Преимущества и недостатки биоэнергии

Преимущества биоэнергии

• Биоэнергия — возобновляемая энергия.
• Биоэнергия не увеличивает концентрацию углекислого газа в атмосфере.
• Биоэнергия решает проблему использования отходов.
• Технология получения биоэнергии конкурентоспособна.

Недостатки биоэнергии

• Для производства биомассы нужны обширные территории.
• Если вырубка лесов будет производится быстрее, чем естественный прирост, будет нанесен

серьезный ущерб окружающей среде. Поэтому необходимо увеличивать высадку лесов и заботиться о них.

• Увеличение населения Земли и необходимость увеличения производства продуктов питания

означает, что земля становится больше необходима для производства пшеницы, чем для производства биотоплива. Замещение пищевых сельскохозяйственных посадок посадками биомассы может еще усугубить недостаток продовольствия в развивающихся странах.

• Использование торфа в качестве биотоплива приводит осушению болот, нарушению гидрологического режима и высыханию рек, уменьшению биоразнообразия, для которого болота

очень важны.

• Безответственное использование биотоплива может привести к значительным выбросам окислов азота и сажи, но использование современных технологий исключает этот недостаток.

Ферментация навоза

Даже навоз может служить источником энергии! Как топливо используют не только навоз, но и продукты его переработки. Перерабатывают навоз чаще совместно с отходами коммунального хозяйства. Дело в том, что оба вида биомассы содержат микроорганизмы, которые в определенных условиях (в частности, при температуре 50–60 °С, без доступа воздуха) разлагают органические вещества до биогаза. Этот процесс называется ферментацией, так как происходит с участием особых веществ — ферментов — белковых соединений, синтезирующихся в клетках и ускоряющих протекающие в них реакции. Основной составляющей биогаза является метан, при сгорании которого выделяется тепло. Установки для ферментации навоза очень удобно использовать на фермах, полностью обеспечивая их потребности в энергии.

Ферментация навоза — очень экономичная технология. Недостатками получения и использования биогаза являются его повышенная взрывоопасность и возможность заражения человека паразитами, обитающими в разлагающейся биомассе.

Сжигание

Самый старый способ преобразования биомассы в биоэнергию — сжигание древесины. 70 % населения развивающихся стран используют древесину как источник энергии. Средний расход древесины для производства энергии в этих странах составляет примерно 700 кг в год на одного человека.

Более половины вырубаемой древесины сжигается для получения тепла. Часто для этого используются старые печи, которые выбрасывают загрязняющие вещества в окружающую среду. Если использовать новые конструкции печей с катализаторами, нейтрализующими вредные вещества, загрязнение окружающей среды можно намного уменьшить.

Пиролиз

Пиролиз — это разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре. Пиролиз древесины происходит при 450–500 °С. Нагревается биомасса до такой температуры обычно с помощью газа, однако расходы последнего с лихвой окупаются.

Продуктами пиролиза являются древесный уголь и горючие газы (метан, оксид углерода), при сгорании которых уже в присутствии кислорода выделяется огромное (по сравнению с затраченным на нагрев) количество тепла. Именно эти продукты используют как топливо для обогрева и как сырье в некоторых отраслях промышленности.

Другие способы получения биоэнергии

В Бразилии и США выполняются самые крупные в мире программы производства этилового спирта из биомассы. В Бразилии из сахарного тростника, выращенного специально для этих целей, производится столько этилового спирта, что это покрывает около половины потребностей страны в автомобильном топливе.

Большинство автомобилей работает на спиртобензиновой смеси, содержащей 20 %спирта, хотя некоторые используют как топливо чистый этиловый спирт. Использование спиртосодержащего топлива в автомобильных двигателях вместо бензина снижает загрязнение атмосферы выхлопными газами. В Европе использование спиртосодержащего топлива очень перспективно, потому что здесь образуются огромные отходы сельскохозяйственного производства и излишки сельскохозяйственной продукции, которые можноиспользовать для производства такого топлива.

Из других источников биоэнергии можно назвать рисовую шелуху, жмых семечек или орехов, стебли и коробочки хлопка, фруктовые косточки, шелуху кофе, разнообразную солому, специально выращиваемую биомассу травянистых растений.

Примеры самых важных источников биомассы:

• отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности;
• отходы целлюлозно-бумажной промышленности;
• биологические отходы в сельском хозяйстве;
• сельскохозяйственные технические культуры (рапс и др. );
• органические бытовые и промышленные отходы;
• сточные воды.

Распространенными источниками биомассы являются отходы бумажной и деревообрабатывающей промышленности, санитарная вырубка лесов.

Общий прирост биомассы на Земле достигает 130 миллиардов тонн сухого вещества в год. Это соответствует 660 000 ТВт•ч в год. Мировое потребление биоэнергии составляет 15 000 ТВт•ч в год, это примерно 15 % мирового энергопотребления. Для половины населения мира биомасса является основным энергоисточником. Россия обладает более 1/5 мировых запасов древесины.

Возможности для роста потребления биоэнергии велики, частично путем увеличения производства и использования биомассы, частично путем улучшения энергопроизводства. Но увеличение потребления биомассы в производстве энергии может вступить в противоречие с не обходимостью увеличения использования биомассы в производстве продуктов питания для растущего населения Земли.

Биоэнергия

Мне кажется будущее у биоэнергии есть, но не сейчас. На данный момент, проще и легче добывать нефть и газ, чем тратить большие деньги на добычу биоэнергии, ради интереса.