АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ (19-21)

Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 60, 20 20 19
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БИОЭНЕРГЕТИКИ

Болотин Игорь Владимирович
студент факультета энергетики
Кубанского Государственного Аграрного Университета
г. Краснодар
Туник Василий Анатольевич
студент факультета э нергетики
Кубанского Государственного Аграрного Университета
г. Краснодар

ANALYSIS OF THE EFFECTIVENESS OF VARIOUS WAYS TO USE BIOENERGY

Bolotin Igor Vladimirovich
student of the faculty of energy
Kuban State Agrarian University
Krasnodar
Tunik Vasily An atolyevich
student of the faculty of energy
Kub an State Agrarian University
Krasnodar

АННОТАЦИЯ
Анализ и перспективы развития эффективного применения различных способов использования
биоэнергетики.
ABSTRACT
Analysis and prospects for the development of eff ective application of various ways of using bioenergy.
Ключевые слова : биоэнергетика, альтернативная энергетика, экология, энергия.
Keywords : bioenergy, alternative energy, ecology, energy.

Прямое сжигание биомассы в атмосфере
воздуха или кислорода – один из наиболее старых
способов получения тепловой энергии. Однако для
достижения наиболее полного сгорания топлива
необходимы технические устройства, такие как
печи, топки, камеры сгорания. Применение
технических устройств не позволяет
образовавшемуся ди окси ду углерода нанести вред
окружающей ср еде.
Биомасса может использоваться посредством
прямого сжигания в энергетических установках в
факеле, кипящем или уплотненном слое с
дальнейшим получением тепловой и электрической
энергии. Основная промышленная тех ноло гия
этого направления – прямое сжигани е в котле и
генерирование электроэнергии в паротурбинной
установке.
Выделяют следующие основные
энерготехнологические методы переработки
биомассы – термохимический, биохимический и
агрохимический.
К термохимическим мет одам относятся
пироли з и газификация.
Пиролиз - процесс нагревания биомассы либо
в отсутствие воздуха, либо за счет сгорания
некоторой ее части при ограниченном доступе
воздуха или кислорода. КПД процесса пиролиза
достигает 80 -90 %. Исходным продуктом в
пр оцессе пиролиза использую тся органическое
топливо (уголь, сланцы, торф и т. д.), древесные
отходы, сельскохозяйственные отходы (солома,
ботва растений и т. п.) и т. д [1].
Газификация биомассы – это преобразование
твердых отходов биомассы в горючие га зы
посредством неполного их о кисления воздухом
(кислородом, водяным паром) при высокой
температуре. Газифицировать можно практически
любое топливо, в результате чего получают
генераторные газы, имеющие большой диапазон
использования – в качестве топлива дл я по лучения
тепловой энергии в быту и различных процессах
промышленности, в двигателях внутреннего
сгорания, в качестве сырья для получения
водорода, аммиака, метилового спирта и
синтетического жидкого топлива. Несмотря на
большое разнообразие способов газ ифик ации, все
они характеризу ются одними и теми же реакциями.
Газификаторы имеют различную
производительность с разным выходом энергии в
топливном газе. Низкокалорийный газ может быть
получен газификацией различных видов биомассы
– органических компонентов тве рдых городских
отходов, о тходов леса, сельскохозяйственных
отходов [4].
Биохимический метод переработки биомассы
включает анаэробное разложение и фотолиз.
Анаэробное разложение - процесс получения
энергии из биомассы микроорганизмами

