Умопомрачительно, как стремительно биоэнергетика из области отвлеченных понятий перевоплотился в суровую ветвь индустрии. Протокол Киото в момент собственного рождения был встречен в штыки не только лишь бизнесменами, да и суровыми учеными. Вправду, нет серьезных доказательств воздействия выбросов на глобальные атмосферные процессы. Более того, пожалуй, создатели этой концепции принадлежат к школе, завышающей роль человека в системе мироздания. Законы, по которым живет природа планетки, познаны не до конца. Не только лишь катаклизмы вроде извержений вулканов либо проявлений солнечной активности, но обычная гроза имеет энергетическую мощность, превосходящую все, что имеет население земли. Мы не раз получали оплеухи в форме землетрясений, наводнений, ураганов там, где не ожидали. И нередко не способны, даже предсказав их, принять адекватные меры. Вкупе с тем, способность природы к самостабилизации велика. А вправду приметные колебания климата суровые ученые относят за счет циклически изменяющейся орбиты Земли. Можно утверждать, что запустить необратимые процессы населению земли еще не по силам. И, все-же, протокол Киото сыграл важную положительную роль. Он, не очень корректно обосновав нужные меры, призвал заботливо относится к миру, в каком мы живем. Биоэнергетика стала прикладной специальностью в большой степени благодаря воздействию этого протокола. Протокол сделал то, чего не могли до того достигнуть заступники среды. Не земному шару в целом, а отдельным регионам со скученными промышленными объектами и плотным популяцией вправду угрожала трагедия. Сжигание минеральных топлив, практически без исключений содержащих соединения серы и фосфора, приводит к выбросу в приземный слой ядовитых паров и пыли. Густонаселенная и промышленно развитая центральная и северная Европа ранее других регионов ощутила опасность такового развития. Принятие протокола Киото давало ей шанс сделать лучше условия жизни. Этим разъясняется победное шествие этого протокола в Европейских странах. А в пользу многолесной Рф сработала одна из концепций Протокола. Там декларированы угрозы глобального конфигурации климата из-за выбросов в окружающую среду так именуемых парниковых газов — товаров сжигания и хим перевоплощений ископаемых топлив (уголь, нефть, газ). Страны-участники Протокола обязуются обеспечить понижение выбросов парниковых газов в атмосферу. Когда деревья гибнут по естественным причинам и их биомасса разлагается, углекислота вновь перебегает в свободное состояние. Потому, образование углекислоты при сжигании, также при тепловых и хим превращениях древесной породы и неких других растительных остатков, не врубается в баланс общих выбросов и рассматривается, как естественный фон. Эта ситуация сформировала мировую, сначала европейскую, тенденцию к вытеснению каменного угля и нефтепродуктов, обычно использовавшихся в энергетике и технологии, древесной породой и как топливом, и как сырьем для хим перевоплощений. Естественно, что взоры европейских потребителей обратились к многолесной Рф. Отсюда бум пелеточного производства. Как нередко у нас бывает, создание пелет стало модой. Эту моду очень и интенсивно подогревают зарубежные производители оборудования. Поспешили подключиться и некие наши компании, спешащие ухватить свою долю пирога. За маленький срок мы научились осознавать, что древесные отходы не должны сгнивать на лесосеках и в оврагах. Думаю, скоро понятие «отходы» пропадет из нашего лексикона применительно к хоть каким видам древесной породы. Это все будет ценным сырьем и уже становится им.
В обиход вошли такие понятия как биоэнергетика, биотопливо, биосырье, биотехнология. При всем этом имеются в виду возобновляемые источники энергии и сырья и, сначала, древесная порода и древесные отходы.
