Электричество из дров! Автономный источник энергии для дома

220 вольт из дров. Термо- электрогенератор.
Основная проблема использования термоэлектрических модулей, это тонкий граничный температурный переход, который сложно соблюсти.
При правильной установке, добиться разрушения вы не сможете, учитывая постоянный теплоотвод радиатором.
Если конечно не топить углём, что категорически запрещено в силу высокой температуры горения и опасности плавления металла.
Причём, это не новинка, готовые печи продаются уже более 10 лет.

Подключать непосредственно к нагрузке желательно через блок стабилизации.
К аккумуляторам можно напрямую, но только через диод. В противном случае, на холодной печи, Вы будете нагревать, либо отводить тепло обратно, в зависимости от полярности подключения.

Конструктивно изделие состоит из пяти элементов.

Первый, термо-компенсационно-стабилизирующий, на петлях, служит для компенсации температурных деформаций,.. (изгибов, изменения геометрии) при быстром или неравномерном прогреве.
Т.е., являясь независимой частью, без жёсткой связки со вторым элементом, он может менять свою геометрию, но при этом не гнёт второй элемент, к которому прижаты генерирующие модули.

В то же время, контактным, инфракрасным и конвекционным путём передаёт тепло соседнему элементу.
В котором обеспечивается неизменность контакта теплоносителя с генерирующим модулем и далее с радиатором, оберегая последние от механического разрушения и сохраняя хороший тепловой контакт.

Иначе говоря, если бы конструкция нагреваемого элемента была монолитной, горячая часть весьма значительно меняла бы форму относительно охлаждаемого радиатора, прослойкой между которыми, является третий элемент, сами генерирующие модули.

Попросту, модули разрушились бы или не выходили на заданный режим.

Четвёртый и пятый элемент конструкции это радиатор и вентиляторы соответственно.
В случае выхода из строя вентилятора или двух, следует прекратить активную топку, закрыв приток воздуха. И дождаться пока печь остынет.

Электроэнергия из дров | Альтернативное электричество

Уважаемые посетители сайта «Самоделкин друг» сегодня мы с Вами рассмотрим еще один довольно интересный вариант добычи альтернативной электроэнергии, а именно преобразование разницы температур в электричество. Подробные видеоинструкции прилагаются. Электричество из дров-это реально и между прочем не новое изобретение, простой термогенератор на элементах Пельтье, в прошлом столетии даже существовали керосиновые лампы с такими вот термогенераторами которые могли вырабатывать электроэнергию для подключения радиоприемника (см фото ниже)

Основой данного чудо-генератора служит элемент Пельтье, при воздействии на него плюсовых температур происходит следующее.., а именно одна сторона элемента нагревается, противоположная же наоборот охлаждается (температура может опускаться до -120º ) и из за разницы температур возникает электрическая энергия которая отбирается на потребителя, вот так все просто)

Предприимчивые изобретатели пошли дальше и создали компактную походную печь с термогенератором установленным в боковой части, тоесть на природе топите печь и вырабатывается электричество для зарядки телефона, планшета, фонаря, радиоприемника или радиостанции. Полезное изобретение для рыбаков, охотников, туристов, а так же людям проживающим на удалении от Цивилизации (к примеру в глухой деревне)

И так, давайте посмотрим видео от авторов углубившихся и познавших всю суть данного устройства.

 

Элемент Пельтье.

 

 

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯТЕРМОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

Теплотворная способность разных видов топлива и их стоимость в Украине на март 2016 г.

Итак, если мы знаем потребность дома в тепле, то надо рассчитать годовой расход разного вида топлива, его стоимость, и возможности уменьшения годовых затрат на отопление при помощи комбинированного использования разных энергоресурсов.

Это позволяет сравнить разные варианты котельных установок и выбрать ту, которая, с учетом текущих технических условий, обеспечит самое оптимальное сочетание капитальных и эксплуатационных затрат.

Таблица №3. Природный газ. Теплотворная способность и стоимость 1 кВт тепловой энергии.

 

Электричество считается дорогим энергоносителем. Но при правильно оформленном тарифе и при помощи разного оборудования можно получить очень компактную, экологичную и экономичную отопительную установку.

Таблица №4. Электроэнергия. Теплотворная способность и стоимость 1 кВт тепловой энергии.

 

В отличии от газа и электричества, дрова являются очень «капризным» видом топлива. Для надежной работы котла, дрова должны обладать соответствующей влажностью (около 20-30%), теплотворностью. Чтобы дрова получили оптимальную влажность, необходимо, чтобы они пролежали в накрытом дровнике минимум один год. Непросушенные дрова (влажность около 60%) плохо горят, дают всего лишь 40% тепла по сравнению с просушенными, и выделяют сильный смог при горении.

Стоимость дров может колебаться от времени года. Самая низкая цена на них — летом, а самая высокая — зимой. Поэтому, если принято решение установить твердотопливный котел, обустройство дровника — дело необходимое и выгодное со всех сторон.

Важным фактором, влияющим на расход дров, является наличие буферной емкости. Она должна иметь возможность принять в себя все тепло, загруженных в котел дров. Иначе котел будет уменьшать приток воздуха для горения, что приведет к образованию «недогара» в виде СО, который будет выброшен в дымовую трубу.

Таблица №5. Дрова. Теплотворная способность и стоимость 1 кВт тепловой энергии.

 

Отопление дровами требует периодического посещения котельной в течении суток. Для длительной автономной работы на твердом топливе используются пеллетные котлы. Они для сжигания используют пеллеты — гранулы из древесных опилок, которые имеют одинаковый размер и удобны для автоматической подачи топлива в котел из бункера-хранилища. Однако, для бесперебойной работы котла, необходимо, чтобы пеллеты были высококачественными — имели низкую влажность (менее 10%) и низкую зольность (менее 1%). Хорошие пеллеты всегда светлого цвета.

Таблица №6. Пеллеты. Теплотворная способность и стоимость 1 кВт тепловой энергии.

Комбинированные котлы отопления на дровах и электричестве

Комбинированные котлы отопления на дровах и электричестве – это высокоэффективное отопительное оборудование. Главной особенностью таких агрегатов, как можно понять из названия, является возможность использования двух видов топлива. Если нет возможности купить твердое топливо, в частности дрова или отходы деревообработки, то можно перейти на электроэнергию. Благодаря этому удается повысить производительность оборудования, а также избежать лишних расходов, если цена одно из допустимых видов топлива повысилась.

Где применяются комбинированные котлы на дровах и электричестве

Универсальность комбинированных котлов заключается в том, что их можно купить для эксплуатации практически в любом районе. Для их работы не требуются особенные условия. Агрегаты, работающие как на твердом топливе, так и электроэнергии, удобно использовать в частных домах Москвы или Санкт-Петербурга, которые предусмотрены для временного проживания или не подключены к газовой магистрали. Это наиболее оптимальный вид комбинированного оборудования. Применение только твердого топлива не всегда практично с финансовой точки зрения, а также по причине неравномерного обогрева помещения.

Комбинированный котел на дровах и электричестве в свою очередь позволяет постоянно поддерживать комфортную температуру вне зависимости от внешних погодных условий. Благодаря возможности включать в ночное время суток ТЭНы удается избежать утром слишком низких температур в помещении, без необходимости постоянно следить за топкой. Такой котел отлично справляется с нерегулярным режимом работы, благодаря чему снижается вероятность того, что жидкость в системе отопления замерзнет.

На время отсутствия жильцов можно поддерживать минимальную температуру. Автоматическая регулировка уровня температуры в значительной степени сокращает необходимость ручной эксплуатации оборудования, что само собой упрощает процесс использования и повышает безопасность.

