Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология

Биоэнергетические технологии

Жизнь и деятельность людей сопровождается образованием большого количества разнообразных твердых и жидких отходов. Это бытовые отходы, канализационные стоки городов, стоки и отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции, огромное количество органических остатков после лесозаготовок и переработки древесины и тому подобное. Вокруг больших и малых городов уже негде размещать свалки, которые занимают тысячи гектаров земель и отравляют воду и воздух. А вместе с тем существуют технологии, позволяющие получать со всей этой массы органических остатков энергию.

Самое простое решение - это сжигание органических отходов на специальных заводах, обеспечивает получение бытового тепла. Правда, оно обходится в десять раз дороже, чем на ТЭЦ, однако, главное здесь - не получение тепла, а охрана окружающей среды. Существуют пути удешевления этого процесса: производство на таких заводах не только тепла, но и электроэнергии. Такой опыт, например, есть в Японии. Недостатком таких технологий является то, что сжигание мусора сопровождается новыми отходами - твердыми и газообразными. Нужны специальные фильтры, а это еще больше удорожает процесс.

Но существует совсем другая возможность переработки органических отходов, имеет много преимуществ перед упомянутым способом - биотехнический метод с использованием бактерий. Эти микроорганизмы активно развиваются в любых органических остатках, а в результате процесса их жизнедеятельности образуется биогаз - смесь метана (70%) и угарного газа (30%). Теплоемкость биогаза достаточно велика: он образует столько же тепла, как 600-800 г. антрацита. Тонна органических веществ (навоз, мусор и т.п.) дает до 500 м 3 биогаза. Правда, этот процесс происходит достаточно медленно, но несомненной его преимуществом является то, что более 80% энергии, содержащейся в сточных водах или отходах, изымается в виде горючего газа.

Технология получения биогаза очень проста. Навозом, мусором, соломой, листвой заполняют бетонные емкости или колодцы любого объема. Емкость должна быть плотно закрыта, чтобы не было доступа кислорода. Газ, образующийся в процессе брожения, отводят в приемные устройства или непосредственно в газовую шахту. В Китае в настоящее время действует 8 млн. Таких установок, главным образом в сельской местности, многие из них также в Индии. Здесь колодцы заполняют навозом, плотно закрывают, а газ, образующийся поступает в газовые плиты хозяйства. После процесса брожения остается удобрение - обеззараженное, без запаха, более ценное, чем обычный навоз.

Широкого признания такая технология получила в Китае, где уже 4% населения страны пользуются биогазовых установками, которые производят 720 млн. М 3 газа в год, что эквивалентно С млн. Т. Каменного угля. Первые биогазовые установки создали в Индии в 1990 г.. Позже - в Германии, Англии, США. Создан и промышленные установки для переработки отходов и получения из них горючего газа. В Румынии даже проведены успешные опыты по использованию биогаза в качестве топлива для тракторов. Для Украины, которая обеспечена собственными запасами природного газа только на 22%, такая технология является очень перспективной, особенно для сельской местности.

Другим примером применения биоэнергетических технологий являются опыты по использованию как энергосырья рапсового масла. Рапс, эта довольно неприхотливое растение, давно выращивается, в том числе и в Украине, ради масла, добываемого из ее семян и является сырьем для изготовления маргарина, лаков и красок. Зеленая масса рапса - ценный корм для скота. В последнее время рапс заинтересовал специалистов разных стран, особенно тех, которые вынуждены покупать нефть, не имея собственных месторождений. Рапсовое масло может успешно заменять дизельное топливо для тракторов, автомобилей, морских судов и т.п., правда, для этого нужно достаточно основательно переоборудовать двигатели.

Другой путь использования рапсового масла - получение из нее путем специальной обработки топлива, полностью заменяет солярку в обычных дизельных двигателях. Энергетические компании Запада в последнее время поставляют на рынок топлива для дизельных двигателей под названием "Голубой ангел". Ценность такого полного несомненная: во-первых, оно относится к восстановительных энергоресурсов; во-вторых, по энергетическим показателям является аналогом солярки, но имеет вдвое меньшую себестоимость; в-третьих, это топливо имеет большое преимущество перед нефтяным топливом том, что не содержит такого загрязнителя воздуха, как соединения серы, концентрация которых в нефтяном топливе составляет 0,4%.

Рапс можно с успехом выращивать на полях орошения, которые занимают тысячи гектаров вокруг крупных городов и является составной систем канализации и переработки бытовых стоков. По санитарно-гигиеническим правилам, их нельзя использовать для выращивания овощей, зерна или фуража для скота. Однако это не касается рапса, выращиваемого для получения энергетического сырья. Рапс на полях орошения растет хорошо, потому что здесь достаточно влаги и удобрений, особенно фосфатных.

Кроме того, для удовлетворения энергетических потребностей эту культуру можно выращивать на землях, зараженных радионуклидами, в частности в 30-километровой зоне. Результаты исследований украинских биологов показывают, что радионуклиды, которые усваиваются стеблем, листьями и корнями рапса, в состав масла практически не попадают. Таким образом, рапс можно использовать с двойной целью - для дезактивации зараженных радионуклидами земель и получения энергетического сырья - из масла. Конечно, для решения этой проблемы необходимо создать условия для работы людей, которые должны работать в зоне повышенной радиоактивности (применять специальные герметизированные кабины тракторов и автомобилей, спецодежда и т.д.).

Следует упомянуть еще одно направление развития биоэнергетических технологий - использование микроскопических одноклеточных водорослей. Некоторые страны, например, Австралия, уже разработали промышленные методы получения из водорослей горючего для двигателей внутреннего сгорания и дизелей - "зеленой нефти". Водоросли выращиваются в специальных искусственных лагунах, заполненных морской водой. Топливо (бензин), добытое с "зеленой нефти" дешевле, чем аналогичные продукты перегонки природной нефти. Сейчас идут опыты, направленные на получение продуктивных штампов водорослей и поиск их пресноводных аналогов, которые можно было бы выращивать для удовлетворения энергетических потребностей. "Зеленая нефть" имеет ту же преимущество над естественной, как и рапсовое масло - она не содержит вредных примесей серы и поэтому является экологически более чистой.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее