Евгений Панцхава - Биоэнергетика. Мир и Россия. Биогаз. Теория и практика. Монография

• Название: Биоэнергетика. Мир и Россия. Биогаз. Теория и практика. Монография
• Автор: Евгений Панцхава
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-4365-0155-0

Предлагаемая читателю монография, прежде всего, посвящается выдающимся отечественным ученым и специалистам, стоявшим у истоков создания отечественной биоэнергетики задолго до ее активного развития за рубежом. В книге представлены зарубежные и отечественные достижения по всем современным направлениям бурно развивающейся биоэнергетики как самостоятельного сектора общей мировой энергетики, ее теоретическим основам, технологиям, оборудованию и практическому применению.

Большое внимание уделяется теории и практики природного метаногенеза как сложнейшего биологического процесса, активно участвующего в кругообороте углерода в биосфере, роли этого процесса в эволюции живого на земле, его глобальному участию в образовании ископаемых углеводородов.

Книга рекомендуется для специалистов России, работающих в указанной области, для студентов, аспирантов и преподавателей кафедр, факультетов, вузов, изучающих и развивающих отечественную биоэнергетику.

---

Camelina (рыжик) выбрано в качестве биотоплива для испытаний авиацией ВМС США[4-17].

Не так давно ВМС США объявили о планах протестировать несколько видов авиационного биотоплива в истребителе F/A-18. В то время они еще не решили, ни кто будет поставлять топливо, ни что будет использоваться в качестве исходного сырья – только то, что оно должно быть из непродовольственных культур. Теперь стало известно, что в качестве биотоплива для программы испытаний ВМС США выбрано топливо на основе Camelina* компании-производителя Sustainable Oils, Монтана.

Первый в мире автомобиль на энергии водорослей попытается пересечь США, используя 25 галлонов топлива[4-17].

В Сан-Франциско состоялось открытие первого в мире транспортного средства на топливе из водорослей, которое окрестили Algaeus. Гибридный автомобиль с модулем plugin, совмещающий в себе, подобно Prius, никель-металл-гидридные батареи и вилку для подзарядки от электрической сети, работает на зеленой нефти от компании Sapphire Energy, при этом никаких изменений в бензиновом двигателе не нужно. Проект оказался настолько эффективным, что Algaeus может проехать на 25 галлонах топлива от побережья до побережья!

Водоросли – биотопливо будущего [4-17].

Поиски экологических альтернатив ископаемым видам энергии прямой дорогой ведут к исследованию Мирового океана, поскольку именно он является громадным механизмом воспроизведения биологических ресурсов. Наибольшим потенциалом, в вопросе получения биологического топлива обладают морские водоросли, растущие повсеместно, выносящие любые экстремальные температуры и обладающие способностью быстрого размножения.

Российские ученые выращивают микроводоросли для производства биотоплива [4-17].

Новосибирские исследователи уверены, что на сегодняшний день микроводоросли являются самым перспективным сырьем для биотоплива.[4-19].

По мнению новосибирских биологов и химиков, микроводоросли – это самое перспективное на сегодняшний день сырье, которое наряду с растительными маслами, отходами переработки злаковых, тростником, опилками и многим другим составляют основу для производства альтернативного топлива.

Института катализа СО РАН применил технологии каталитических процессов, что позволяет получать биотопливо с более высокими характеристиками, которые могут использоваться в качестве добавок к традиционным моторным топливам. По своим характеристикам выращенные в Новосибирске микроводросли превосходят наземные растения. Они содержат до 80 % жиров от сухого веса.

НАСА помещает водоросли в пакеты со сточными водами в попытке получить авиатопливо. [4-17].

Космическое агентство выращивает водоросли для биотоплива в пластиковых пакетах, наполненных сточными водами, которые плавают в океане.

Процесс невероятно прост. Начинается всё с помещения водорослей в пластиковые пакеты, наполненные сточными водами; эти пакеты в истинно НАСАвском стиле имеют искусный акроним, ОМЕГА (или ОМЕВВ), что в переводе с английского означает «офшорные (морские) мембранные емкости для выращивания водорослей»

Пакеты ОМЕГА – это полупроводящие мембраны, которые НАСА разработало для вторичного использования сточных вод астронавтов в длительных космических миссиях. В этом случае мембраны позволяют выход пресной воды, но предотвращают просачивание соленой (морской) воды.

Затем водоросли в пакетах начинают поглощать питательные вещества сточных вод. Растения очищают воду и выделяют липиды – жирорастворимые молекулы, – которые будут после использованы в качестве топлива.

Система беспроигрышна, сообщил он. Даже в случае, если ОМЕГА-пакет протечет, соленая морская вода уничтожит водоросль, предотвратив распространение экспансионистских видов.

Пластиковые пакеты от НАСА предназначены существовать вплоть до 3-х лет… После этого они могут стать вторичным сырьем, как пластмассовая мульча, или могут быть раздроблены, и использоваться для улучшения качества почвы и сохранения влаги.

Продукции, получаемой из ОМЕГА, хватит, чтобы снабдить топливом авиационные нужды США – 21 биллион галлонов (68 млн. т углеводородов) в год. Чтобы сделать это, потребуется 10 миллионов акр (4.05 млн. га) площади океана.