Преимущества

Комбинированный котел на твердом топливе и электричестве отличается следующими достоинствами:

1. Низкая цена топлива. Благодаря тому, что в качестве твердого топлива могут быть использованы не только дрова в чистом виде, но и отходы деревообрабатывающей промышленности, снижаются расходы на эксплуатацию оборудования.
2. Универсальность котла. Даже когда повышается стоимость твердого топлива, есть возможность поддерживать тепло в дом постоянно, включив нагреватели ТЭН.
3. Автономность. Если переключить котел на потребление электроэнергии, можно установить автономный режим работы на длительное время – вплоть до нескольких суток. Оборудование перестанет обогревать помещение только в случае отключения напряжения в сети.
4. Простота обслуживания. Такой комбинированный котел практически не требует обслуживания, в особенности, если обогрев дома происходит с помощью нагревателей ТЭНа.
5. Экономичность. Котлы «дрова-электричество» относятся к числу наиболее доступных и выгодных видов отопительного оборудования.
6. Высокая производительность и качество обогрева. Электричество, как и любые продукты деревообрабатывающей промышленности, позволяют при малых расходах энергии получать много тепла. Благодаря этому повышается производительность котла, а нагрев теплоносителя осуществляется максимально быстро.

Комбинированный котел «дрова-электричество» – это наиболее оптимальное решение для частного или загородного дома. Относительно доступная цена топлива, высокая надежность, безопасность эксплуатирования, универсальность и автономность выгодно выделяют такие котлы на современном рынке.

Твердотопливный котел Куппер ПРО-16 2.0 (дрова,уголь,электричество)

Время горения на одной закладке угля — до 12 часов. Такая длительность достигнута благодаря системе подачи вторичного воздуха в камеру сгорания и водотрубной колосниковой решетке, которая снимает тепло даже с тлеющих углей.

Рабочее давление 3 атм

Котел работает на давлении системы отопления до 3 атм, а также имеет дополнительный запас прочности, поэтому не выйдет из строя от скачков давления в системе отопления.

Расширенная комплектация

В комплект поставки котла уже входят аксессуары для прочистки, шибер и капиллярный термометр.

Элементы дымохода, регулятор тяги, блок ТЭН и пульт управления к нему не входят в комплект котла и при необходимости приобретаются отдельно (вкладка Комплектующие). Конструкция котла «Куппер ПРО» предусматривает возможность их установки.

Вместительность топки

Объем топливного бункера составляет 51 литр, а в удлиненную топку легко умещаются дрова длиной до 495 мм!

Удобная загрузка топлива

Благодаря широкой наклонной дверце загружать твердое топливо чрезвычайно удобно, а универсальный съемный лоток особой конструкции из нержавеющей стали защищает дверцу от перегрева и снижает риск случайного просыпания топлива. Новые эргономичные рукоятки из жаростойкого силикона на всех дверцах подарят дополнительный комфорт.

Термометр на виду

В комплект котла уже включен капиллярный термометр расположен на верхней части котла.

Технические характеристики:

Площадь помещения, м²:	100-160
Топливо:	дрова, уголь, древесные брикеты, торфяные брикеты, угольные брикеты
Назначение:	для гаража, для дачи, для дома
Диаметр дымохода:	150 мм
Длина дров, см:	495
Серия:	Куппер ПРО (2. 0)
Габаритные размеры, мм:	905х415х685
Сопутствующие товары:	Газовая горелка АГГ-26К ГПФ 26 Комфорт ГПФ 26 Норма Группа безопасности для котлов 0,30 МПа. Турбонаддув КУППЕР. Кочерга ПРО 60 см/80 см

Газ, электричество, уголь или дрова — чем выгоднее обогреть дом?

В холодный период на отопление частного дома мариупольцы тратят немалые средства. Чем дешевле обогреть свой дом зимой?

Валентина вместе с мужем живут в частном доме. Говорит, дом отапливают углем. За тонну платят 7000 гривен.

«Покупаем уголь, хоть и дорого — собираем, год-два собираем понемножку с пенсии, откладываем и топим углем. Вот 14 тысяч получается за уголь заплатили и 5.500 заплатили за 5 кубов, по 1100 за куб дров. Ну 20 тысяч считайте вышло», — рассказывает пенсионерка Валентина.

А вот Елена Ротаньова с семьей дом отапливают комбинированно. Первый этаж — печью, второй — электрообогревателем. И только за электричество в месяц тратят более 1,5 тысячи гривен, рассказывает женщина.

«Нам зимой конечно очень тяжело и печку, и свет. Очень дорого. Сейчас если покупать уголь, уголь — 7 тысяч одна тонна. Если нормальный, хороший уголь. Брикеты, мешок — 120-130 гривен на один мешок, там 40 килограммов. Один куб дров — 1300. Нам надо на зиму 3 куба хотя-бы», — рассказывает хозяйка дома.

Обогреть дом газом тоже не дешево. Стоимость — около 9 гривен за кубометр. За месяц среднестатистическая семья тратит более двухсот кубов. Так что в ноябре это будет стоить примерно 2000 гривен.

Однако, чем отапливать дом дешевле? Допустим, у нас частный дом площадью 100 квадратных метров. Рассчитаем примерную стоимость обогрева дома в месяц — газом, электричеством, углем и пеллетами.
В среднем, чтобы поддерживать в нем температуру в 22 градуса круглосуточно зимой, экономнее выходят пеллеты. Самый дорогой — уголь.

Поэтому, получается, что отапливать дом дешевле пеллетами или твердыми породами древесины.

Подписывайтесь на наш
Телеграмм канал Подписаться

Газгольдер или электричество – что выгоднее поставить для частного дома

Если вы выкупили загородный дом с централизованной системой отопления – вам крупно повезло! В этом случае не нужно беспокоиться о том, как организовать, обогрев помещений в холодные месяцы года. Но зачастую, по разным причинам, отопление отсутствует.

Варианты типа оборудования для отопления загородных домов и дач

• С помощью котла, работающего на дизельном топливе.
• Электрическими обогревателями.
• Твердотопливным котлом (дрова, уголь, пеллеты).
• Системами отопления, работающими от природного газа.

Выбор экономичного варианта источника топлива

Все перечисленные способы имеют свои преимущества и недостатки. Применение дров и угля весьма затратный и трудоемкий процесс, требует дополнительной территории для хранения. В процессе работы необходим постоянный присмотр и добавление топлива в котел. Дизельные системы требуют тщательного ухода, а нестабильная цена соляры ставит под сомнение выгодность его установки.

Остаются устройства, работающие от электрической сети и на природном газе. Давайте разберемся, что экономичнее – газ или электричество?

Источники энергии газ и электричество

Казалось бы, зачем усложнять жизнь установкой газгольдера у себя на участке, рыть котлован и постоянно заправлять его газом. Бытует также мнение, что такая емкость, зарытая во дворе небезопасна, и может взорваться. Гораздо проще воспользоваться тем, что уже есть, а именно электричеством, тем более что КПД электроприборов равна 99,9%.

Но и здесь есть свои нюансы:

• Проведенная электрическая сеть может быть не рассчитана на повышенные нагрузки, и тогда мероприятие становится пожароопасным. Ведь кроме отопления в доме еще есть кондиционеры, электроплиты и много другой необходимой бытовой техники.
• Высокая стоимость электроэнергии. Кроме зимы, дом необходимо отапливать и поддерживать комфортную температуру еще и в межсезонье, то выходит, что отопление используется семь месяцев в году. А это значительно повышает расходы.
• Перебои в поставках электричества. Эта серьезная проблема, на которую владелец дома повлиять никак не может, и оставшись в холодный период без света, можно оказаться в очень затруднительной ситуации.