20 Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 60, 20 20
(анаэробными бакт ерия ми) в отсутствие или при
недостатке кислорода и света. Полезный
энергетический продукт этого процесса - биогаз.
В аналогичных установках производится
этанол. В настоящее время стоимость топливного
этанола сравнима со стоимостью бензина, причем
наблюдае тся тенденция ее снижения. Вм есте с тем
этанол характеризуется более высоким октановым
числом.
Агрохимический метод переработки
предполагает экстракцию топлива, т.е. получение
жидких или твердых топлив прямо от растений или
животных. Продукцию растений мож но р азделить
на следующие кат егории [2]:
- семена - подсолнечник с массовым
содержанием масла до 50 %;
- орехи - пальмовое масло, копра кокосов с
массовым содержанием масла до 50 %;
- плоды - оливки;
- листья - эвкалипт с массовым содержанием
масла до 25%;
- сок растений - сок каучука ;
- продукты переработки отходов растений -
масла и растворители до 16 % сухой массы
(например, скипидар, канифоль, маслянистые
смолы и т. д.)
Биоэнергетические станции являются
наиболее экологически безопасными по сравнению
с тра диционными электростанция ми и другими не
возобновляемыми источниками энергии. Они
избавят окружающую среду от загрязнения
всевозможными отходами [5]. Всем известно, что в
крупных фермерских хозяйствах имеется в
больших количествах навоз. Его целесообра зно
использовать в качестве о рганического удобрения.
Однако навозные массы в первозданном виде не
используются, необходима их переработка. После
внесения полученных удобрений почвенный слой
земли становится рыхлым, воздушным,
температура повышается, а кисл отно сть
уменьшается. Вносимые удобрения содержат
фосфор, азот, молибден, кальций, калий, медь,
магний и другие элементы, которые обеспечивают
благоприятную среду для здорового роста и
развития растений, влияют на качество процессов
бутонизации и плодоношен ия [ 3].
Таблица 1
Сводка д анных о продукции, получаемой в результате биологического преобразования под
воздействием солнечных лучей
Ресурсы Процессы Энергоносители Потребители
Сухая биомасса
древесина и ее
отходы
Сжигание Теплота,
электроэнергия
Промышл енность,
бы товой сектор
Газификация
Газообразные
топлива (метанол)
Промышленность,
транспорт
Водород, аммиак Химическое производство
Пиролиз Нефть, смола, газ Промышленность,
транспорт
Гидролиз и
перегонка Этанол Транспорт, химическое
производств о
Жидкая биомасса
(сточные воды и
водные живые
организмы)
Анаэробная ферментация Метан Промышленность,
бытовой сектор
Сахар (соки,
целлюлоза) Ферментация и перегонка Этанол Транспорт, химическое
производство
Вода
Фотохимические
фотосинтез,
катализифотос ин тез
Водород
Промышленность,
химическое производство,
транспорт
Мусор Сжигание Теплота Промышленность,
бытовой сектор

Все же хочется отметить, что биоэнергетика в
меньшей степени, но все же неблагоприятно
воздействует на окружающую среду. Например,
прямое сжигание древесины дает зна чительное
количество твердых частиц, органических
компонентов, окиси углерода и других газов.
Концентрация же некоторых загрязнителей
значительно выше, чем у продуктов сгорания нефти
и ее произв одных. Биогаз является более чи стым
топливом, чем древесина. О днако необходимо
соблюдать меры предосторожности при
производстве и потреблении биогаза, так как метан
взрывоопасен. Надо избегать утечек при хранении,
транспортировке и использовании. Подводя и тоги,
стоит отметить следующи е неблагоприятные
воздействия био энергетики на экологию: выбросы
твердых частиц, канцерогенов, биогаза и спирта;
изменение теплового баланса из -за выбросов тепла;
взрывоопасность; значительное количество
отходов в виде побочных продуктов.

Литература.
1. Норм ов, Д.А. Р азработка и исследование
электроозонатора для повышения эффективности
сжигания топлива в котельных АПК. Дис. к -та техн.
наук: 1997 / Д.А. Нормов. - Краснодар: КубГАУ.

Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 60, 20 20 21
2. Нормов, Д.А. Электроозонные технологии
в сельскохоз яйственном производстве/ Д.А .
Нормов, И.Ф. Бородин // Вестник
российской академии сельскохозяйственных наук.
- 2009. - № 11. - С. 85 -86.
3. Normov D. Does ozone treatment of maize
seeds influence their germination and growth energy? /
Chesniuk E., Shevchenk o A., Normova T., Goldman
R., Pozhidaev D., Bohinc T., Trdan S.// Acta
agriculturae slovenica. - 20 19. - № 11 4/2 . - С. 251 -258.
4. Нормов, Д.А. Определение
производительности установки для
электроозонирования семян / Д.А. Нормов, Д.В.
Пожидаев // Механизация и электрификация
сельского х озя йства. - 2015. - № 10. - С. 35 -36.
5. Нормов, Д.А. Определение факторов,
влияющих на производительность
электроозонатора / Д.А. Нормов, Д.В. Пожидаев,
Д.А. Добровольский // Актуальные проблемы
энергетики АПК. Материалы X национ альной
научно -практической к онф еренции с
международным участие м. Под общ. ред.
Трушкина В.А. - 2019. - С. 161 -162.

ПЕРСПЕКТИВЫ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Болотин Игорь Владимирович
студент факультета энергетики
Кубанского Государственного Аграрного Универ ситета
г. Краснодар
Туник Васи лий Анатол ьевич
студент факультета энергетики
Кубанского Государственного Аграрного Университета
г. Краснодар
PROSPECTS FOR THE BIOENERGY INDUSTRY

Bolotin Igor Vladimirovich
student of the faculty of energy
Kuban State Agrarian University
Krasnoda r
Tuni k Vasily Anatolyevich
student of the faculty of energy
Kuban State Agrarian University
Krasnodar

АННОТАЦИЯ
Анализ и перспективы развития биоэнергетической отрасли в мире.
ABSTRACT
Analysis and prospects for the development of the bioenergy industry in the world.
Ключевые слова : биоэнергетика, альтернативная энергетика, экология, энергия.
Keywords : bioenergy, alternative energy, ecology, energy.

В настоящее время мировая энергетическая
отрасль по -прежнему в значительной степени
зависит от сжигания нефти. Мир в нашем
привычном понимании стал таким благодаря
углеводородному топл иву. Работа маши н и
механизмов на производстве, тепло и свет в домах,
автомобили и самолеты, Интер нет и мобильная
связь - вся современная индустриальная
цивилизация практически полностью завязана на
дешевом природном сырье. От нефтяных и газовых
ресурсов даже зависит работа атомных
электростанций.
На протяжении последних двухсот лет добыча
«черного зол ота» ежесекундно увеличивалась,
удовлетворяя наши потребности. Однако эксперты
сходятся во мнении, что в обозримом будущем
крупнейшие страны -нефтедобытчики минуют пик
добычи, после чего начнется неминуемый спад, и
эпоха дешевых углеводородов окончательно
завершится. Точное количество нефти, имеющееся
в мировых запасах, не может никто подсчитать. По
некоторым прогнозам, при нынешнем уровне
добычи и объемах доказанных запасов этого
ископаемого нам хватит еще примерно на 50 лет.
Нефтяные запасы России специали сты оценивают в
77 млрд. баррелей, которых нам хватит на 20 лет
[1].
Полная исчерпаемость природных ресурсов не
является единственной угрозой. Традиционная
энергетика губительно сказывается на
экологическом состоянии планеты. Огромные
количества углекислог о газа, вызывающего
парниковый эффект, выбросы оксидов серы и азота,
приводящие к образованию кислотных дождей, -
это малая доля глобального вреда. Отдельно
хочется отметить атомные электростанции,
переработка и хранение отработанного топлива
которых остае тся большой проблемой. И это не
считая риск аварий на АЭС, которые уже
неоднократно становились причиной
экологических катастроф.
В конечном итоге альтернативная энергетика
становится едва ли не единственной возможностью
спасти нашу планету, уставшую от вл ияния