Біоенергетика.

Біоенерге́тика — галузь електроенергетики, заснована на використанні біопалива, яке створюється на основі використання біомаси.

До біомаси відносять усю рослинну і вироблену тваринами субстанцію. При використанні біомаси в енергетичних цілях для виробництва тепла, електроенергії і палива, розрізняють енергетичні рослини і органічні відходи.

Енергетичними рослинами вважаються:

— швидко зростаючі сорти дерев і спеціальні однорічні рослини з високим вмістом сухої маси для використання як твердого палива;

— цукро- та крохмалевмісні польові культури для переробки в етанол, а так само маслянисті культури для виробництва біодизеля для застосування як рідкого палива;

— польові культури, придатні для силирування і використання у виробництві біогазу.

До органічних відходів відносяться відходи, що виникають в сільському, лісовому, домашньому господарстві і промисловості: відходи деревообробки, солома, трава, листя, гній, шлам, органічні відходи домашнього господарства і т. д.

До біогенного твердого палива відносяться усі не викопні види палива органічного походження, які до моменту їх використання знаходяться в твердому стані, як наприклад: деревина усіх видів і у будь-якій формі, солома, макуха, зерно, кукурудза, злаки, цукровий буряк, рапс, рослинні олії, біологічні відходи, экскріменти, водорості і т. д.

Виробництво електроенергії і тепла з твердої біомаси на сьогодні здійснюється в основному шляхом спалювання в твердопаливних котлах, з отриманням пари високого тиску. Цей процес здійснюється за допомогою біомасових енергетичних установок. Розрізняють відповідно:

— біомасові котельні — установки що виробляють тільки тепло;

— біомасові теплоелектроцентралі (Біо-ТЕЦ) — виробляють разом з теплом ще і електрику.

Щорічно приріст біомаси у світі оцінюється в 200 млрд. т (в перерахунку на суху речовину), що енергетично еквівалентно 80 млрд. т нафти. Одним із джерел біомаси є ліси. При переробці ділової деревини 3-4 млрд. т складають відходи, енергетичний еквівалент яких становить 1,1–1,2 млрд. т нафти. Світова потреба в енергії (11 млрд. т у.п.) становить тільки 12% енергії щорічного світового приросту біомаси. Частка і кількість біомаси, використовуваної для одержання енергії, постійно знижується, що можна пояснити порівняно низькою теплотою згоряння біомаси, унаслідок високого вмісту в ній води.

Поняття вторинних енергоресурсів.

Рисунок 3.1 Застосування вторинних енергоресурсів

Під вторинними енергетичними ресурсами (ВЕР) слід розуміти енергію і паливо різних видів і параметрів, що отримуються як відхід або побічний продукт технологічного процесу.

ВЕР сільськогосподарського виробництва ділять на три основні групи:

1. горючі матеріали, що отримуються в результаті технологічних процесів. Це в основному залишки продуктів рослинництва і тваринництва, зношені дерев'яні конструкції, горючі побутові відходи;

2. теплові відходи, фізична теплота газів котельних, що відходять, теплота сільськогосподарської продукції, кормів, системи кондиціонування, вентиляції і т. п., теплота, що відходить через огорожі і стінки судин;

3. надмірний тиск, наприклад тиску пари казанів, натиску води системи водопостачання, натиску повітря вентиляторами і т. п.

ВЕР першої групи або переробляють в необхідний вигляд палива (рідкий, газоподібний, твердий), або просто спалюють для виробництва теплової енергії. Переробку ВЕР в різні види палива здійснюють на основі як біотехнології, так і хімічних перетворень. Основні відходи рослинництва - Солома, відходи бавовни і інші рослинні залишки. З них можна отримувати синтетичні спирти і різні горючі гази, що є ефективними видами палива для двигунів внутрішнього згорання. Основні відходи тваринництва - гній, що переробляється в органічне добриво. Супутній продукт - метан (про цей спосіб переробки вже говорилося в розділі «Використання місцевих енергоресурсів» і буде ще сказано в розділі «Установки по використанню місцевих енергоресурсів».