Газгольдер – лучшая альтернатива для дома

Изучив вопрос электричества, как главного источника энергии, перейдем к автономным системам отопления газом. Эффективность такого котла около 97%. Но, учитывая разницу в стоимости газа и электричества, вариант с природным топливом куда выгоднее.

Именно поэтому, если нет возможности подключения к центральной системе газоснабжения, люди все чаще заказывают автономные системы отопления. Они представлены резервуаром для хранения топлива (газгольдером), который размещается на участке в подготовленный котлован и системой подвода к дому. Объем выбирается в зависимости от площади отапливаемого здания. Ознакомиться с вариантами и производителями можно здесь.

Схема подключения газгольдера к дому

Насколько безопасна установка газгольдера

Такие системы, вопреки слухам, абсолютно безопасны. Газгольдер и трубопроводы укладываются на глубине от 1,5 и могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от +50 до -40^оС. Периодичность закачки газа – 1-2 раза в год, при постоянном пользовании. В резервуар заправляется газ пропан-бутан, который без взаимодействия с воздухом не дает воспламенения и взрыва.

Учитывая, что на заводе-изготовителе резервуары проверяются давлением в 25 атм., разрыв емкости исключен, так как при полном заполнении бака создается давление 16 атм. А при эксплуатации бак заполняют лишь на 85%.

Информацию о стоимости газификации можно получить, если зайти на вкладку калькулятор газификации.

Газгольдер для отопления дома – верное решение

Итак, отвечая на вопрос «чем лучше отапливать дом, газом и электричеством?», рекомендуем более внимательно присмотреться к газгольдерам. Главными его преимуществами являются автономность установки и стоимость обслуживания. Ведь даже с учетом доставки топлива, эксплуатация такой системы обходится значительно дешевле, чем отопление электричеством.

Остались вопросы? Свяжитесь с нашими консультантами!

Также Вы можете ознакомиться с информацией по теме:

Готовые решения автономной газификации:

Статьи по теме:

Остались вопросы? Мы поможем Вам сделать правильный выбор!

Presto! Изобретатель на Аляске превращает тепло дровяной печи в электричество

Глядя на тепло, исходящее от трубы дровяной печи его друга, аляскинец Тео Грабер придумал идею. Что, если бы кто-то мог взять это тепло и преобразовать его в электричество? Что, если бы существовал способ, которым шумный генератор, грохочущий у каюты его друга, остался в прошлом?

Спустя годы исследований и разработок основатель Alaska Dynamics придумал идею использовать эту энергию через свой генератор печи Delta-T Wood Stove Generator.Устройство представляет собой частично каталитический нейтрализатор, частично термоэлектрический генератор — все это вдохновлено космическими технологиями, созданными в надежде обеспечить электроэнергией удаленные дома на Аляске.

Грабер считает, что генератор понравится воинам выходного дня, которые ищут более энергоэффективный способ осветить свои каюты и сварить кофе. Но генератор мог иметь более серьезные последствия. Грабер сказал, что генератор может быть «фантастическим» для жителей Внутренней Аляски, потому что каталитический нейтрализатор устройства будет не только более эффективно сжигать дрова, помогая жителям справиться с проблемами качества воздуха в регионе, но и поможет компенсировать высокие цены на электроэнергию.

Производство все еще находится на очень ранней стадии. 42-летний Грабер работает над прототипом благодаря ссуде Kiva Zip в размере 5000 долларов, одобренной Anchorage Economic Development Corp. Он надеется завершить прототип в следующем месяце и приступить к созданию продукта, который он сможет продать в течение года.

«Людям, которые владеют деревенскими домиками, нравится идея просто разжечь костер и загореться свет», — сказал Грабер. «Они взволнованы».

Грабер, живший на Аляске с 1995 года, всегда немного возился.Еще в детстве он был очарован машинами, постоянно разбирал их, собирал вместе и учился их чинить. Несмотря на изучение антропологии в колледже, Грабер продолжал работать машинистом и сварщиком, в конечном итоге изучив программы 3D-моделирования в САПР. Он потратил годы на разработку рентгеновских технологий, изучая все, от коррозии трубопроводов до гигантских блоков сыра. Грабер два года помогал проектировать и строить винокурню на Аляске. Все его навыки пригодятся, когда Грабер решит спроектировать преобразователь.

Грабер сказал, что его вдохновил термоэлектрический генератор, который использовался для питания космического корабля «Вояджер I», запущенного в 1977 году. Он был поражен, что аппарат все еще работал спустя 30 лет, питаясь от электрического генератора, который использует тепловую разницу между радиоактивным теплом и холодом. космического пространства.

Используя этот принцип, Грабер продвинул идею преобразователя. Но была загвоздка. Даже самые горячие дровяные печи не производят достаточно тепла в своих трубах, чтобы создать достаточно сильную разницу температур для выработки электричества.Поэтому Грабер добавил каталитический нейтрализатор, позволяющий печи быстрее достигать более высоких температур.

В то время как некоторые каталитические нейтрализаторы могут быть трудными в использовании, требуя сложного разжигания печи и ручного управления преобразователем для определения правильной температуры, Грабер сказал, что его преобразователь разработан как автоматический.

Генератор предназначен для подключения к основанию печной трубы. Оттуда он сказал, что пользователи будут просто запускать и топить свои дровяные печи как обычно.

Graber ожидает, что первая версия прототипа будет вырабатывать около 130 Вт в час во время работы, что в сумме составляет около 2–3 кВт в день.Этого достаточно, чтобы осветить комнату, включить небольшой радиоприемник и зарядить ноутбук.

Первые версии генератора лучше всего дополняли бы другие источники питания, такие как солнечные батареи или газовый генератор.

«Я хочу получить результат, в котором это может быть система с полным источником энергии», — сказал Грабер. «Одного из этих устройств хватило бы для питания» кабины.

Он надеется получить цену на генератор ниже 1000 долларов за единицу. Материалы заказаны, и в течение следующего месяца Грабер рассчитывает начать производство своего генератора.После этого он пройдет всесторонние испытания, прежде чем он сможет рассмотреть вопрос о выпуске продукта на рынок.

Джон Биттнер, вице-президент Anchorage Economic Development Corp., считает, что генератор Грабера имеет большой потенциал. Для получения кредита Kiva требуется доверительный управляющий, который подтвердит его, а AEDC является одним из двух попечителей в штате. Проект является его первым одобрением.

Грабер «из тех людей, которые постоянно интересуются миром и его работой», — сказал Биттнер. «У него было врожденное понимание вещей, которое позволяет ему создавать вещи, используя существующие технологии, которые собраны вместе действительно уникальным способом.»

Сжигание дров для получения электроэнергии: новые требования, новые вопросы

Возможно, вы слышали, что природный газ заменяет уголь на многих электростанциях, что снижает выбросы углерода при производстве электроэнергии. Но есть еще одна форма энергии, которая все чаще используется для замены угля: древесина.

Древесные пеллеты являются возобновляемым источником энергии, и существуют обстоятельства, при которых энергия на базе древесины может снизить чистые выбросы CO2. Однако обращение к биомассе для производства электроэнергии меняет экономику лесного хозяйства и поднимает ряд иногда сложных экологических вопросов.

Европа создала рынок для крупномасштабного производства пеллет, потребовав от каждой страны-члена увеличить использование возобновляемых источников энергии и сократить выбросы парниковых газов. Древесные пеллеты используются для замены угля путем совместного сжигания с углем на некоторых старых заводах. Кроме того, в европейскую сеть добавлены новые мощности по производству только пеллет. В 2014 году леса на юго-востоке США поставили европейским электростанциям почти четыре миллиона тонн древесных гранул.

Но могут ли леса служить источником топлива для выработки электроэнергии, а также обеспечивать существующую бумажную промышленность? Сжигание биомассы лучше сжигания угля? Адекватно ли решает текущая политика США и ЕС вопросы устойчивости лесов? Чтобы ответить на эти вопросы, мы исследовали, как леса работают как с экологической, так и с экономической точки зрения.

Дрова лучше угля по выбросам углерода?

С одной стороны, сжигание древесины для производства электроэнергии дает на 10–35% больше выбросов углерода на единицу электроэнергии, чем уголь. То есть, чтобы произвести один киловатт электроэнергии, вы произведете больше выбросов углерода из древесины, чем из угля. С другой стороны, когда деревья собирают с земли, которая используется как лес, новые деревья поглощают углерод по мере роста (деревья примерно наполовину состоят из воды и наполовину углерода), сокращая чистые выбросы углерода от более раннего урожая.

Вход через www.Shuttersock.com

Но подсчитать, насколько леса сокращают выбросы, сложно. Существует большое количество литературы о потенциальных углеродных последствиях выращивания и заготовки деревьев для различных целей. Сравнительное преимущество одного потенциального использования перед другим проистекает из анализа чистого воздействия на жизненный цикл продукта. Отслеживание углеродных последствий этих различных путей стало отраслью науки, называемой анализом жизненного цикла (LCA).

Окупаемость углерода

Когда деревья собирают, а затем сжигают для получения энергии, это создает то, что иногда называют углеродным долгом — углерод удаляется из изолированного состояния (деревья) и выбрасывается в атмосферу. Возобновление роста леса определяет период окупаемости углерода, или количество времени, по истечении которого лес повторно извлекает такое же количество углерода, какое было выброшено при сжигании для получения энергии.

Срок окупаемости углерода зависит от альтернативных видов использования древесины, темпов роста лесов, видов топлива, которые заменяются, а также от эффективности цепочки поставок, производства, транспортировки и производства электроэнергии.И имеет значение, оцениваете ли вы углеродный долг на каждый убранный акр или рассматриваете лесной ландшафт в целом. Это связано с тем, что в ответ на повышение цен могут появиться лесные массивы или измениться управление лесными угодьями, которые не являются частью вырубленных акров.

Итак, если мы заготавливаем деревья для производства пеллет для электричества и учитываем все выбросы углерода при производстве и использовании этих деревьев (включая конкурирующие виды использования), то при определенных условиях древесина может иметь меньшие выбросы, чем уголь.Задача состоит в том, чтобы разработать научно обоснованные, справедливые и разумные методы измерения того, действительно ли использование древесины сокращает чистые выбросы углерода на практике.

Экономика лесного хозяйства

С технической точки зрения, лесные площади и рост древесины, безусловно, достаточны для обеспечения сырьем как для существующей бумажной промышленности, так и для растущего спроса на генераторы энергии.

Однако есть цена за добавление нового использования. Примечательно, что цена на пиломатериалы, которые урезаются для производства бумаги и пеллет, вероятно, вырастут из-за дополнительного спроса.Это будет хорошо, если вы землевладелец. Это не будет хорошо, если вы бумажная фабрика.

Дэн Бергстром, CC BY-NC-SA

Но независимо от того, насколько сильно выросли цены на мелкую древесину, доходы, которые компании могут получить от пиломатериалов или вырубки древесины для превращения в пиломатериалы, по-прежнему будут основным фактором, определяющим объем вырубки леса.

Когда цена на лес растет, и покупатели, и продавцы могут изменить свои действия в зависимости от того, считают ли они это повышение временным или долгосрочным.Если это временное изменение, особенно в то время, когда цены на пиломатериал и биомассу для получения энергии низкие, как сейчас, покупатели древесины могут рубить больше деревьев среднего размера или покупать древесину дальше от своей фабрики.

Если покупатели и продавцы считают, что цены будут расти в долгосрочной перспективе, то владельцы лесов могут управлять своими лесами в пользу небольших деревьев или сажать деревья на маргинальных сельскохозяйственных землях. Повышение цен может также привести к сокращению цикла сбора урожая, особенно если цены на пиломатериал из более крупных деревьев останутся низкими. Кроме того, более высокие цены на мелкую древесину могут сделать южную целлюлозно-бумажную промышленность менее конкурентоспособной по сравнению с другими регионами и странами, что может привести к тому, что лесная промышленность изменит масштаб или местоположение своих капиталовложений, разработает более эффективные технологии или инвестирует в снижение риска предложения.

Южные леса имеют долгую историю использования. За последние 50 лет заготовка древесины и ее запасы увеличились более чем на 50 процентов. И хотя площадь лесных угодий в этот период оставалась довольно постоянной, урбанизация на юге угрожает этой стабильности.

Увеличение урожая на пеллеты может привести к появлению относительно большего количества земель в лесах, чем в сельском хозяйстве, потому что при повышении цен землевладельцы получают больше за свою древесину, а затем они с большей вероятностью сохранят свои земли в лесу после сбора урожая. Несмотря на то, что увеличение урожая для получения энергии может привести к увеличению площади лесных угодий, оно также может привести к более молодым лесам и, возможно, к различным типам лесов, поскольку более высокие цены заставляют землевладельцев преобразовывать естественные леса в плантации.

Стоит отметить, что, если древесина не будет использоваться для производства биомассы, по-прежнему будет существовать конкуренция за землю с сельским хозяйством и городским развитием, что приведет к сокращению площади покрытых лесом земель на юге США.

Вопросы политики

Имеется ли у нас здесь или в ЕС политика, гарантирующая, что любое использование древесины для производства энергии оставляет нам здоровые и устойчивые леса?

Это зависит от того, кого вы спрашиваете, и в основном от того, как вы определяете здоровый, устойчивый лес. Если цель состоит в том, чтобы сохранить старые, но менее лесопродуктивные, естественно возобновляемые леса, то нынешняя рыночная политика вызывает озабоченность.

Если цель состоит в том, чтобы сохранить или даже увеличить количество земель для продуктивного и прибыльного управления лесным хозяйством, то текущая рыночная политика должна обеспечивать правильные стимулы.

Новые стратегии устойчивого развития, принятые странами-членами ЕС, еще не проверены на предмет их воздействия на леса юго-востока США. А традиция и закон США, согласно которым частный контроль над частными земельными владениями считается священным, сделали бы любую новую политику США маловероятной.

Это означает, что сейчас, как и в прошлом, именно экономический спрос на большее количество лесных продуктов, включая биомассу, а не политика землепользования или окружающей среды, определяет, как наши леса будут меняться.

Сжигать дрова для электричества было несложно — до

.

Это моя колонка во вторник в Concord Monitor. Честно говоря, я написал его наполовину для того, чтобы показать, что можно изменить свою общественную позицию по проблеме, не переживая экзистенциального кризиса.

Неинтересно осознавать, что вы ошибались, поэтому это не веселая колонка.

В течение многих лет я поддерживал идею о том, что, когда это возможно, Северная Новая Англия должна поменять энергию ископаемого топлива и тепло на энергию, работающую на дровах, пользуясь нашим статусом заросшей деревьями страны «Саудовской Аравии биомассы» для увеличения объемов лесозаготовок. промышленность, а также приносит пользу окружающей среде.Это довольно очевидная позиция.

Но с годами я пришел к выводу, что на удивление часто этот не является хорошей идеей с экологической точки зрения. Наоборот.

Это не означает, что сжигать уголь и нефть для производства электроэнергии — это нормально, которые следует сократить как можно быстрее, или что использование большего количества природного газа всегда лучше. Но это означает, что мой упрощенный аргумент «просто переключись на сжигание дров» должен быть прекращен.

