ბიოენერგია (ელექტროენერგია)

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

         ბიოენერგია (ელექტროენერგია)

CHP ელექტროსადგური, რომელიც იყენებს ხეს საფრანგეთში 30000 ოჯახს ბიოენერგიით, როგორც განახლებადი ენერგიის წყაროს ამარაგებს

ბიოენერგია არის ენერგიის წარმოება სხვადასხვა ტიპის ბიოსაწვავისგან. ამ ინდუსტრიის სახელი მომდინარეობს ინგლისური სიტყვიდან bioenergy, რომელიც დიდი ხანია გამოიყენება როგორც ენერგეტიკული ტერმინი. ბიოენერგია არის ენერგიის წარმოება როგორც მყარი ბიოსაწვავისგან (ჩიფსები, ხის მარცვლები, ქერქები, ჩალა და ა.შ., ბრიკეტები), ასევე სხვადასხვა წარმოშობის ბიოგაზისა და თხევადი ბიოსაწვავისგან.

ტერმინი

"ბიოენერგეტიკის" კონცეფცია გამოიყენება როგორც ელექტროენერგეტიკისა და თბოენერგეტიკის სფეროში, ასევე სითბოს და ელექტროენერგიის ერთობლივ წარმოებაში.

რუსეთში, ენერგეტიკული გაგებით "ბიოენერგეტიკის" კონცეფციის გამოყენება დაიწყო პირველი ბიოსაწვავის საწარმოების მოსვლასთან ერთად, რომლებიც ორიენტირებულია ბიოსაწვავის ექსპორტზე ევროკავშირში. სწორედ იქ გამოიყენება ბიოსაწვავი თბოელექტროსადგურებში სითბოს და ელექტროენერგიის წარმოებისთვის. რუსეთში, ბიოსაწვავისგან (CHP) სითბოს და ელექტროენერგიის წარმოების რამდენიმე პროექტი არსებობს, მაგრამ ამ ელექტროსადგურების სიმძლავრე მცირეა და არ არის შედარებული ბირთვული ინდუსტრიის სიმძლავრესთან.

გამოყენება

რიგი რეგიონები ზრდის ბიოსაწვავის წარმოების მოცულობას და აქცევს ქვაბის სახლებს ბიოსაწვავად. მაგალითად, ვოლოგდას რეგიონი უახლოეს მომავალში აპირებს ბიოსაწვავის სრულად გამოყენებას რეგიონის საქვაბე სახლებში. ასევე არსებობს ბიოენერგეტიკული პროექტები სითბოსა და ელექტროენერგიისთვის.

ამჟამად ბიოლოგიური ნედლეულის გადამუშავების ტექნოლოგიებმა იპოვეს ფართო გამოყენება ორგანული ნარჩენების ეკოლოგიურად უსაფრთხო განადგურების პრობლემის გადასაჭრელად, გარემოს დაბინძურების შესამცირებლად და ასევე ალტერნატიული ენერგიის მისაღებად. აგროინდუსტრიული რეგიონების განვითარების ერთ-ერთი მთავარი ტენდენციაა ორგანული ნარჩენების გადამუშავების საუკეთესო ხელმისაწვდომი ტექნოლოგიების ძიება ბიომასის ბიომასის გამოყენების ინტეგრირებული ტექნოლოგიების გამოყენებით ბიოგაზის წარმოებისთვის მეთანის დუღილის მეშვეობით.

საწვავის მარცვლები

2002 წელს აშშ-ს ენერგეტიკულმა ინდუსტრიამ დაამონტაჟა 9733 მეგავატი ბიომასის გამომუშავების სიმძლავრე. აქედან 5886 მეგავატი იკვებებოდა სატყეო და სასოფლო-სამეურნეო ნარჩენებით, 3308 მეგავატი მუნიციპალური მყარი ნარჩენებით, 539 მეგავატი კი სხვა წყაროებით.

2003 წელს შეერთებულ შტატებში მთელი ენერგიის 4% მოდიოდა ბიომასაზე.

2004 წელს ელექტროსადგურები მთელ მსოფლიოში აწარმოებდნენ ელექტროენერგიას ბიომასისგან, საერთო სიმძლავრით 35000 მეგავატი.

