Коротко содержание первой части анонсы про модульные системы, использующие в качестве горючего биомассы.

Процессы получения электричества в итоге преобразования биомасс в модульных котельных системах представлены в маленьком масштабе, ежели в обыденных установках. Это красивое решение для ферм, деревень и маленьких промышленных компаний. Сейчас эти системы Данные находятся в оканчивающей стадии разработки. Они будут очень полезными в отдаленных районах с обилием биомасс, где есть препядствия с отсутствием электричества. Потенциал таких модульных биотопливных котельных систем в развивающихся странах.

Ранее подверглись рассмотрению два метода производства электроэнергии с внедрением биомасс: метод прямого нагрева (метод обыденного парового котла) и метод совместного сжигания.

Продолжим подробное рассмотрение оставшихся 4 методов электроэнергетического производства из биомассы.

Пиролиз

Пиролиз представляет собой процесс, в каком биомасса сжигается при больших температурах и разлагается в отсутствие кислорода. Все же, трудности появляются при попытке сделать совсем бескислородную атмосферу. Нередко имеет место маленькое оксидирование (окисление), которое может сделать ненужные побочные продукты. Таковой процесс очень энергоемок и дорог сейчас. Сжигание делает пиролизное масло, обуглившееся вещество и синтез-газ, которые потом могут быть применены как горючее для производства энергии. Пиролиз не делает золы либо энергии впрямую. Заместо этого он превращает биомассы в горючее высочайшего свойства. Процесс начинается с сушки в целях наибольшего сжигания возможной биомассы, которая похожа на прямой процесс сгорания, описанный в первой части. После остывания, коричневое жидкое пиролизное масло может быть применено в качестве газогенератора.

При ускоренном процессе, известном как резвый пиролиз, био-масла либо пиролизного масла генерируется больше (до 75%). Группой Европейской Технологии биомассы (European Biomass Technology Group) сотворен способ резвого пиролиза методом объединения древесных отходов с жарким песком во вращающемся конусе. В маленьком масштабе (в модульных котельных системах), экспериментальные технологические установки крутящихся пиролизных конусов употребляют 250 тонн древесной породы в денек и создают 50 тонн горючего (что эквивалентно 0,314 баррелям нефти). Экспериментаторами утверждается, что конус может быть изменен для большей нагрузки, что даст возможность получать био-масло с конкурентноспособными ценами на рынке. Есть также разработки внедрения пиролиза для получения водорода, который можно использовать в топливных элементах. Ниже приводится схематическая модель технологии вращающегося конуса в полной установке для выработки электричества.

Газификация биомассы

Жесткая биомасса может быть преобразована в газообразную форму, известную как синтез-газ. Газ потом можно запустить через газовую турбину комбинированного цикла либо использовать иную технологию для преобразования энергии, такую как угольная электрическая станция. Специалисты убеждены, что газификация в состоянии сделать электростанции на базе модульных котельных, работающих на биомассе более действенными. На сей день это только экспериментальные разработки. Газогенераторы биомассы работают при нагревании биомассы в среде, где биомасса разлагается, образуя горючий газ. Это дает преимущество по сопоставлению с конкретным сжиганием биомассы. Биогаз может быть очищен и профильтрован для удаления проблемных хим веществ. Газ может быть применен в более действенных системах комбинированного цикла, которые для производства электроэнергии соединяют газовые и паровые турбины. Эффективность этих систем добивается 65%.

Ниже приведена диаграмма, которая изображает новейшее преобразование биомассы в тепло и электроэнергию с внедрением парогазовой технологии, которые готовятся к запуску в модульных котельных широкого использования. Поначалу горючее помещается в газификатор, где он, сгорая под давлением, преобразуется в жаркий газ. Потом он подается в кропотливую систему газовых фильтров для осаждения частей, которые могут вызвать коррозию системы. Эти элементы могут быть различны зависимо от источника, который сожгли. Очищенный газ потом сжигается и употребляется для вращения турбины, которая генерирует электричество. Тепло, высвобождаемое от газа в турбине, может быть применено водой в теплообменнике. Таким макаром, перерабатывающая система обеспечивает получение жаркой воды. Единственным побочным продуктом является нетоксичная зола, которую можно, к примеру, смешать с компостом для роста биомассы как горючего.