Сложности.

Конечно, любая технология сталкивается с проблемами.

Специалистам НАСА необходимо найти пластмассу, способную выдержать дробящие волны и холодную температуру, не становясь слишком хрупкой для осмоса.

Qantas испытает биотопливо из морских водорослей[4-18].

Авиакомпания Qantas (Австралия) подписала контракт с американской энергетической компанией Solazyme о совместной работе по внедрению технологии производства биологического топлива из морских водорослей в Австралии в течение ближайших 12 месяцев, сообщает Flightglobal.com. Подобное соглашение Qantas также подписала с компанией Solena (США), которая занимается производством биотоплива из бытовых отходов. Подписанные соглашения являются частью программы авиакомпании Qantas, направленной на оценку возможности использования альтернативных видов топлива, а также на поиск партнеров в этой области. "Затраты и экологические последствия, связанные с традиционными видами реактивного топлива, приводят к необходимости коммерциализации альтернативных источников топлива. Qantas будет оценивать возможность использования каждой технологии на основании коммерческих и устойчивых критериев", – отметил руководитель Qantas Алан Джойс.

Литература

4-1. Siemens – Биотопливо – www.science-award.siemens.ru.

4-2. Панцхава Е.С., Березин И.В., Техническая биоэнергетика, Биотехнология, 1986, № 3, с. 8–15.

4-3. O., Rosillo-Calle F., 10 Biomass (Other then Wood)// Survey of Energy Resources., 1998, 18th Edition, p. 227–257.

4-4. Курс обучения DIERET – Энергия Биомассы – Ecomuseum.kz www.ecomuseum.kz.

4–5. Т.А. Железная, Г.Г. Гелетуха., Обзор современных технологий газификации биомассы. Технологии газификации биомассы, 2008, www.escoecosys.narod.ru.

4–6. Биотопливо – альтернативный вид топлива, culibin777.livejournal.com.

4-7.Е.С. Панцхава и др., Биогазовые технологии., М., 2008, 217 стр.

4-8. The Future of Ethanol: Cellulosic.,www.web.extension.illinois.edu.

4-9. Девис А., Шуберт Р., Альтернативные природные источники энергии в строительном проектировании// М., Стройиздат, 1983, 189 с.

4-10.Международная биоэнергетика, № 3 (20), 2011, стр. 32–33.

4-11. Lufthansa начала экспериментальные полеты на биотопли-Be.,www. media.lufthansa.com.

4-12. A-10 Thunderbolt II of US Air Force flies on biofuel., www.commodityonline.com.

4-13. Королевские ВВС Нидерландов продемонстрировали вертолет Apache на биотопливе., www.cheburek.net.

4-14. AVIATION IMAGES Photo Gallery by Rob Finlayson at pbase.com.,

www.pbase.com.

4-15. Creating Jet Fuel from Biomass Waste – OilPrice.com, Alternative Energy, www.oilprice.com.

4-16. Я. М. Паушкин, Г. С. Головин, А. Л. Лапидус, А. Ю. Крылова, Е. Г. Горлов, В. С. Ковач., Получение моторных топлив из газов газификации растительной, Институт горючих ископаемых.,

www.promeco.h1.ru.

4-17. Биологическое топливо – Cheburek.,net.,www.cheburek.net.

4-18. Qantas испытает биотопливо из морских водорослей., www.air-stream.net.

4-19. Российские ученые выращивают микроводоросли для…www.smartgrid.ru.

Глава 5. Сырье для биоэнергетики

Получение энергии из биомассы является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей во многих странах мира. Этому способствуют такие ее свойства, как большой энергетический потенциал и возобновляемость. А так-же тот фактор, что она может быть произведена и использована без значительных финансовых затрат, что немаловажно для малоразвитых стран.

5.1.Виды биомассы

Все источники биосырья для биоэнергетики можно разделить на три основные группы.

К первой относятся специально выращиваемые для энергетических целей наземные растения. Наибольшее значение имеют лесоводческие энергетические хозяйства для выращивания различных пород деревьев: эбеновое дерево, эвкалипт, пальма, гибридный тополь и др. Одними из перспективных энергетических культур являются сладкое сорго, земляная груша, сахарный тростник.

Рис. 5–1. Уборка урожая Энергетической вербы в Валынской области в Украине.

Рис. 5–2. Сахарный тростник (Saccharum officinarum) Египет

Рис. 5–3. Унаби, Китайский финик, Ююба китайская. Луксор.

Рис. 5–4. В Ровенской области (Украина) будут сажать энергетические ивы.

Рис. 5–5. Биотопливо из Ивы

Рис. 5–6. Paspalum dilatatum / Рис. 5–7. Генномодифицированная Panico brasiliano Энергетическая культура компании Ceres (США)

Рис. 5–8. Энергетическое сорго

Рис. 5–9. Тополь.(Парагвай и Уругвай)

Рис. 5-10.Chrysophyllus Bamboo

Рис. 5-11.Эбеновое дерево [5–2].