Категория: БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Расходы на предварительную подготовку

Эксплуатационные расходы зависят от технологии переработки сырья, что в свою очередь влияет на количество оборудования и расход энер­гии и ферментов. Кроме того, эти эксплуатационные расходы зависят от глубины, с которой могут ферментироваться твердые вещества сырья.

Доходы от регулируемой части производства

Методы анализа хозяйственной деятельности предприятий, исполь­зуемые фирмами США, до некоторой степени устанавливаются регули­рующим органом. Так, согласно методу, предложенному федеральной энергетической комиссией США [3], административные расходы, из­держки, связанные с пуском предприятия, ссудный процент в ходе строительства и лицензионные платежи следует рассматривать как часть амортизационного капитала. При этом основной капитал равно­мерно списывается для каждого года работы установки.

Технические аспекты переработки биомассы в топливо

Производство этанола анаэробной ферментацией биомассы эффективно и экономически оправданно только при наличии благоприятных усло­вий: доступности сырья, возможности создания объединенных устано­вок, возможности сбыта на близлежащем рынке.

Этанол

Концентрация этанола в ферментационной жидкой среде может непос­редственно влиять на скорость роста культуры и ее способность превра­щать сахар в этанол [22, 31]. Ингибирующее и токсичное действие эта­нола на различные культуры неодинаково. В случаях использования некоторых дрожжевых культур при концентрации 4-6% этанола ингиби — рование их роста достигает 50%. Другие культуры отличаются большей стойкостью к этанолу.

Экономические аспекты производства топлива из биомассы

Ф. Скули1] Анализ экономичности производства топлива из биомассы может быть про­веден различными методами. Точность такого анализа зависит от назначения конечного продукта, состояния технологии переработки биомассы, наличия фон­дов для проведения соответствующих работ. При этом для обоснования соору­жения установки по переработке биомассы требуется более высокая степень точ­ности, чем при сравнении различных способов переработки сырья. В первом случае необходимо знать количество (расход) и стоимость сырья, а во втором вполне достаточно располагать общими показателями, например денежной стоимостью, приходящейся на 1 м3 или на 1 м2. При сравнении различных способов переработки биомассы в топливо тре­буются схемы и описания технологического процесса, а также составление мате­риального и энергетического баланса.

Стоимость сырья

Важное значение имеет стоимость сырья, подаваемого на переработку. Согласно современным оценкам, на сырье этанольной ферментации приходится 2/3 производственных расходов. К сожалению, многие из легко ферментирующихся субстратов являются источником других не менее ценных продуктов, что естественно сказывается на их стоимости.

Производство древесной клетчатки

Производство древесной клетчатки на основе лесных твердопородных Плантаций с коротким периодом оборота в крупных масштабах являет­ Ч Ч О о Х a 11 Основа энтальпии пока еще не определена. Энтальпия компонент представлена в табл. 3, причем А’,- характери­зует методы, выбранные для получения уравнения (6). Приведенные зна­чения энтальпии соответствуют модифицированным исходным данным при температуре 25°С и идеальному газу.