Термохимический метод переработки биомассы.
Этот метод включает следующие процессы: сжигание топлива, пиролиз, газификация.
Пиролиз – процесс нагревания биомассы(органического топлива) либо в отсутствие воздуха, либо при его ограниченном доступе.
КПД процесса пиролиза достигает 80-90 %.
В качестве исходного энергетического продукта в процессе пиролиза могут использоваться древесные отходы, с/х отходы и органическое топливо, биобрикеты.
В процессе пиролиза получают следующие виды топлива: газы, жидкости, масла, древесный уголь. Изменение состава прдуктов пиролиза зависит от температурных условий, типа вводимого в процесс сырья, способов ведения пиролиза.
Разновидности топлива, получаемого в результате пиролиза, имею несколько меньшую по сравнению с исходной биомассой суммарную энергию сгорания.
Одним из способов введения пиролиза является газификация. Газификация способ ведения пиролиза, при котором основным энергетическим продуктом является горючий газ. Процесс газификации реализуется в газогенераторе. Процесс газификации включает следующие фазы:
сушка,
пиролиз (коксование),
собственно газификация топлива
Биохимический метод включает 2 процесса: спиртовое разложение и анаэробное разложение.
Анаэробное разложение – процесс получения энергии из биомассы микроорганизмами (анаэробными бактериями) в отсутствие или при недостатке кислорода и света. Полезный энергетический продукт получаемый в процессе анаэробного разложения – биогаз.
Устройство, в котором реализуется процесс получения метана, посредством анаэробного разложения исходной биомассы наз. биогазогенератором
Спиртовая ферментация – процесс получения этилового спирта в качестве энергетического продукта. Этиловый спирт (этанол) – летучее жидкое топливо, которое можно использовать вместо бензина. В естественных условиях этанол обр. их сахара соответствующими микроорганизмами в кислой среде.
Агрохимический способ. Экстракция топлива – процесс получения жидких или твердых топлив прямо от растений или животных.
Грубая очистка
от пыли
Тонкая очистка от
пыли
HCl
H2S скрубберы
сера
гранулят
Проблемы утилизации твердых бытовых отходов остро стоят перед всеми странами. Выход мусора составляет 250-700 кг на душу населения в год, увеличиваясь на 4-6 % в год, опережая прирост населения. Решение проблемы переработки мусора найдено в использовании технологии сбраживания на обустроенных полигонах с получением биогаза. Эта самая дешевая технология, некоторая не дает токсичных выбросов и стоков.
В настоящее время в мире действует десятки установок для получения биогаза из мусора с использованием его в основном для производства электроэнергии и тепла суммарно мощностью сотни МВт. Решается вопрос возврата земель под застройку после извлечения газы. Создана модульная биоэнергетическая установка, с помощью которой можно перерабатывать отходы фермы крупного рогатого скота на 400 голов и свинофермы на 3000 голов. Комплекс оборудования обеспечивает подготовку, транспортировку, сбраживание навозной массы, сбор биогаза и управление процессом.
Биогаз частично сжигается в топках котла, подогревающих техническую воду, частично подается в дизель-генератор. Перебродившая навозная масса используется в качестве полноценного оргаминерального удобрения. Выход биогаза составляет 500 м3 /сут.
Разработаны анаэробные биофильтры, предназначенные для производства биогаза из сточных вод с/х производства и коммунального хозяйства, пищевой и мткробиологической промышленности.
В последние годы, в связи с лавинообразным накоплением изношенных автомобильных шин, активно развиваются технологии их сжигания.
Биогаз с высокой эффективностью может трансформироваться в другие виды энергии, при этом его КП использования в качестве топлива на газогенераторе может сост. 85%
Малая гидроэнергетика.
Гидроэнергетика – использование энергии движущейся воды для производства электрической энергии. Чаще всего используется энергия падающей воды. Эта наиболее развитая область энергетики на возобновляемых энергоресурсах
В настоящее время ГЭС обеспечивают примерно 1/5 мирового производства электроэнергии. Большинство из них – электростанции мощностью свыше 10-15 МВт. Однако возможности строительства крупных ГЭС в Европе практически исчерпаны. Внимание направлено на развитие малых ГЭС., мощность которых не превышает 10 МВт (иногда принимается лимит в 5МВт). Малая ГЭС с установленной мощностью 1МВт может вырабатывать 6000МВт*ч в год, предотвращая при этом эмиссию 4000 т углекислого газа, которые были бы выброшены в окружающую среду при выработке этого же количества электричества электростанцией, работающей на угле.
Малые ГЭС не оказывают существенного влияния на окружающую среду, работа малых ГЭС не связана с выбросами, приводящими к кислотным дождям, закислению почвы, изменению климата, истощению ознового слоя и т.д.
Потенциал гидроресурсов опр. объемным расходом потока и высотой падения потока или напора Н м. Максимальная мощность, развиваемая потоком падающей воды без учета потерь напора
Р=gQH
Где - плотность, кг/м3
g - ускорение свободного падения.
Нет четкой дифференциации между малыми и крупномасштабными ГЭС.
Геотермальная энергия.
Лекция 3 «Возобновляемые или нетрадиционные источники энергии»
Преимущества и недостатки использования возобновляемых ИЭ.
Гелиоэнергетика. Преобразование солнечной энергии в тепловую и электрическую энергию. Солнечные электростанции (СЭС).
Прямое преобразование солнечной энергии в электрическую энергию. Солнечные батареи.
Система солнечного ГВС и теплоснабжения зданий.
Ветроэнергетика. Принцип действия и классификация ВЭУ.
Расчет ветроэнергетических характеристик ВЭУ.
Биоэнергетика. Биомасса, источники биомассы. Основные методы переработки биомассы.
Малая гидроэнергетика.
Геотермальная энергия.