Одно утешение: я не одинок.

«Когда мы взялись за это в 2010 году, я подумал, что это простой вопрос — они выращивают намного больше, чем собирают, а что в этом такого, если вы возьмете еще немного и сожжете?» сказал Джон Ганн, доцент кафедры лесного хозяйства в UNH, оглядываясь назад на исследование энергии биомассы в Массачусетсе. «Когда мы сели и составили карту и смоделировали это, стало ясно, что это не так».

Ганн только что написал комментарий по этой проблеме, предупредив, что «неограниченное производство энергии биомассы . .. может привести к выбросам, превышающим заменяемое ископаемое топливо» по причинам, о которых мы поговорим чуть позже.Это, в сочетании с исследованием, проведенным на прошлой неделе в Гарвардском лесу в Массачусетсе, которое показало, что Новая Англия снова начинает использовать свои лесные массивы после десятилетий лесовосстановления, были событиями, которые подтолкнули эту колонку.

Во-первых, обратите внимание на то, что ценность сжигания биомассы для выработки энергии обсуждается годами.

Часто дебаты имеют финансовые последствия. Ассоциация энергии биомассы, которая представляет различных людей, владеющих заводами, сжигающими древесину для производства электроэнергии, опубликовала ряд исследований, в которых утверждается, что сжигание древесины является углеродно-позитивным.Приведенный выше комментарий Ганна был написан в ответ на последнее исследование.

Но дискуссия существует и по экологическим причинам, что меня раньше удивляло.

В мире изменения климата переход с ископаемого топлива на древесину кажется легкой задачей. При сжигании угля и нефти выделяется углерод, который в противном случае остался бы скрытым и не мог быть переработан (вы знаете, мы не производим новый уголь). Сжигание древесины высвобождает углерод, который в любом случае был бы выпущен в течение столетия, когда дерево умерло, и который можно переработать, выращивая новые деревья.

Ярким примером этой политики является десятилетний проект Northern Wood Biomass Project, в рамках которого Eversource (тогда PSNH) отремонтировала один из трех 50-мегаваттных котлов на электростанции Schiller в Портсмуте. Вместо того, чтобы потреблять уголь, доставляемый по реке Пискаткуог на барже, или нефть с танкеров, теперь он заглатывает древесную щепу грузовиком для производства электроэнергии.

Я приветствовал этот переход и написал много ярких историй об этом, и предположил, что буду писать больше, когда другие электростанции переключатся.

Однако с тех пор накопились доказательства того, что экологические преимущества этого переключателя намного меньше, чем я думал.

Бывают случаи, когда изменение имеет экологический смысл, например, создание комбинированных систем отопления и электричества на уровне больницы или замена масляного котла в начальной школе на пеллетный. Ганн, по сути, является соавтором еще не опубликованного анализа, в котором говорится, что современные котлы на древесных пеллетах для отопления, сжигающие пеллеты из северо-восточных лесов с надлежащими методами лесозаготовок, сокращают выбросы парниковых газов более чем наполовину. в течение всего срока эксплуатации по сравнению с жидкотопливными или газовыми котлами.

Расчеты идут наперекосяк, когда вы сжигаете дрова только для производства электроэнергии, без использования избыточного тепла для компенсации ископаемых видов топлива, или если рынок биомассы разрастается до такой степени, что начинает реально влиять на леса.

Для этого есть много причин. Древесина менее энергоемкая, чем ископаемое топливо, поэтому для выработки того же количества энергии требуется больший объем. Заготовка древесины также высвобождает углерод из почвы, что искажает расчеты. Наконец, тревожная скорость, с которой происходит изменение климата, делает вековой временной масштаб замены углерода за счет выращивания новых деревьев гораздо менее ценным.

Если бы энергия и тепло биомассы производились только за счет сжигания древесины, которая не используется в лесозаготовках или операциях по расчистке земли — верхушек и сучьев, — все было бы хорошо. Но механика и экономика лесозаготовки означают, что это часто не так, и отрасль ведет к лесозаготовкам, которых иначе не было бы.

«Эти детали имеют значение», — написал Ганн в своем комментарии, опубликованном в последнем выпуске публикации под названием Forestry Source . «Хотя энергия биомассы имеет множество преимуществ, оценка этих преимуществ должна основываться на надежных научных данных.Во многих случаях выбросы парниковых газов являются неопределенными и часто основаны на несоответствующем или маловероятном наборе предположений ».

Отчасти мое нежелание принять эту позицию, я признаю, заключается в том, что я хочу, чтобы биомасса-всегда-лучше была правдой. Лесозаготовка — это круто и важная часть того, что делает Север Новой Англии тем, чем она является, поэтому я хочу, чтобы рынок электроэнергии поддерживал лесозаготовителей. Жизнь была бы проще, если бы я мог сказать, что биомасса всегда благоприятна для окружающей среды, не задумываясь об этом.

Но смотреть в лицо реальности — значит быть взрослым, черт возьми.

энергии из дерева | Зеленая электроэнергия и возобновляемые источники энергии

«С того дня, как мы получили наш Volter 40 Indoor из Финляндии, мы всегда могли рассчитывать на поддержку Volter Japan. Отдел продаж и инженеры регулярно поддерживают с нами связь, звоня или навещая нас, и это дает нам чувство безопасности …. «

Хироуми Сюкува, директор, офис продаж Миядзаки

См. Эту ссылку

«Я путешествовал по Европе, чтобы найти основных производителей ТЭЦ и газификаторов на древесине, и Volter действительно выделялся дизайном и высокими часами работы. Если у вас есть какие-либо проблемы с одним из десяти агрегатов, девять агрегатов по-прежнему работают, а не все фабрики … »

Бен Грант, Biomass Partners

См. Эту ссылку

«Инвестиции имеют экологический смысл, но нет смысла делать то, что имеет только экологический смысл, это также имеет финансовый смысл. Эти два аспекта должны идти рука об руку. Мне нравится тот факт, что я могу помочь окружающей среде, и я люблю тот факт, что я значительно обогнал своих конкурентов, потому что никто другой не делает этого в Шотландии…. «

Алекс Патон, Ферма Кэрнхилл

См. Эту ссылку

«Блоки ArborElectroGen45 [Volter 40 Indoor] — это великолепный дизайн, потому что они компактны и гладкие, поэтому их легко вписать в здание. Я определенно рекомендую их всем, кто интересуется системами ТЭЦ на биогазе ….»

John Ruck, John Ruck Construction и Elms Green Woodchip

См. Эту ссылку

«Компания Alpua была удостоена награды» Деревня года «в 2015 году, и установка ТЭЦ Volter стала основным фактором в ее достижении. Он также привлек в деревню огромное количество посетителей, большинство из которых из-за рубежа, что оживляет Альпуа и приносит деревне доход. ТЭЦ вызывает особый интерес у старшего поколения, которому газификатор древесины знаком по т … «

Esko, Ассоциация развития Альпуа

См. Эту ссылку

Объяснение биомассы — Управление энергетической информации США (EIA)

Биомасса — возобновляемая энергия растений и животных

Биомасса — это возобновляемый органический материал, получаемый из растений и животных.Биомасса была крупнейшим источником общего годового потребления энергии в США до середины 1800-х годов. Биомасса продолжает оставаться важным топливом во многих странах, особенно для приготовления пищи и отопления в развивающихся странах. Использование топлива из биомассы для транспорта и производства электроэнергии расширяется во многих развитых странах в качестве средства предотвращения выбросов углекислого газа в результате использования ископаемого топлива. В 2019 году биомасса обеспечивала почти 5 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ) ​​и около 5% от общего объема потребления первичной энергии в Соединенных Штатах.

