Категория: Биоэнергия

Стоимость продуктов фотосинтеза

Цены на биомассу. За последние годы трудности с топливом были практически связаны больше с его стоимостью, чем с фактическим наличием. В странах, производящих нефть, запасы последней исчерпаны не были, но эти страны ограничили поступление нефти на мировые рын­ки и повысили цены на нефть. Стоимость биомассы как источника топ­лива до сих пор не получила должного внимания, несмотря на попытки совершенствования самих процессов переработки биомассы.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БИОЭНЕРГИИ

Сохранение энергии. Как уже говорилось в главе 1, энергетические затраты при переработке и экстрагировании топлива являются важным вопросом в’плане перспективного обеспечения топливом, а также веро­ятности уменьшения запасов энергии. На местном уровне стоимость во­зобновляемых видов топлива, исходя из затрат ископаемых видов топ­лива, использованных для их производства, связана с планами увеличе­ния национальных запасов энергоносителей и снижения размеров ва­лютных платежей за импорт первичной энергии.

ЧТО ПРОИЗОЙДЕТ, КОГДА ИСТОЧНИКИ ИСКОПАЕМОГО ТОПЛИВА ИССЯКНУТ?

Биоэнергия — основной ресурс? Столкнувшись со всеми трудностя­ми, связанными с внедрением биоэнергии, обычной реакцией является утверждение, что рано или поздно биоэнергия должна быть внедрена, так как запасы всех видов топлива должны в итоге иссякнуть. Биоэнер­гия т* другие формы возобновляемой энергии должны обеспечивать посте янные поступления энергии. Строго говоря, это тоже не является абсолютно верным, так как солнечный свет тоже должен когда-нибудь исчезнуть.

От первичных продуктов фотосинтеза к ценным видам топлива

Проблемы использования биомассы. Растительная биомасса пред­ставляет собой проблему с точки зрения использования ее как топли­ ва. Она объемиста, обладает высокой влажностью и даже в высушенном состоянии характеризуется низкой теплотворной способностью. Цен­ность биомассы как топлива по сравнению с углем является низкой (табл. 20). Биомасса, содержащая более 2/3 воды, не будет гореть; на практике топливо, используемое для непосредственного сжигания, должно содержать менее 30% воды (по массе). Кроме того, биомасса находится в твердом состоянии, что исключает возможность получения надбавок к ценам, которые устанавливаются для жидких видов топлива.

ЗАТРАТЫ ЭНЕРГИИ НА ПРОИЗВОДСТВО БИОМАССЫ

Революция в сельском хозяйстве. Замена труда человека и живот­ных трудом машины в результате механизации сельского хозяйства в ходе XX столетия может быть справедливо названа ярким процессом. Энергия, необходимая для обработки почвы, возделывания культур, их уборки и транспортировки продукции, прямо или косвенно обес­печивается ископаемыми видами топлива. Топливо необходимо для приведения в движение трактора, других сельскохозяйственных ма­шин, строительства этих машин, производства удобрений и других хи­мических средств, а также для целого ряда других целей.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ И ВСЕСТОРОННИЙ ПОДХОД

Исследования и экономика. Перед тем как начать проведение иссле­дований по такой технико-экономической проблеме, как биоэнергия, важно определить специфическую природу этой проблемы. Усилия должны быть направлены на понимание и совершенствование многих различных аспектов получения биотоплива с использованием инфор­мации, накопленной в различных областях знаний. Однако данные, которые могут казаться эффективными с научной точки зрения, совер­шенно необязательно должны привести к снижению затрат при произ­водстве биотоплива и побочных продуктов.

Сжигание

Простейшим методом получения полезной энергии из сухой биомас­сы является ее сжигание на воздухе. Химическая реакция полного окис­ления материалов, содержащих в основном углерод, кислород и водо­род, описывается следующим уравнением: СхЩ02 (биомасса) + [x+j>/4-z/2] 02 ->хС02 +^/2Н20, Где x, y,z — основные элементы, входящие в, состав биомассы.

ЗАТРАТЫ ЭНЕРГИИ НА ОБОГАЩЕНИЕ БИОМАССЫ

Затраты энергии на добычу ископаемых видов топлива. Биомассу в сыром состоянии можно сравнить с источниками первичной энергии, используемыми в национальном масштабе для обеспечения топливом промышленности, транспорта, жилых помещений и т. д. Эти источники первичной энергии частично расходуются в ходе самого процесса произ­водства топлива.

ТЕХНОЛОГИИ, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К ИЗМЕНЕНИЯМ СТОИМОСТИ СЫРЬЯ

Стоимость биомассы. Как было показано в главе 2, издержки по выращиванию и уборке биомассы значительно выше издержек при до­быче ископаемых видов топлива. Цены на биомассу, предназначенную для превращения ее в биотопливо, могут быть значительно выше при учете транспортных расходов, импортных пошлин, расходов на хранение прибылей. Цена на биомассу, включающая расходы по доставке, немед­ленно выключает большинство видов биомасс из производства биотоп­лива, если только эти расходы не компенсируются субсидиями.

Сухая перегонка, газификация и сжижение

Термическое повышение качества биомассы. Основной целью всех процессов повышения качества биомассы является превращение ее в стабильное транспортабельное топливо, способное заменить ископае­мые виды топлива без использования специального оборудования для погрузочно-разгрузочных работ. Путем сочетания нагрева и частичного сжигания биологических материалов можно получить твердые, жидкие и газообразные соединения, обладающие, по крайней мере, некоторыми свойствами угля, нефти и природного газа.