Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Электротехника и электроника Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная  безопасность Информационные системы Атомная физика
Нетрадиционная виды получения электрической энергии Ветродвигатели Гелиоэнергетика Альтернативная гидроэнергетика Геотермальная энергетика Космическая энергетика Водородная энергетика Биотопливная энергетика

Биотопливная энергетика

Топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.

Рис. 53. Агропромышленная переработка сахарного тростника

Виды биотоплива:

1. Твердое (дрова, солома)

2. Жидкое (этанол, метанол, биодизель)

3. Газообразное (биогаз, водород)

Рис. 54. Способы получения биотоплива.

 

1). Пиролиз (сухая перегонка). Нагрев или частичное сжигание органического сырья.

2). Газификация. Установки частичного сжигания биомассы для получения максимального выхода газов.

3). Гидрогенизация. Биомассу нагревают в водороде до 600 º С, при давлении 5 МПа.

4). Гидрогенизация с применением СО и пара. Нагрев биомассы в СО и паре при t +400º С, при давлении 5 МПа.

5). Гидролиз под действием кислот. Нагревание биомассы в серной кислоте.

Рис. 55. Схема получения биотоплива.

Развитие энергетики за счет использования сельскохозяйственных культур имеет ярко выраженные недостатки.

1. Конкуренция с пищевыми продуктами. Следствие - при увеличении объемов производства биотоплива могут увеличится цены на продукты питания.

2. Обеднение и эрозия почв, при выращивании биотопливных культур.

В связи с данными недостатками перспективным направлением будет получение биотоплива из ТБО свалок.

Преимущества:

- Наличие большого количества сырья

- Переработка сырья позволяет получать: энергию, тепло, удобрения.

Недостатки:

- Необходимость создания дорогостоящей базовой инфраструктуры

Рис. 57. Технологическая схема ArrowBio

Технология ArrowBio разработана израильскими инженерами. Используется двухфазный цикл метанного брожения: кислотогенную и метаногенную стадии, что позволяет сократить время переработки.

Впервые двухстадийное метановое брожение было разработано в СССР в 1961 г. и использовалось в промышленности при переработке ацетоно-бутиловой барды методом термофильного метанового брожения для производства препарата витамина В12.

Рис. 58. Принципиальная схема переработки ТБО, с получением биотоплива. Карлсруэ, Германия. Мощность установки 8 МВт. Производительность 1 тонна ТБО – 150-250 м3 газа.

Рис. 59. Схема получения биогаза из ТБО. Раутенвег, Австрия.

Перспективы развития отрасли:

Степень развития биотопливных технологий в мире, данные 2007 года. Таблица 2.

Расположение

Страна

Все биотопливо

Этанол

Биодизель

Инфраструктура

1

США

73

78

68

87

2

Бразилия

72

48

66

92

3

Германия

71

69

73

81

4

Франция

67

65

68

73

5

Испания

61

60

62

60

6

Великобритания

58

59

58

61

7

Швеция

58

60

56

76

8

Канада

57

65

49

66

9

Италия

53

51

55

47

10

Австралия

52

57

47

64

11

Таиланд

52

52

52

44

12

Китай

51

54

49

50

13

Индия

50

52

48

47

14

Бельгия

49

51

46

56

15

Индонезия

48

48

48

45

Геотермальная энергия Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии, таящейся в недрах земного шара. Память человечества хранит предания о катастрофических извержениях вулканов, унесших миллионы человеческих жизней, неузнаваемо изменивших облик многих мест на Земле. Мощность извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она многократно превышает мощность самых крупных энергетических установок, созданных руками человека. Правда, о непосредственном использовании энергии вулканических извержений говорить не приходится – нет пока у людей возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения эти достаточно редкие события. Но это - проявления энергии, таящейся в земных недрах, когда лишь крохотная доля этой неисчерпаемой энергии находит выход через огнедышащие жерла вулканов.
Принцип построения атомной энергетики