Це означає, що у застосуваннях холодний запуск двигунів стає проблемою. Тому двигуни для етанолу слід проектувати не так, як для газоліну. Крім того, оскільки етанол – органічний продукт, він псується набагато швидше, ніж газолін. Тому є сенс використовувати етанол у суміші з газоліном (10% етанолу на 90% газоліну). Така суміш дає набагато менший вихід у повітря таких речовин, як окис вуглецю, двоокис вуглецю, двоокис сірки, ніж чистий газолін. Резюме Використання біомаси – перспективне джерело відновлюваної енергії. Воно може не лише покращити охорону навколишнього середовища, а й дати велику кількість робочих місць для сільських районів. Поки що використання біомаси не вийшло широко на ринок, тому що використання викопного палива поки що виявляється дешевшим. Але в міру виснаження родовищ викопне паливо дорожчатиме і використання біомаси виявиться в XXI столітті економічно конкурентним.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Найпотужніший суперкомп'ютерний центр ▪ Твердотільні диски Samsung 3,2 ТБ NVMe з технологією 3D V-NAND ▪ Комп'ютер у клавіатурі Orange Pi 800 ▪ Підшкірний чіп для миттєвого аналізу крові
▪ розділ сайту Захист електроапаратури. Добірка статей ▪ стаття Загрози інформаційної безпеки Росії. Основи безпечної життєдіяльності ▪ статья Які істоти винні у кольорі Кривавого водоспаду в Антарктиді? Детальна відповідь ▪ стаття Оператор пульта керування стендовою стріляниною. Посадова інструкція ▪ стаття Народження фокусу. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page