Нетрадиционные виды получения электрической энергии
Солнечная энергетика направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии[1] и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.
Биотопливная энергетика
Топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.
1. Твердое (дрова, солома)
2. Жидкое (этанол, метанол, биодизель)
3. Газообразное (биогаз, водород)
Рис. 54. Способы получения биотоплива.
1). Пиролиз (сухая перегонка). Нагрев или частичное сжигание органического сырья.
2). Газификация. Установки частичного сжигания биомассы для получения максимального выхода газов.
3). Гидрогенизация. Биомассу нагревают в водороде до 600 º С, при давлении 5 МПа.
4). Гидрогенизация с применением СО и пара. Нагрев биомассы в СО и паре при t +400º С, при давлении 5 МПа.
5). Гидролиз под действием кислот. Нагревание биомассы в серной кислоте.
Рис. 55. Схема получения биотоплива.
Развитие энергетики за счет использования сельскохозяйственных культур имеет ярко выраженные недостатки.
1. Конкуренция с пищевыми продуктами. Следствие - при увеличении объемов производства биотоплива могут увеличится цены на продукты питания.
2. Обеднение и эрозия почв, при выращивании биотопливных культур.
В связи с данными недостатками перспективным направлением будет получение биотоплива из ТБО свалок.
Преимущества:
- Наличие большого количества сырья
- Переработка сырья позволяет получать: энергию, тепло, удобрения.
Недостатки:
- Необходимость создания дорогостоящей базовой инфраструктуры
Рис. 57. Технологическая схема ArrowBio
Технология ArrowBio разработана израильскими инженерами. Используется двухфазный цикл метанного брожения: кислотогенную и метаногенную стадии, что позволяет сократить время переработки.
Впервые двухстадийное метановое брожение было разработано в СССР в 1961 г. и использовалось в промышленности при переработке ацетоно-бутиловой барды методом термофильного метанового брожения для производства препарата витамина В12.
Рис. 58. Принципиальная схема переработки ТБО, с получением биотоплива. Карлсруэ, Германия. Мощность установки 8 МВт. Производительность 1 тонна ТБО – 150-250 м3 газа.
Рис. 59. Схема получения биогаза из ТБО. Раутенвег, Австрия.
Перспективы развития отрасли:
Степень развития биотопливных технологий в мире, данные 2007 года. Таблица 2.