Биомасса содержит запасенную химическую энергию солнца. Растения производят биомассу посредством фотосинтеза. Биомассу можно сжигать непосредственно для получения тепла или преобразовывать в возобновляемое жидкое и газообразное топливо с помощью различных процессов.

• Отходы древесины и деревообработки — дрова, древесные гранулы и щепа, древесные опилки и отходы мебельных заводов, а также черный щелок целлюлозно-бумажных комбинатов
• Сельскохозяйственные культуры и отходы — кукуруза, соя, сахарный тростник, просо, древесные растения и водоросли, а также остатки сельскохозяйственных культур и пищевых продуктов
• Биогенные материалы в твердых бытовых отходах — бумага, изделия из хлопка и шерсти, пищевые, дворовые и древесные отходы
• Навоз животных и бытовые сточные воды

Источник: по материалам Национального энергетического образовательного проекта (общественное достояние)

Источник: по материалам Национального энергетического образовательного проекта (общественное достояние)

Преобразование биомассы в энергию

Биомасса преобразуется в энергию посредством различных процессов, в том числе

• Прямое сжигание (сжигание) для получения тепла
• Термохимическая конверсия для производства твердого, газообразного и жидкого топлива
• Химическая конверсия для производства жидкого топлива
• Биологическая конверсия для производства жидкого и газообразного топлива

Прямое сжигание — наиболее распространенный метод преобразования биомассы в полезную энергию. Всю биомассу можно сжигать непосредственно для отопления зданий и воды, для получения тепла в промышленных процессах и для выработки электроэнергии в паровых турбинах.

Термохимическая конверсия биомассы включает пиролиз и газификацию . Оба являются процессами термического разложения, в которых исходные материалы биомассы нагреваются в закрытых емкостях под давлением, называемых газогенераторами , при высоких температурах. В основном они различаются температурами процесса и количеством кислорода, присутствующего в процессе конверсии.

• Пиролиз включает нагрев органических материалов до 800–900 ^° ° F (400–500 ^° ° C) при почти полном отсутствии свободного кислорода. При пиролизе биомассы производятся такие виды топлива, как древесный уголь, бионефть, возобновляемое дизельное топливо, метан и водород.
• Гидроочистка используется для обработки бионефти (произведенной методом быстрого пиролиза ) водородом при повышенных температурах и давлениях в присутствии катализатора для производства возобновляемого дизельного топлива, возобновляемого бензина и возобновляемого реактивного топлива.
• Газификация включает нагрев органических материалов до 1400–1700 ^° ° F (800–900 ^° ° C) с нагнетанием контролируемых количеств свободного кислорода и / или пара в емкость для получения монооксида углерода и богатого водородом газа, называемого синтез-газом. или синтез-газ . Синтез-газ можно использовать в качестве топлива для дизельных двигателей, для отопления и для выработки электроэнергии в газовых турбинах. Его также можно обработать, чтобы отделить водород от газа, и водород можно сжигать или использовать в топливных элементах.Синтез-газ может быть дополнительно переработан для производства жидкого топлива с использованием процесса Фишера-Тропша.

Процесс химического преобразования, известный как переэтерификация , используется для преобразования растительных масел, животных жиров и жиров в метиловые эфиры жирных кислот (FAME), которые используются для производства биодизеля.

Биологическое преобразование включает ферментацию для преобразования биомассы в этанол и анаэробное сбраживание для получения возобновляемого природного газа. Этанол используется в качестве автомобильного топлива.Возобновляемый природный газ — также называемый биогазом или биометаном — производится в анаэробных варочных котлах на очистных сооружениях, а также на молочных и животноводческих предприятиях. Он также образуется на свалках твердых отходов и может улавливаться ими. Правильно очищенный возобновляемый природный газ используется так же, как ископаемый природный газ.

Исследователи работают над способами улучшения этих методов и разработки других способов преобразования и использования большего количества биомассы для получения энергии.

Сколько биомассы используется для получения энергии?

В 2019 году биомасса обеспечила почти 5 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ), что составляет около 5% от общего объема потребления первичной энергии в Соединенных Штатах.Из этих 5% около 46% приходилось на древесину и древесную биомассу, 45% приходилось на биотопливо (в основном этанол) и 9% приходилось на биомассу муниципальных отходов.

Суммы в триллионах британских тепловых единиц (ТБТЕ) и процентные доли от общего потребления энергии биомассы в США по секторам потребления в 2019 году составили

На долю промышленного и транспортного секторов приходится наибольшая доля энергии с точки зрения содержания энергии и наибольшая процентная доля от общего годового потребления биомассы в США.В деревообрабатывающей и бумажной промышленности биомасса используется в теплоэлектроцентралях для производства тепла и для выработки электроэнергии для собственных нужд. На жидкое биотопливо (этанол и дизельное топливо на основе биомассы) приходится большая часть потребления биомассы транспортным сектором.

В жилом и коммерческом секторах для отопления используются дрова и древесные гранулы. Коммерческий сектор также потребляет, а в некоторых случаях и продает возобновляемый природный газ, произведенный на муниципальных очистных сооружениях и на свалках отходов.

В электроэнергетике используются древесные отходы и отходы биомассы для производства электроэнергии для продажи другим секторам.

Последнее обновление: 28 августа 2020 г.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Энергия для развития

Энергия для развития

---

---

Перегонка древесины
Обещание газификаторов
Электроэнергия из дерева

---

Важность древесного угля Один относительно простой способ для страны использовать его лесных ресурсов для развития — продвигать производство древесного угля для внутреннего концы или для промышленного использования.Исследование ФАО в Камеруне показало, что просто за счет повышения эффективности производства древесного угля и внедрения улучшенных печи, около 1,9 млн м3 ³ дров в год можно было высвободить на другие цели. Таким образом, можно сократить использование керосина в городах и поселках. и жизнь в сельской местности стала намного проще. Кроме того, переезд освободит часть импортируемого ископаемого топлива для других целей, например, в качестве химического сырья.

Есть веские аргументы в пользу развития угольной промышленности там, где древесное топливо необходимо транспортировать на большие расстояния.Такая отрасль также дает ряд социальных и экономических выгод. Так и будет:

· создать рабочие места
· распределить деньги из городского в сельский сектор
· сэкономить иностранную валюту
· заработать иностранную валюту, если древесный уголь будет экспортироваться
· обеспечить химическую и топливную базу для промышленности
· повысить рентабельность леса
· обеспечить бездымное топливо для городов

Производство древесного угля может быть особенно прибыльным в лесах, где выращивают ценные лиственные породы.Здесь более ценные деревья выиграют, если менее ценные породы будут регулярно прореживать. Это трудоемкая задача, зачастую не рентабельная. Но если рубки ухода превращаются в древесный уголь, затраты на лесное хозяйство равны нулю, а древесина, которая иначе была бы потрачена впустую, превращается в топливо. В то же время создаются рабочие места.

Существование угольной промышленности может предоставить как малым, так и крупным предприятиям альтернативу ископаемому топливу. На самом деле древесный уголь является предпочтительным топливом для некоторых небольших сельских предприятий.Смешанный с известняком, его можно обжигать для получения негашеной извести. Его также можно использовать в качестве пылевидного топлива для производства цемента — около 1 тонны древесного угля требуется для производства 4 тонн портландцемента.

Его восстановительные свойства также используются при извлечении металлов, где он считается таким же хорошим, если не лучше, чем кокс. Производство древесного угля и чугуна существует в Бразилии, Аргентине, Малайзии, Австралии и Индии. Бразильская сталелитейная компания Acesita использует около 480 000 тонн древесного угля в год для выплавки стали, из которых 250 000 тонн поставляются с плантаций эвкалипта, выращенных для этой цели.Древесный уголь также широко используется в качестве химического сырья, а не топлива, при очистке воды и очистке сточных вод, а также при производстве таких материалов, как порох, пигменты, резина и некоторые корма для животных.

Наконец, исследование ФАО показало, что ряд стран могут экспортировать древесный уголь в соседние страны, что даст положительные результаты для обеих, если можно будет преодолеть определенные экономические проблемы и не взимать чрезмерные налоги на импорт.

Древесный уголь — полезный побочный продукт древесины, получаемый в процессе карбонизации.Остальные ценные продукты можно получить, обработав древесину разными способами. Разрушающая перегонка (также известная как пиролиз или перегонка древесины) похожа на карбонизацию, за исключением того, что древесина нагревается в закрытом контейнере, а выделяемые газы и жидкости собираются. Некоторые из газов могут затем конденсироваться с получением ряда полезных химикатов; те, которые не конденсируются, могут использоваться в качестве газообразного топлива для самого процесса дистилляции или для других целей.

Из одной тонны сухой древесины, обработанной таким образом, получается 300 кг древесного угля, 140 м ³ горючего газа, 14 литров метилового спирта, 53 литра уксусной кислоты, 8 литров сложных эфиров, 3 литра ацетона, 76 литров древесного масла и легкой смолы, 12 литров креозотового масла и 30 кг смолы.Многие из этих продуктов могут использоваться напрямую, а другие могут служить химическим сырьем для других отраслей промышленности.

Дистилляция древесины — это еще один способ получения древесного угля. Необходимое оборудование более сложное, чем для обычного производства древесного угля, но процесс также более энергоэффективен. Изготовление древесного угля в реторте и конденсация отходящих газов может существенно увеличить количество рекуперированной энергии. Страны, производящие древесный уголь таким способом, могли бы многое выиграть просто от полученной дополнительной энергии.Кроме того, они могут использовать побочные продукты простым, но эффективным способом; например, в Гане и Коста-Рике производимые газы используются для сушки топливной древесины, используемой в системах отопления, и жидкостей, используемых в качестве эффективных средств защиты древесины.

Потенциальная экономия энергии с помощью этого метода была подробно изучена для Ганы — страны, производящей около 100 000 тонн древесного угля в год. Это эквивалентно примерно 420 000 баррелей мазута. Урожайность составляет 15 процентов, поэтому требуется около 700 000 тонн сухой биомассы.С помощью нового пиролизного оборудования можно было бы восстановить около 500 000 тонн древесного угля, масел и газов, что составляет 70-80 процентов энергоемкости исходной биомассы, что эквивалентно более 2 миллионам баррелей нефти. Разница в более чем 1,5 миллиона баррелей нефти составляет около 45 миллионов долларов в иностранной валюте по сегодняшним ценам и составляет почти четверть общего потребления энергии в Гане.

Новые технологии производства топливной древесины обладают значительным потенциалом.ФАО продвигает их использование, например, публикуя технические руководства как по простым, так и по промышленным методам производства древесного угля. Он также помогает ряду развивающихся стран, организуя учебные курсы, практикумы и семинары по производству древесного угля. Кроме того, он помогает странам оценить возможности использования топливной древесины в качестве замены промышленного использования ископаемого топлива, как в программе «Древесина для энергии» в Гондурасе. Изучаются технические и экономические возможности использования топливной древесины в цементной, известковой и кирпичной промышленности; и для производства пара для использования в пищевой и лесной промышленности.

Из трех основных типов газогенераторов модель с восходящим потоком (A) обычно используется для подачи газа для прямого нагрева, а модель с восходящим потоком (B) для мощности на валу. Модель с поперечной тягой (C) в настоящее время серийно производится в Бразилии и используется для работы двигателей мощностью до 50 кВт. A восходящий поток (a)

a биомасса
b газ
c сушка
d пиролиз
e восстановление
f сжигание
г колосник
14 h воздух

Из трех основных типов газогенераторов модель с восходящим потоком (A) обычно используется для подачи газа для прямого нагрева, а модель с восходящим потоком (B) для мощности на валу.Модель с поперечной тягой (C) в настоящее время серийно производится в Бразилии и используется для работы двигателей мощностью до 50 кВт. B, нижняя тяга (B)

Из трех основных типов газогенераторов модель с восходящим потоком (A) обычно используется для подачи газа для прямого нагрева, а модель с восходящим потоком (B) для мощности на валу. Модель с поперечной тягой (C) в настоящее время серийно производится в Бразилии и используется для работы двигателей мощностью до 50 кВт. C поперечная тяга (c)

a удаляемая влага
b удаляемая смола и другие летучие вещества
c C + 2H ₂ ® CH ₄
C + H ₂ O® CO + H ₂
C + CO ₂ ® 2CO
d C + O ₂ ® CO ₂
e полукокс
f зола

Пиролиз не следует путать с процессом газификации, при котором древесина, древесный уголь или другие органические материалы сжигаются в условиях ограниченного притока воздуха, выделяя при этом горючий газ.Этот газ, называемый генераторным газом, может использоваться для различных целей; это идеальное топливо для бензиновых или дизельных двигателей и, следовательно, может использоваться на транспорте, для работы стационарных двигателей и для производства электроэнергии.

Многие виды промышленного использования древесины имеют долгую историю и в настоящее время вновь открываются развивающимися странами, которые не могут позволить себе огромные счета за импорт ископаемого топлива, когда их экспорт сокращается. Газификация является одной из таких технологий. Последний раз он широко использовался в Европе во время Второй мировой войны, когда он поддерживал работу 700 000 автомобилей в то время, когда другие виды топлива были практически недоступны.В 1941 году Шведская государственная железнодорожная компания эксплуатировала более 100 поездов на промышленном газе.

Сегодня газификаторы производятся на Филиппинах, где 44% экспортной выручки тратится на импорт топлива — всего по цене 50 долларов за киловатт (кВт). В первый год производства филиппинская фирма GEMCOR продала 850 небольших газификаторов: 450 мощностью 12 кВт для небольших прибрежных рыбацких лодок, называемых банкас; еще 200 мощностью 45 кВт для питания ирригационных насосов; а остальные — для легких коммерческих автомобилей.Ожидалось, что GEMCOR продаст 4 000 единиц в 1983 году, а потребность Филиппин в газификаторах оценивается в 419 000 в течение следующих пяти лет, что позволит сэкономить более 1 000 миллионов долларов на импорте нефти.

В Бразилии около 60 компаний задействованы в технологии газификации. Газификаторы используются для запуска транспортных средств, электрических печей и печей, а также для производства извести (отрасли, в которой, как утверждается, газификаторы могут снизить потребление древесины с 2,5 до 0,8 тонн древесины на тонну произведенной извести).В Бразилии в качестве топлива для газификаторов используется только древесный уголь, поскольку это снижает стоимость оборудования — газификаторы, работающие на других видах топлива, должны быть способны избавляться от больших количеств липкой смолы. Лузга кукурузы, древесные отходы в виде щепы или блоков и скорлупа кокосовых орехов могут использоваться для зажигания газификаторов. По-прежнему необходимы исследования более сложных видов топлива, таких как опилки и брикеты из рисовой шелухи.

В Парагвае бывшие в употреблении двигатели были модифицированы для работы на добывающем газе. С 1981 года лесопилка Sapire и дома соседних рабочих снабжались электроэнергией, произведенной таким образом.Это позволило сэкономить значительное количество дизельного топлива, которое раньше приходилось закупать в ближайшем городе в 100 км. ФАО также разработала интегрированную энергетическую систему для Шри-Ланки. Идея этого проекта — продемонстрировать возможность использования газификации древесины для выработки электроэнергии в сельских общинах. Финляндия поддерживает этот проект Целевого фонда.