Белоснежная Книжка ЕС ставит цель – утроить внедрение биоэнергии к 2010 году. Энтузиазм к способностям экспорта из Рф древесных отходов и приобретенных из их товарных товаров сохранится в наиблежайшей перспективе. Таким макаром, в выигрыше окажутся, сначала, те, кто расположит производства пелет и щепы поблизости западных границ Рф. Перспективы употребления пелет снутри Рф не так радужны. Там, где нет других источников тепла, с незапамятных времен употребляют дрова, которые намного дешевле, чем пелеты, и доступны во всей лесной части Рф. Муниципальные планы повсеместной газификации страны дадут популяции и городским котельным комфортабельное и дешевое снутри страны горючее. Котельные на щепе обеспечат более дешевеньким теплом, чем на пелетах. И в их пользу, там, где нет газа, высказываются все, кто беспристрастно оценивает ситуацию.
Внедрение отходов лесосеки и деревообработки, переспелой и неликвидной древесной породы для производства пелет и щепы не исчерпывает припасы этого сырья в Рф. В многолесных районах, отдаленных от западных границ, заготовка хвойного пиловочника до сего времени сопровождается сжиганием либо закапыванием лиственной древесной породы и всех видов отходов.
Такие направления использования неликвидной древесной породы, как создание плит, фанеры требуют исходных финансовложений от 1,5 миллиардов рублей и выше. Средние и малые лесозаготовительные и деревообрабатывающие предприятия не могут позволить для себя такие издержки. Ну и сырья для обеспечения единичной мощности в этих направлениях требуется много больше, чем имеет отходов среднее лесозаготовительное предприятие. Потому, для таких компаний, симпатичным направлением утилизации древесной породы является создание древесного угля.
Получение товаров из древесной породы методом воздействия высочайшей температурой относится к числу древних технологий в истории населения земли. Археологические раскопки свидетельствуют, что еще пещерные люди знали древесный уголь. Его собирали на пожарищах либо делали специально, засыпая золой тлеющие головни, а укрываясь в пещерах от непогодицы, использовали как горючее, не вызывающее угара. Наверняка, 1-ый металл был выплавлен случаем, когда камешки, которыми обложили очаг с пылающими углями оказались рудой. С начала бронзового века древесный уголь стал одной из основ развивающейся цивилизации.
Невообразимо представить русскую деревню без кузницы. Оковать соху, выковать подковы, сделать огромное количество предметов быта было может быть исключительно в кузне, работающей на древесном угле. С именованием династии Демидовых связано развитие не только лишь металлургии на Урале, да и углежжение. Лишь на древесном угле выходит качественный ковкий, пластичный чугун. Его особенные характеристики позволили сделать все примечательные чугунные ограды и многие монументы Петербурга. До сего времени этот чугун варят на Урале для художественного литья.
Отсутствие вредных для многих технологий фосфора, серы, томных металлов, возможность производства различных сорбентов, позволяют древесному углю и на данный момент оставаться одним из принципиальных товаров.
Многолесная Наша родина производит немногим больше 100 тыс. т/год древесного угля (в канун перестройки выполнялось 350 тыс.т/год), тогда, как Бразилия делает более 7,5 млн. тонн. Существует неудовлетворенный спрос на древесный уголь. В Россию ввозят уголь из Белоруссии и Украины, из Китая. Китай поставлял активированный уголь в Россию до самого ближайшего времени, сейчас начал поставлять кристаллический кремний, который тоже делается на древесном угле. Потребление древесного угля на душу населения в год в Европейских странах превосходит 20 кг, в скандинавских странах 25 кг, в Стране восходящего солнца выше 60 кг. В Рф этот показатель около 100 гр. Существует несколько разновидностей древесного угля, связанных с различной технологией производства и особенностями сырья. К примеру, в Стране восходящего солнца велик спрос на так именуемый «белый» уголь, выжигаемый из дальневосточного каменного дуба. Добыча этого уникального сырья (древесная порода утопает в воде!) ведется на данный момент китайскими заготовителями на Русском Далеком Востоке. На месте из него кустарно делают уголь, отравляя окружающую среду, и вывозят в Японию.
Некие забугорные конторы изготавливают в качестве горючего для каминов и грилей «красный уголь», получаемый мягеньким углежжением при низкой температуре.
Желаемым сырьем для углежжения является твердолиственная древесная порода. Из нее выходит более крепкий и плотный уголь.
