Базу биомассы нашей планетки составляют органические соединения углерода, которым характерно выделение тепла в процессе соединения с кислородом при сгорании. Начальная энергия биомассы – кислород, появляется в процессе фотосинтеза под воздействием солнечных лучей. В итоге ряда хим либо биохимических процессов биомасса может трансформироваться в газообразный метан, жесткий древесный уголь либо водянистый метанол.

Внедрение био горючего в промышленных объемах способно обезопасить мир от экологического загрязнения, делая вероятным непрерывное получение энергии. Так, при сгорании био горючего большая часть энергии рассеивается, но конечные продукты сгорания могут быть опять преобразованы в горючее методом естественных экологических процессов.

Скорость формирования биомассы на планетке равна 250 • 109 т/год, объемы же образуемых при всем этом органических соединений составляют 100 • 109 т. Перспективы развития биоэнергетики громадны, беря во внимание, что только 0,5 % доступной на планетке биомассы потребляется человеком в еду.

Большущее значение сейчас имеет внедрение биотоплива в качестве аккума энергии. Практически, биомасса способна обеспечить возможность производства всех видов горючего для промышленного и сельскохозяйственного внедрения, включая жидкое горючее для заправки транспорта. Но, промышленная переработка биомассы будет удачной и даст плоды если придерживаться нескольких основополагающих принципов:

1. Принципа экономической эффективности. Некие виды биотоплива могут добиваться для собственного производства энергии больше, чем сами сумеют в следующем дать, потому при организации процесса переработки биомассы принципиально брать во внимание фактор выгоды. Например, этиловый спирт из травы и растительного волокна обойдется в разы дешевле такого же продукта из крахмала растений. Неважно какая переработка сырья должна быть экономически оправдана.

2. Принципа соответствия планируемых объемов производства биотоплива концентрации возобновляемого сырья. Если оценка концентрации сыръя не будет за ранее изготовлена — существует возможность того, что создание биотоплива окажется очень дорогостоящим процессом.

3. Принципа предотвращения экологической угрозы. Создание биотоплива не должно быть предпосылкой эрозии почв, ликвидирования лесов, сельскохозяйственных припасов растений, идущих в еду.

Плюсы биоэнергетики

1. Широкая сфера применение биотоплива. Возможность развития биоэнергетики благодаря наличию большущих припасов биомассы, применимой для переработки.

2. Стимулирование развития экотехнологий, сельскохозяйственной индустрии.

3. Возможность действенного использования отходов, побочных товаров, стоков.

4. Содействует улучшению среды средством утилизации отходов.

5. Действенная система переработки предутверждает загрязнение воды и воздуха.

6. Имеет большой потенциал в агропромышленных странах.

Недочеты биоэнергетики

1. Создание энергии может соперничать с пищевой индустрией – повышение выпуска объемов биотоплива может оказать негативное воздействие на рынок пищевых товаров.

2. Обеднение и эрозия почв, как итог насыщенного выкармливания растений для энергетических целей.

Энерго процессы переработки биомассы

Термохимические

1. Прямое сжигание.

2. Пиролиз – нагрев биомассы в критериях отсутствия воздуха, либо благодаря сгоранию некой её толики при ограничении доступа воздуха либо кислорода. Состав товаров пиролиза впрямую находится в зависимости от применяемого в процессе сырья, температурных критерий, метода организации процесса. Пиролиз, протекающий с образованием горючего газа, именуется газификацией.

3. Другие термохимические процессы.

Биохимические

4. Спиртовая ферментация. Этиловый спирт – лучший вариант горючего, способный поменять бензин. Вырабатывается он в процессе ферментации микробами. В большей степени в спиртовой ферментации в качестве сырья употребляется сахар.

5. Анаэробная переработка. Получение биогаза (консистенции CO2 и CH4 из биоотходов основано на свойстве последних распадаться в анаэробных (бескислородных) критериях. Этот процесс проходит в три шага, благодаря разложению органических веществ кислотными и метановыми микробами.

6. Биофотолиз. Фотолиз – распад воды до водорода и кислорода под воздействием света. Некие биоорганизмы могут в определенных критериях создавать водород методом биофотолиза.

Агрохимические

7. Экстракция топлив. Некие разновидности топлив могут быть получены из сока растений, который собирают делая надрезы на коре либо стебле живых растений, или выдавливая под прессом из только-только срезанных побегов.

Развитие биоэнергетики нереально без соответственной оценки биотопливного потенциала сельскохозяйственных культур, учета теплоты их сгорания и урожайности. Так, одни виды сельскохозяйственных культур могут давать урожаи пару раз за сезон, другие – лиш раз в пару лет. Особенное значение в биоэнергетике имеет возможность получение горючего благодаря продуктам жизнедеятельности растений, сбор которых можно использовать для производства биотоплива с малой переработкой. К ним можно отнести семечки (подсолнечника), орешки (пальмовое масло), плоды (оливки), листья (эвкалипт), корешки, стволы, сок растений (каучук).

Состав биомассы в значимой степени находится в зависимости от её происхождения, но, обычно, она содержит различного рода органические и неорганические соединения при достаточно значимой составляющей части воды. Уровень содержания внутриклеточной и межклеточной воды в большинстве видов растений составляет 50% их массы, а у водных растений и того более – 90 %. Даже после окончания воздушной сушки содержание воды в растениях остается не наименьшим 10-20 %. В процессе преобразования биомассы в углекислый газ и воду выделяется порядка 450 кДж энергии на моль углерода. Конкретно наличии значимого количества воды нередко стает предпосылкой значимых утрат термический энергии (испарение воды просит 2,3 МДж/кг). Влага понижает эффективность и экономичность использования растительного материала в качестве горючего.

Уровень содержания минеральных веществ в биомассе зависит не только лишь от места произрастания растений, но уровня загрязненности земли этих территорий. Кремниевые и другие нерастворимые в воде неорганические соединения являются предпосылкой уменьшение теплосодержания биомассы, растворимые же ионизированные соединения напротив являються катализаторами в процессах газификации и горения.

Хотелось бы направить внимание читателя на то, что выход энергии, получаемой в итоге сжигания растительного продукта, может нередко оказываться наименьшим, затрачиваемого на его создание. Время от времени даже выходит, что проведение схожих технологических процессом в итоге оказывается вполне никчемным с экономической точки зрения. Но стоит брать во внимание, что в большинстве случает схожий перерасход энергии связан с процессом машинной переработки растительного сырья, потому в значимой степени он может компенсироваться благодаря дополнительному подключению энергии, образуемой при утилизации производственных отходов (к примеру, травы, жмыхи сладкого тросика, коры деревьев).

Тепло сжигания биомассы употребляется не только лишь для изготовления еды, подогрева жилья, но производства электроэнергии. Более прибыльно использовать для производства электроэнергии высокотемпературное тепло. Эффективность получения электронной энергии из биомассы достаточно мала из-за преобразования в неё только толики тепла, но достаточно нередко благодаря подаче электроэнергии такового рода в сеть удается достигнуть оптимизации производства тепла для промышленных нужд.