13

Авг

Эко-энергия из биотоплива (ВИЭ) как способ борьбы с парниковым эффектом?

Многие считают, что признать дровяное отопление экологическим видом тепловой энергии — все равно, что признать паровоз экологическим видом транспорта! 🙂 Однако не спешим с выводами, а давайте обратимся к публикациям аналитиков и посмотрим, что сегодня происходит в мире, и какие меры принимаются для оздоровления экологии через ослабление парникового эффекта.


80% всей электро и тепловой энергии получают сегодня ископаемыми энергоресурсами

Несмотря на то, что мы живем уже 20 лет в прогрессивном XXI-м веке, человечество по-прежнему использует электроэнергию, добытую с помощью нескольких способов отработанных почти век назад. Ведь процесс добычи электроэнергии чрезвычайно прост, надо всего лишь раскрутить генератор переменного тока, состоящий из статора и ротора (катушки и сердечника) создающих при вращении проволочной катушки в магнитном поле электрический ток. Загвоздка в том чем его раскрутить?

5 самых распространенных способов добычи электроэнергии

  1. Паровые генераторы угольных и газовых ТЭС и ТЕЦ, Паровые машины на угле или газе;
  2. Атомные электростанции(АЭС). По сути те же паровые машины только на ядерном топливе;
  3. Гидроэлектростанции, (ГЭС) Генераторную турбину крутит сила воды создающая давление своей массой;
  4. Ветрогенераторы. Ветер крутит лопасти огромного пропеллера, смонтированного на генераторе переменного тока.

5?А вот с солнечными электростанциями не все так просто. Первые солнечные электростанции также по началу использовали кинетическую энергию водяного пара в турбине, вращающей электрогенератор, однако немногим позже ученные довели до практического применения эйнштейновский принцип фотоэлектрического эффекта (физико-химический процесс) использующий солнечный свет для активизации движения электронов между пластинами катода и анода, в результате которого полученная энергия накапливается в аккумуляторах и преобразуется в переменный ток.

Для чего нам это? А для того, чтобы увидеть, что 1-й и 2-й методы добычи электричества, основаны на работе гигантских паровых машин, создающих тот самый парниковый эффект, с которым борется весь мир, и которые составляют 80% всего мирового рынка добычи электроэнергии включая развитые и не очень страны мира. (см. рис. Производство электроэнергии по видам топлива — прогноз до 2040г.)

Возникает вопрос, в какой период года энергоресурсы используются активнее всего в умеренных широтах? Не в отопительный ли сезон? Конечно, кондиционеры население включает также и летом, но зимой к ним добавляются и электрообогреватели, электро и газовые котлы, и прочее отопительное оборудование.

Оказывается электрические и газовые котлы которые большинство считает устройствами экологически чистого вида тепловой энергии, не такие уж экологические, если электричество добывают в основном паровые турбины гигантских угольных, газовых, атомных электростанций?!

— Ремарка — «Так как бытовое использование электроэнергии и газа всего лишь малюсенькая часть айсберга мировой электроэнергетики которая в основном работает для предприятий и промышленности развитых и не очень стран, включая и сельское хозяйство где уголь, электричество и газ используют для отопления теплиц, зернохранилищ, производств различного масштаба, но бытовое использование электроэнергии добытой электростанциями на ископаемых ресурсах(газ, уголь) также является массовым и его нельзя совсем сбрасывать со счетов.»

Что же касается гидроэлектростанций, то не смотря на то что они используют пассивную энергию давления воды и даже считаются источниками возобновляемой энергии, то для получения этого самого пассивного давления воды на мощную турбину, в большинстве случаев, в тех регионах где их строят, устраивают локальную экологическую катастрофу с затоплением огромных территорий, вместе с плодородными землями, населенными пунктами, лесами, полями, и их обитателями…

В итоге получается, что 80% мировой добычи электроэнергии, мало того, что производится ископаемыми энергоресурсами, запасы которых не являются безграничными, так еще и наносит экологии земли регулярный ущерб, который местами практически не восстановим (редкие животные, растения экосистемы и пр.). Поэтому первая половина XXI-го столетия, по мнению мирового научного сообщества, должна стать переломной в развитии прогресса в области использования, во-первых, экологически безвредных, а во-вторых, возобновляемых энергоресурсов.

Какие источники энергии считаются возобновляемыми (ВИЭ)

К таковым всецело относятся три вида технологий

  1. Ветровая электроэнергия
  2. Солнечная электроэнергия
  3. Производство и рациональное использование биотоплива

Заметно что в первых двух направлениях, за последние 20лет, сделан весьма ощутимый скачок и некоторые решения уже вполне жизнеспособны и в частном и в производственном секторе, хотя и сильно регионально-зависимы, так как где-то недостаточно солнца, где-то ветра. Что же касается производства и использования биотоплива то это сегодня «передний фронт» научных разработок. И здесь мы в плотную подходим к ответу на вопрос: является ли дровяной котел экологическим видом добычи тепловой и электроэнергии?

Биотопливо является одним из видов возобновляемых источников энергии, на ряду с ветром и солнцем, дрова же являются биотопливом первого поколения, которое, как правило получают либо из сухостоя, либо из сортамента, древесины который непригоден для строительства, то есть это по сути отход и природе не наносится вред как например с вырубкой леса. С другой стороны, технология дровяных котлов ежегодно совершенствуется, и сегодня принцип газогенерации переживает возрождение. КПД дровяных котлов приближается к 95% и выше.

Свой вклад в технологию газогенерации вносит и компания Bionic-Technologies. Ее разработка это полностью шамотный аккумулятивный высокотемпературный агрегат, который позволяет долговременно работать в режиме температуры до 1700гр/С, в результате чего дровяной котел Bionic-Technologies входит в бездымный режим горения практически с нулевым выбросом СО в атмосферу. Также благодаря массе шамотного корпуса и температурному режиму который в 4-ре раза превышает значения металлических агрегатов котел Bionic-Technologies может экономить расход дров используя накопленное тепло для обогрева циркулирующего теплоносителя, когда котел уже погас.


Таким образом газогенераторный дровяной котел Bionic-technologies использует:

  • возобновляемое биотопливо
  • имеет нулевой выброс СО и незначительный CO2, так как топлива расходует меньше
  • экономит топливо до 4-х раз
  • Работает на отходах сельского хозяйства.

Также используя принцип газогенерации можно добывать и электроэнергию. В данный момент ведутся разработки в этом направлении.

Как видим использование газогенераторных дровяных котлов можно считать экологическим видом добычи тепло и электроэнергии и вполне серьезно рассматривать как один из видов решения глобальных проблем, особенно в масштабах сельского хозяйства и небольших производственных предприятий.

Внедрение подобных решений в области потребления твердого и жидкого биотоплива, а также переработка отходов и получение сырья для производства биотоплива позволят снизить потребность в ископаемых ресурсах хоть и не сразу, но постепенно увеличивая ежегодную долю потребления, чем обеспечится и повышение экологической обстановки в целом, и снижение экспортной зависимости регионов не имеющих ископаемых природных ресурсов.