В новых критериях сырьем для углежжения почаще становятся отходы хвойных пород, осина, кустарниковые. Сделать из их высококачественный уголь можно, если создавать уголь по отработанной технологии и брикетировать.
При тепловом распаде древесной породы кроме древесного угля, образуются водянистые и газообразные продукты. Водянистые продукты выходят из жаркой зоны отчасти в капельной фазе, отчасти в парах, образуя совместно с неконденсирующимися газами парогазовую смесь. До 2-ой трети 20 века эти продукты были более нужны, чем уголь. Но в конце века они были вытеснены более дешевенькими, изготавливаемыми на базе синтеза из нефтепродуктов и природного газа. Это событие и изменение транспортных тарифов сделали существовавшие большие углевыжигательные фабрики невыгодными, и они перепрофилировались либо закончили существование. Из всех заводов, построенных в русское время, выжили только Амзинский и Моломский, да и они приметно уменьшили выработку угля.
Свято место пусто не бывает. Потребность в древесном угле не просто осталась, а принципно поменялась. Если до этого основными потребителями были металлурги и изготовители активных углей для ядерных убежищ, то сейчас большая часть угля потребляется в быту.
Нельзя сказать, что примитивные установки, выбрасывающие парогазы в окружающую среду, появились только после крушения промышленного углежжения. Цинический подход по принципу «после нас хоть потоп» быстрее нужно считать наследством времен, когда «неотложные потребности народного хозяйства» ставились выше выживания природы и здоровья населенья. Но в наше время психологию кровожадную к природе и людям схватили те, кто считает обогащение единственным и все оправдывающим аспектом.
Различные УВП, «Аленки» и другие горизонтально и вертикально поставленные бочки с пристроенной топкой отличаются друг от друга только наружным оформлением. Они все идиентично вредоносны для природы и людей, расходны по сырью и не размеренны по качеству продукции. В почти всех странах продукцию установок экологически не сертифицированных просто никто не отважился бы приобрести. Надлежащие законы есть и у нас, но кто их соблюдает?
Другая неудача нынешнего углежжения в Рф, это засилье малограмотных «изобретателей». Отброшены познания, которые копились несколько веков. Не удосужившись даже почитать доступную литературу предприимчивые, но малограмотные люди громоздят решения, которых бы устыдился инженер конца 19 века. В Вебе появились пафосные статьи о том, как обогатиться, вырыв яму на собственном огороде и накрыв ее кусочком железа со свалки.
Еще одна неудача — суетливое воровство конструктивных решений. Получив в свои руки правым либо, почаще неправым методом чужую документацию, некие (как досадно бы это не звучало бессчетные!) предприниматели начинают ее тиражировать и продавать как свою.
Я мог бы поименно именовать тех, кто противоправно употребляет принадлежащий нам патент. Для с ведения будущих покупателей – только мы – ООО «Биоэнергия» (в составе холдинга «Лонас Технология») имеем право на проектирование аппаратов с выемными ретортами, перевернутыми в пиролизной камере загрузочным отверстием вниз. Есть лицензия на право распространять один из вариантов этой конструкции у ООО «Поликор». Все другое есть воровство. И другие разработчики сетовали, что подонков, кормящихся на нелегальном использовании чужих мыслях и разработок, тьма. У этой темной ситуации есть светлая сторона. Хоть совесть у сегодняшних бизнесменов продукт невостребованный, но потребность в добротных идеях есть. Означает, развивается ветвь! Процесс пошел, как гласил классик. Каких-нибудь 15 годов назад изобретатели прогуливались по кабинетам управляющих, упрашивали «внедрить» и получали поворот от ворот. А сейчас, поди ты…..
Вернемся к углежжению.
Разработка производства древесного угля относительно ординарна. Но, все-же, просит определенной культуры производства. По другому выход угля понижается, уголь выходит трещиноватый, маленький, пахнущий смолами, недожженный.
При иных равных критериях выход находится в зависимости от породы перерабатываемой древесной породы и части дерева, подверженной пиролизу.
