УДК 536.715

Гладкова Е.В., канд. техн. наук,доцент,

Сагайдачная С.А., студентка 4 курса

Нетрадиционные источники энергии на службе АПК

Внедрение энергии биомассы

Ключевики: энергия, метан

Инструкция: рассматриваются
животрепещущие вопросы использования других источников энергии в АПК

Под биомассой понимается: навоз, разложившиеся
мельчайшие организмы, расте­ния, отходы сельскохозяйственной, лесной индустрии и
пр. Еже­пригодно на планетке появляется 25-1010 тонн биомассы. При
тлении послед­ней выделяется биогаз с высочайшим содержанием метана, который использу­ется
в главном для подогрева и выработки электроэнергии.

Пути получения энергии от биомассы: 1) прямое сжигание — получает­ся
тепло; 2) пиролиз — разложение биомассы под действием высочайшей тем­пературы (при полном либо частичном отсутствии
кислорода). При всем этом образуются газы, воды, масла. Если пиролиз
делается только для получения газа — данный процесс носит заглавие
газификации биомассы; 3) спиртовая ферментация — получение этилового спирта; 4)
анаэробная переработка — под действием определенных групп микробов при
отсутствии кислорода биомасса разлагается на метан, углекислый газ и другие попутные газы. Данная смесь именуется биогазом.

Прямое сжигание биомассы не получило подабающего
распространения вследствие низкого КПД. Современные паротурбинные
электростанции, использующие биомассу в качестве горючего, имеют КПД порядка 20..
.25 %.

Для энергосооружений средней и большой
мощности более многообещающими числятся установки газификации биомассы и газотубинные с КПД 40 … 45 %.

Метан из
органических отходов

Очередной путь получения газа состоит в сборе метана, образующегося
на свалках, т.е на площадях, где захораниваются
мусор и отходы. При разложении этого мусора и отходов в отсутствие кислорода
появляется метан  с маленький примесью
сероводорода – газа с запахом тухлых яиц. Вобщем, количество выделившегося
метана довольно велико, и приобретенный газ отлично пылает.

При подготовке заполненной свалки вся ее
территория покрывается непроницаемым слоем глины либо чем-нибудь схожим,
создавая подходящую среду для микробов. Газ собирается обилием
соединенных меж собой трубок, углубленных на 20м в кучу отходов. При
оборудовании мест под новые свалки систему трубок устанавливают заблаговременно.

Уже в течение пары лет метан получали на
предприятиях по обработке канализационных стоков с внедрением оборудования
для брожения без доступа кислорода. Приобретенный метан отчасти сжигали
для обогрева установок анаэробного брожения, а отчасти использовали на другие
нужды.

1 — загрузочная труба, 2 — труба
выгрузки шлама, 3 — метантенк, 4 — навоз, 5 —
образовавшийся газ, 6 — выходное устройство для приобретенного газа

На рис.1  представлена облегченная схема анаэробной
переработки навоза

В емкость (обычно, из нержавеющей
стали) — метантенк 3 через загрузочную трубу 1
поступает биомасса (навоз) 4. Метантенк герметично запирается (для отсутствия доступа кислорода).
Под действием опреде­ленных групп микробов со временем происходит
сбражи­вание биомассы. Получающийся при всем этом газ 5 через выходное
устройство 6 поступает потребителям. Выгрузка отработанных отходов осуществляет­ся
через трубу 2. В конечном итоге образовавшийся от навоза сухой остаток является красивым удобрением для полей.

Для более насыщенного процесса анаэробной
переработки биомассы необ­ходимы обогрев последней и
лучше смешивание (во избежание об­разования
поверхностной корки и обеспечение равномерного процесса во всем объеме биомассы). Для ускоренного образования метана в неких
случаях в биомассу добавляют метанол, ацетат и некие другие добавки.

В текущее время индустрия выпускаются
метантенки различ­ного объема и различной формы —
круглые, цилиндрически, прямо­угольные,
наклонные и т.д. Внедрение метантенков для
получения биогаза более отлично в больших фермерских
хозяйствах, предпри­ятиях по
переработке с.х. продукции и т.п.

Каждогодний объем органических отходов
(биомассы) в СНГ составляет 500 млн. т. Их переработка потенциально позволяет
получить до 150 млн. т условного горючего в год: за счет производства биогаза (120 миллиардов. м3) — 100 — 110 млн. т,
этанола — 30 — 40 млн. т.

 Внедрение энергии биомассы за рубежом

Потенциал биомассы, применимый для
энергетического использования в большинстве государств
довольно велик, и его действенному использованию уделяется
существенное внимание.

В Англии вступила в строй 1-ая
электрическая станция, работаю­щая на навозе. Она размещается в Голсуорси
в графстве Девоншир. Сы­рье — приблизительно 146 тыс. тонн навоза в год — поступает с 30
расположенных вблизи животноводческих
ферм.

Работа электростанции основывается на
ферментативной переработке навоза микробами. В
ходе этого процесса выделяются огромные ко­личества метана, который потом
сжигается. Не считая электроэнергии, которая
направляется в энергосеть, станция производит тепло для близле­жащих населенных
пт и органические удобрения для фермеров.

В Бразилии удачно реализуется программка,
посвященная получению из отходов сладкого тростника метанола,
используемого как моторное то­пливо для автотранспорта.