Системы газификации разрабатываются также как будущие приложения для топливных частей. Топливные элементы конвертируют водород в электричество и тепло с внедрением химических процессов. Выбросы в атмосферу при всем этом очень малозначительны – это в главном выброс паров воды. Так как цена электроэнергии, приобретенной при использовании топливных частей, намного понижается, число таких модульных систем на топливных элементах будет расти, — сообщается в докладе управления Эффективности энергии и возобновляемых источников.

Анаэробное сбраживание либо AD, представляет собой био процесс, при котором в итоге синергетического взаимодействия микробов и архебактерий (архей) выделяется метан, который употребляется для сотворения энергии. Анаэробное сбраживание употребляет био отходы, такие как навоз и твердые бытовые отходы (ТБО) в качестве начального сырья. Навоз либо отходы складываются в мешки и распадаются под воздействием микробов и воды. Этот процесс вызволяет метан, который откачивается в другой полиэтиленовый мешок. Оттуда газ употребляется для питания турбин, которые генерируют электричество. Ниже приведено фото этого процесса с мешками.

Произведенный в безвоздушной среде метан может быть применен не только лишь для питания турбин, но даже для топливных частей.

При естественной температуре создание биогаза происходит очень медлительно, обычно, такие процессы можно следить в природе всюду, где собирается высочайшая концентрация органических веществ при отсутствии кислорода, в большинстве случаев в донных отложениях озер и прудов, на болотах, торфяниках и свалках мусора. Конечный выход биогаза находится в зависимости от состава и био разложения отходов сырья. Темпы его производства также зависят от количества микробов, критерий их роста и температуры брожения. Модульные котельные для некого сырья, к примеру, ТБО убыстряют протекание процесса за счет использования более больших термофильных температур (50-60º С).

Анаэробные реакторы уже употребляются на фермах, хотя и в маленьких масштабах. Это очень конкурентоспособные установки и модульные анаэробные котельные скоро станут обширно доступными.

Свалочный газ

Разработка свалочного газа подобна технологии анаэробного сбраживания и несет те же достоинства. Это побочные эффект разложения жестких товаров и состоит из 50% метана (природного газа), 45 % двуокиси углерода и 4% азота. Не считая того, это помогает уменьшать свалки мусора и получать от этого электроэнергию.

На Транс-Иорданском полигоне в Западной Иордании проводились опыты с улавливанием природного газа на разлагающейся свалке. «Собирать газ и продавать его будет намного лучше, чем он просто будет уходить в атмосферу, — гласит Дуэйн Вули – генеральный директор Транс-Иордании. И пока есть мусор, который разлагается, мы будем иметь природный газ».

Совместное предприятие операторов свалки обладает семью зонами городка Солт-Лейк, на которых сделали новый проект, который, как ожидается, принесет дополнительные $ 3 млн. Это также уменьшит издержки на содержание свалок. Операторы Солт-Лейка соединяются воединыжды с личной компанией их Мичигана Michigan-based Granger Energy Co, которая имеет опыт сотворения таких проектов с внедрением захоронения отходов. В скором будущем планируется продажа газа в качестве источника горючего для печей.

Есть два пути для сбора свалочного газа. Обычный способ именуется обыденным бурением, а другой именуют push-in collection (нажатие в наборе). До сбора газа составляется 3-D карта полигона (свалки) с указаниями категорий для того, чтоб найти, где есть газ и как его идеальнее всего получить. Обычный способ буровых работ похож на бурение газа в любом другом месте, но с корректировками для местности полигона (свалки). Нередко трубы прокладывают через свалку вертикально, чтоб сделать сбор легче. Потом вентиляторы и насосы перекачивают газ со свалки в область набора. Push-in способ также употребляет 3-D карту для нахождения газовых свалочных скважин и может быть «толкнут» в свалку в отдельных местах при необходимости. Это разработка STI (разработка узкощелевой изоляции).