Во многих частях Таиланда древесные отходы лесопильной промышленности не используются в конструктивных целях. Однако недавние отчеты ФАО показывают, что было бы экономически выгодно загружать газификаторы щепой и использовать газ для производства электроэнергии.Эксперименты на лесопилке Шри Махараджа в провинции Чолбури показывают, что 54 кг щепы могут произвести 14 кВтч электроэнергии. Небольшие агрегаты на близлежащих фермах могут быть использованы для повышения производительности — эксперименты на Филиппинах показывают, что газификаторы могут быть выгодно использованы при сушке сельскохозяйственных культур и помоле риса. Газификаторы, питающиеся от шелухи и скорлупы кокосовых орехов, уже обеспечивают электроэнергией тихоокеанские острова Захити и Кирибати и строятся в Западном Самоа для сушки копры.

Похожая технология, которую ФАО продвигает в Коста-Рике, — это разработка небольшого преобразователя для производства древесного угля из опилок и одновременного производства энергии в виде тепла, электричества или мощности вала с помощью парового двигателя.Мелкодисперсные частицы древесного угля, образующиеся в результате процесса, ценны при производстве цемента и извести, а также в качестве восстановителей в металлургической промышленности и могут использоваться для экономии значительных количеств ископаемого топлива.

Родственная, но более простая технология, которая снова может представлять значительный экономический интерес, — это технология традиционных котлов и паровых двигателей. Благодаря новым технологиям и материалам, которые доступны сегодня, дешевые и эффективные машины теперь могут быть соединены с котлом, работающим на таких видах топлива, как опилки, рисовая шелуха и солома.Эти виды топлива можно сжигать в их естественном состоянии без дорогостоящей подготовки. Котлы этого типа теперь могут сжигать несколько разных видов топлива одновременно, даже смеси твердых веществ, жидкостей и газов.

Все упомянутые до сих пор методы требуют определенных знаний в области химии и машиностроения. Единственный способ производства топлива, аналогичного нефтепродуктам, напрямую из деревьев — это найти вид, который выделяет латекс с нужными техническими свойствами. Некоторые из них в настоящее время исследуются, большинство из них относятся к семейству молочайных.Расчеты показали, что завод, перерабатывающий 1000 тонн Euphorbia lathyris в день с плантации 13000 га, может производить 80 тонн масла в день по цене 40-60 долларов за баррель. Согласно другим расчетам, масло молочайника может быть произведено всего по цене 20 долларов за баррель.

Современные газификаторы в действии: (1) при производстве извести промышленность Бразилии

Современные газификаторы в действии: (2) в филиппинском рыболовецком судне

Современные газификаторы в действии: (3) питание бетономешалки на Филиппинах

Современные газификаторы в действии: (4) трактор в Бразилии

Есть и другие возможности.Подсолнечное масло, например, уже используется в некоторых странах в качестве добавки к дизельному топливу. Бразильское растение Copaiba multijuga дает масло в листьях, а отверстие в стволе может обеспечить урожай 20-30 литров за 2-3 часа. Дизельные двигатели работают на масле, взятом непосредственно с этого дерева.

Однако необходимы дополнительные исследования, прежде чем можно будет ожидать, что какое-либо из этих естественных деревьев станет коммерческим топливом. Одна интересная возможность на будущее состоит в том, что генетические манипуляции могут быть использованы для создания из дерева топлива с такими хорошими характеристиками, что оно может не нуждаться в дальнейшей переработке.

Естественно, что деревообрабатывающая промышленность почти всегда использовала древесное топливо для обеспечения некоторых видов своей деятельности. Однако бумажная промышленность является особенно энергоемкой и в значительной степени зависит от нефти. Исследование ФАО, проведенное финской фирмой, показало, что в развивающихся странах древесина может обеспечивать энергию для предприятий, производящих бумагу и газетную бумагу, дешевле, чем нефть, независимо от того, используется ли древесина для производства технологического тепла в виде пара или энергии. в виде электричества.

Аналогичные выводы были сделаны для предприятий по производству пиломатериалов и древесных плит. Хотя строительство дровяных установок обходится дороже, чем установка на жидком топливе, их эксплуатация намного дешевле. Требуемые дополнительные инвестиции, согласно отчету ФАО, окупаются за 3–4,5 года за счет экономии топлива. Пиломатериалы, согласно этому расчету, будут стоить 11 долларов за м ³ с мазутом в качестве источника энергии, но только 6 7 долларов за м ³ с использованием древесного топлива. Аналогичная экономия возможна при производстве фанеры.

В настоящее время также существуют реальные возможности использования древесины для экономичного производства электроэнергии за пределами лесной промышленности. Одно место, где тестируется эта технология, — это острова Тихого океана, где импортное топливо очень дорогое, а многие деревья на кокосовых плантациях подходят к концу своего полезного использования.

Требуется пересадка, но закапывать или сжигать старые деревья стоит дорого. Однако недавнее исследование ФАО предлагает вместо этого превратить старые деревья в электричество — и действительно, что большие кокосовые плантации могут обеспечить постоянный поток топлива для электростанций.Если стоимость вырубки, раскалывания и удаления древесины рассматривать как плату за пересадку, результатом может быть очень дешевое электричество.

Лесопильные заводы идеально подходят для перехода на древесную энергию. В отчете ФАО говорится, что пиломатериалы можно производить по цене 11 долл. США / м ³ с использованием мазута в качестве источника энергии, но только по цене 6-7 долл. США / м ³ с использованием древесного топлива

В отчете анализируются установки трех размеров: генератор мощностью 20 кВт, который должен работать 8 часов в день для снабжения энергией фиджийской деревни, комплект мощностью 100 кВт для снабжения станции исследования кокосовых орехов на острове Сантос в Вануату и генератор мощностью 1000 кВт. инсталляция для городского центра на острове Эфате в Вануату.Электростанция мощностью 1000 кВт могла работать в течение одной недели либо на 41270 литров дизельного топлива, либо на древесине примерно 5,5 га старческих кокосовых плантаций. На острове есть 7000 га кокосовых орехов, и производство можно было бы поддерживать, если бы ежегодно пересаживали 250-300 га. Это даст достаточно древесины для непрерывной работы электростанции. В отчете делается вывод, что электричество было бы значительно дешевле, чем если бы использовалось дизельное топливо; подобные заводы могут быть построены, например, в Тонге или Папуа-Новой Гвинее.

Дровяные электростанции, также известные как дендротермальные электростанции, уже были построены в других местах, в районах, где нет большого количества старых кокосовых пальм. В Индии в штате Гуджарат действует один такой завод, питающийся от специально выращенных плантаций. На Филиппинах разрабатываются обширные планы для дендротермальных растений, которые будут питаться ипил-ипилом ( Leucaena leucocephala ), выращиваемым на близлежащих плантациях. Первый блок мощностью 3 мегаватта строится в Пангасинане, на мысе Болинас, на острове Лусон.За ним последуют другие. К 1990 году ожидается, что на Филиппинах будет до 200 МВт дровяной генерирующей мощности.

Такая деятельность не ограничивается развивающимися странами. Ирландия, например, имеет долгую историю производства электроэнергии путем сжигания торфа. Однако многие из его торфяных полей в настоящее время истощены. Ирландия планирует заново засаживать истощенные районы деревьями и использовать производимую древесину для пожаров электростанций на постоянной основе. Несколько других развитых стран также исследуют возможности дендротермальных растений.

---

.

No related posts.