Самые всераспространенные предпосылки понижения выхода, это попадание кислорода воздуха в аппарат, вследствие чего происходит выгорание части угля, также особенности режима и утраты при перегрузках, исключение из баланса отсеянной и сожженной на собственном производстве угольной пыли.
Высококачественным для бытового употребления считается уголь, содержащий 80 — 82% нелетучего углерода. Но многие производители не могут держать под контролем процесс, и на рынке нередко встречается уголь, содержащий нелетучего углерода 92 — 94%. Такового угля выходит практически на третья часть меньше. При всем этом время его пребывания в аппарате больше и пропадает к тому же ресурс оборудования. Перекаленный уголь наименее прочен и утраты при рассеве выше. К тому же, бытовые потребители не жалуют его, потому что он ужаснее разжигается. Для ряда промышленных целей напротив нужен отлично прокаленный уголь. Дополнительная неувязка заключается в том, что уровень цен в индустрии, обычно, ниже, чем для быта при более серьезных требованиях к качеству.
Коль скоро идет речь о тепловом разложении древесной породы, считаю нужным затронуть два смежных вопроса. Это газификация древесной породы и создание так именуемого «биоойл».
Что касается газогенераторов, то я имел возможность работать с такими основоположниками этого направления в Рф, как В.В. Померанцев, А.С. Синельников и В.А. Лямин. Так что судить могу не понаслышке. Сам процесс газификации древесной щепы не вызывает затруднений. Отлично отработаны и прямой и обращенный и полуобращенный процесс. Реакции, протекающие при всем этом, гидравлика, термообмен, кинетика освещены в огромном количестве диссертаций. Изобретать «новый» газогенератор менее продуктивно, чем изобретать новое колесо для тележки. Грамотный путь состоит в расчете и проектировании с опорой на уже скопленные познания. Но создавать «свою» конструкцию стало модой либо методом привлечь клиентуру. При всем этом выдаются несбыточные обещания. Повсевременно встречаются сообщения о разработке генератора питающего своим газом тот либо другой движок. При всем этом делают реверанс в сторону транспортных генераторов военного времени. Я принадлежу к поколению, которое лицезрело эти авто в действии. Проехав несколько км, шофер останавливался и сливал на дорогу бурую, плохо пахнущую жидкость. Дело в том, что при газификации в основном при прямом и в наименьшей степени при обращенном процессе образуются водянистые продукты термораспада древесной породы. Они содержат, кроме воды оксибензолы, кислоты, эфиры, метанол. Сконденсировав эти продукты, их необходимо куда-то деть. Никто не позволит их просто вылить. А спаливать их энергетически нерентабельно – на это уйдет не меньше тепла, чем приносит сам газ. Даже при самой полной чистке в газе остаются кислоты. Движок нужно делать из кислотостойких материалов. Единственное достойное применение для товаров газификации, это спаливать их в котельной без конденсации. Но тогда появляется вопрос – а не дешевле ли реконструировать котельную под щепу, к примеру, перевоплотить ее топку в топку-генератор, как предложил еще полста лет вспять В.В. Померанцев. В данном случае будет применено и все физическое тепло паров и газов, что нереально в раздельном процессе. КПД системы будет приметно выше.
Термин «Биоойл» используют к очень разным продуктам. Рвение уменьшить зависимость от поставок водянистого горючего принуждает страны, которые потребляют больше нефтепродуктов, чем способны сами произвести, находить заменители. В странах тропического пояса ставка делается на этиловый спирт, получаемый сбраживанием сахара. Так поступают в странах, где выращивают сладкий тростник. В Бразилии значимая толика легковых автомобилей работает на этаноле. Заправиться им можно практически на хоть какой бензоколонке. В качестве моторного горючего из возобновимого сырья употребляют так же жирные кислоты рапсового масла там, где себестоимость его производства мала.