ევროპის ქვეყნები ამჟამად ატარებენ ექსპერიმენტებს ბიომასის წარმოებისთვის ენერგეტიკული ტყეების გაშენებაზე. დიდ პლანტაციებზე იზრდება სწრაფად მზარდი ხეები: ვერხვი, აკაცია, ევკალიპტი და სხვა. შემოწმებული იქნა დაახლოებით 20 მცენარის სახეობა. პლანტაციები შეიძლება გაერთიანდეს, როდესაც ხეების რიგებს შორის სხვა კულტურები მოჰყავთ, მაგალითად, ვერხვი შერწყმულია ქერთან. ენერგეტიკული ტყის ბრუნვის პერიოდი 6-7 წელია.

თხევადი ბიოსაწვავი, მეთანი და წყალბადი მიიღება ბიომასისგან პიროლიზის მეთოდით. შესაძლებელია სხვადასხვა ნედლეულის გამოყენება: ხის ნარჩენები, ჩალა, სიმინდის ქერქები და ა.შ. ხორბლის ჩალისგან მიიღება ბიოსაწვავის 58%-მდე, ქვანახშირის 18%-მდე და გაზების 24%-მდე.

საწვავის მარცვლების ფართო გამოყენება - მყარი საწვავი ხის დამუშავებისა და სასოფლო-სამეურნეო წარმოების ნარჩენებისგან.

თხევადი ბიოსაწვავი

სხვადასხვა დიზელის საწვავი (ბიოდიზელი) მიიღება ზეთოვანი თესლისგან იზოლირებული მცენარეული ზეთის ესტერიფიკაციის გზით. კვლევები ტარდება მაღალპროდუქტიული ნავთობის წყალმცენარეების პლანტაციებზე.

შაქრისა და სახამებლის შემცველი პროდუქტების (მარცვლეული, კარტოფილი, შაქრის ჭარხალი) დუღილით, ხოლო წინასწარი ჰიდროლიზით ცელულოზის შემცველი მცენარეული მასალის (ხის, ჩალის, მცენარეული ნარჩენების) გამოყენების შემთხვევაში მიიღება ეთანოლი (ბიოეთანოლი). ეთანოლი გამოიყენება როგორც საავტომობილო საწვავი სუფთა სახით და შერეული ბენზინთან გამოიყენება ეთილის ტერტ-ბუტილ ეთერის წარმოებისთვის - მაღალი ხარისხის საწვავი ბენზინის ძრავებისთვის, რომელიც ნაწილობრივ ბიოსაწვავია მეთილის ტერტ-ბუტილ ეთერისგან განსხვავებით.

ბიომასის გაზიფიკაცია

1 კილოგრამი ბიომასიდან შეიძლება მივიღოთ დაახლოებით 2,5 მ3 გენერატორი გაზი, რომლის ძირითადი წვადი კომპონენტებია ნახშირბადის მონოქსიდი (CO) და წყალბადი (H2). გაზიფიცირების პროცესის განხორციელების მეთოდისა და საკვების მარაგიდან გამომდინარე, შეიძლება მიღებულ იქნას დაბალკალორიული (ძლიერად ბალასტური) ან საშუალო კალორიული გენერატორი გაზი.

ბიოგაზი იწარმოება ცხოველური ნაკელიდან მეთანის დუღილის გამოყენებით. ბიოგაზი შედგება 55-75% მეთანისა და 25-45% CO2-ისგან. ტონა საქონლის ნაკელიდან (მშრალ მასაში) 250-350 კუბური მეტრი ბიოგაზი მიიღება. მოქმედი ბიოგაზის წარმოების ქარხნების რაოდენობით მსოფლიო ლიდერია ჩინეთი.

ნაგავსაყრელის გაზი ბიოგაზის ერთ-ერთი სახეობაა. იგი მიიღება ნაგავსაყრელებზე მუნიციპალური საყოფაცხოვრებო ნარჩენებისგან. აშშ-ში 2002 წელს ფუნქციონირებდა 350 ნაგავსაყრელი გაზის წარმოების ქარხანა, ევროპაში - 750, სულ - 1152 მსოფლიოში, წარმოებული ენერგიის ჯამური რაოდენობა იყო 3929 მეგავატი, გადამუშავებული ნარჩენების მოცულობა 4548 მილიონი ტონა.

იხ.ვიდეო - What is Bioenergy?