В последние годы возвратилась мода на идею использовать в качестве горючего для движков водянистые продукты пиролиза древесной породы. Рассматривается несколько путей. Какой-то из них состоит в облагораживании товаров пиролиза методом хим реакций, а так же ожижении древесной породы. Эти работы была начаты в Германии во время 2-ой мировой войны, когда страна, не имевшая собственных источников нефтепродуктов, начала испытывать трудности из-за недочета водянистого горючего для транспорта. Очень значимые силы и средства, вложенные в эту работу, не принесли хорошего результата. Заметим, что тогда себестоимость горючего не игралась значимой роли. Сейчас спецам ясно, что, будь такое горючее изготовлено (на теоретическом уровне это может быть), оно будет неоднократно дороже нефтепродуктов.
Чуть раньше в Рф очень интенсивно начал работать концерн «Dynamotive Energy Systems Corporation», имеющий штаб-квартиру в Канаде.
Привожу дословный перевод их инфы с веб-сайта http://www.dynamotive.com/ :
<BioOil темнокоричневого цвета, подвижное текучее жидкое горючее, включающее высоко окисленные вещества с дымным запахом, напоминающим о материале растения из которого это было получено. BioOil получен в процессе, называемом высокоскоростным пиролизом, в каком целлюлоза, являющаяся главным компонентом растения (древесная порода либо сельскохозяйственные растения), типа опилок, коры, шелухи зерна либо жома сладкого тростника, подвергнуты очень высочайшей температуре в безкислородной среде. Пиролиз, потому — не горение а быстрее — процесс разрушения, в каком материал растения, состоящий в значимой степени из целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина, стремительно распадается на огромное количество разных веществ. Но, после остывания до температуры среды, они конденсируются и образуют однофазовую жидкость BioOil, в каком все они растворены. BioOil — совершенно незапятнанное горючее, так как образует только углекислый газ, не выделяет диоксид серы и эмиссия в процессе горения составляет примерно половину NOx (окись азота) по сопоставлению с минеральными топливами.
BioOil может храниться, перекачиваться и транспортироваться подобно горючему из нефти, и может быть сожжен конкретно в котлах, газовых турбинах, печах, и низковато и средне высокоскоростных стационарных дизельных движков для получения энергии и тепла.
BioOil не выделен из растения. Вещество растения преобразовано в BioOil. BioOil — не нефтепродукт в классическом восприятии, он не имеет базисных параметров нефтепродукта, и не рассматривается как углеводород. С хим точки зрения, состав BioOil не отличается существенно от хим состава начального сырья. К примеру, потому что примерно 50 % древесной породы — кислород, то BioOil , приобретенный из древесины- также содержит примерно 50 % кислорода. Точно так же высочайшая термическая ценность BioOil также близко припоминает это свойство древесной породы, хотя термическая энергия, рассчитанная на единицу объема намного больше для BioOil. BioOil содержит примерно 25% воды, без которой не был бы водянистым.>>

Дальше приведено сопоставление BioOil с дизельным топливом.Высшая теплотворная способность в МДжоуль/кг16-19 против 42 у дизтоплива.pH2-3. Т.е. это очень кислый продукт, какой и должна быть жижка от пиролиза.
Высшую вязкость материала прикрывает то, что этот показатель приведен при завышенной температуре и с большущим содержанием воды. Означает, подразумевается и перекачку и подачу в движок создавать при таковой температуре. Можно умножать эту критику и далее. Будь это всего только предложением русского недоучки, не стоило бы заострять внимания. Но компания действует жестко. Она уже имеет консульство в Москве. По слухам, уже строятся в Рф фабрики по их технологии. Полностью поверю этому слуху – наши новые бизнесмены твердо уверенны, что все достойное приходит из-за границы, и не раз становились жертвами собственной доверчивости.
Нужно ясно сказать, что в наиблежайшие 100 лет никакие вложения в создание искусственных водянистых топлив и в особенности из товаров пиролиза древесной породы, в Рф, богатой нефтью, не окупятся. Думаю, что в последующие 100 лет будут разработаны другие технологии и энергетика воспримет другой вид, так что не стоит спешить.