Брикеты из биомассы

редактировать
Брикет, изготовленный брикетировщиком Ruf из сена Брикеты из соломы или сена Ogatan, японский брикеты древесного угля из брикетов опилок (Ogalite). Брикеты Quick Grill из скорлупы кокосов

Брикеты биомассы являются биотопливом заменителем угля и уголь. Брикеты в основном используются в развивающихся странах, где топливо для приготовления пищи не так легко доступно. В развитом мире наблюдается переход к использованию брикетов, где они используются для обогрева промышленных котлов с целью производства электроэнергии из пара. Брикеты совместно нагреваются с углем для получения тепла, подаваемого в котел.

Содержание
  • 1 Состав и производство
  • 2 История
    • 2.1 Японский огалит
  • 3 Совместное сжигание
  • 4 По сравнению с углем
  • 5 Использование в развивающихся странах
  • 6 Использование в развитых странах
  • 7 Критика
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
Состав и производство

Брикеты биомассы, в основном сделанные из зеленых отходов и других органических материалов, обычно используются для производства электроэнергии, тепла и топлива для приготовления пищи. Эти прессованные соединения содержат различные органические материалы, включая рисовую шелуху, жмых, скорлупу измельченных орехов, твердые бытовые отходы, сельскохозяйственные отходы. Состав брикетов варьируется в зависимости от местности из-за наличия сырья. Сырье собирается и прессуется в брикеты, чтобы дольше гореть и упростить транспортировку товаров. Эти брикеты сильно отличаются от древесного угля, потому что они не содержат больших концентраций углеродистых веществ и добавленных материалов. По сравнению с ископаемым топливом, брикеты производят низкие чистые общие выбросы парниковых газов, потому что используемые материалы уже являются частью углеродного цикла.

Одной из наиболее распространенных переменных процесса производства брикетов из биомассы является способ получения биомассы. высохли. Производители могут использовать торрефикацию, карбонизацию или различные степени пиролиза. Исследователи пришли к выводу, что торрефикация и карбонизация являются наиболее эффективными формами сушки биомассы, но использование брикета определяет, какой метод следует использовать.

Уплотнение - еще один фактор, влияющий на производство. Некоторые материалы горят более эффективно при уплотнении при низком давлении, например, при измельчении кукурузной соломы. Другие материалы, такие как пшеница и ячменная солома, требуют высокого давления для выработки тепла. Также можно использовать различные технологии прессования. Поршневой пресс используется для производства твердых брикетов для самых разных целей. Шнековая экструзия используется для уплотнения биомассы в рыхлые однородные брикеты, которые заменяют уголь при совместном сжигании. Эта технология создает брикет тороидальной формы или пончиковой формы. Отверстие в центре брикета позволяет увеличить площадь поверхности, обеспечивая более высокую скорость горения.

Люди использовали брикеты из биомассы в Непале еще до того, как было зарегистрировано. Хотя это было неэффективно, сжигание рыхлой биомассы создавало достаточно тепла для приготовления пищи и сохранения тепла. Первый промышленный завод был создан в 1982 году и произвел почти 900 метрических тонн биомассы. В 1984 году были построены фабрики, которые значительно повысили эффективность и качество брикетов. Они использовали комбинацию рисовой шелухи и патоки. Фонд Короля Махендры по охране природы (KMTNC) вместе с Институтом охраны Гималаев (IHC) создали смесь угля и биомассы в 2000 году с помощью уникальной прокатной машины.

Японский огалит

В 1925, Япония самостоятельно начала разработку технологии использования энергии брикетов из опилок, известной как «огалит». Между 1964 и 1969 годами Япония увеличила производство в четыре раза за счет внедрения технологий винтового и поршневого пресса. В 1960-е гг. Существовало предприятие, насчитывающее 830 или более человек. Новые технологии уплотнения, используемые в этих машинах, позволили получить брикеты более высокого качества, чем в Европе. В результате европейские страны приобрели лицензионные соглашения и теперь производят машины, разработанные в Японии.

Совместное сжигание

Совместное сжигание относится к сжиганию двух различных типов материалов. Этот процесс в первую очередь используется для уменьшения выбросов CO 2, несмотря на снижение энергоэффективности и повышение переменных затрат. Комбинация материалов обычно содержит вещество с высоким уровнем выбросов углерода, такое как уголь, и материал с меньшим выбросом CO 2, такой как биомасса. Даже несмотря на то, что CO 2 будет по-прежнему выделяться при сжигании биомассы, чистый выброс углерода почти ничтожен. Это связано с тем, что материал, собранный для состава брикетов, все еще содержится в углеродном цикле, тогда как при сжигании ископаемого топлива выделяется CO 2, который имеет были изолированы на тысячелетия. Котлы на электростанциях традиционно отапливаются за счет сжигания угля , но если бы было реализовано совместное сжигание, тогда выбросы CO 2 будет уменьшаться при сохранении тепла, подводимого к котлу. Внедрение совместного сжигания потребует некоторых изменений текущих характеристик электростанций, поскольку будет изменено только топливо для котла. Для внедрения брикетов из биомассы в процесс сжигания потребуются умеренные инвестиции.

Совместное сжигание считается наиболее экономичным способом получения биомассы. Если в котле используется совместное сжигание, то скорость горения будет выше, чем при сжигании только биомассы. Сжатую биомассу также намного легче транспортировать, поскольку она более плотная, что позволяет транспортировать больше биомассы за одну партию по сравнению с сыпучей биомассой. Некоторые источники согласны с тем, что краткосрочное решение проблемы выбросов парниковых газов может заключаться в совместном сжигании.

По сравнению с углем

Использование брикетов из биомассы неуклонно растет, поскольку промышленность осознает преимущества снижение загрязнения за счет использования брикетов из биомассы. Брикеты обеспечивают более высокую теплотворную способность на доллар, чем уголь, когда используются для сжигания промышленных котлов. Брикеты из биомассы, помимо более высокой теплотворной способности, в среднем экономят 30–40% стоимости котельного топлива. Но другие источники предполагают, что совместное сжигание обходится дороже из-за широкой доступности угля и его низкой стоимости. Однако в долгосрочной перспективе брикеты могут ограничить использование угля лишь в незначительной степени, но промышленность и предприятия по всему миру все чаще используют его. Оба вида сырья могут производиться или добываться внутри США, создавая источник топлива, свободный от иностранной зависимости и менее загрязняющий окружающую среду, чем сжигание ископаемого топлива.

С экологической точки зрения использование брикетов из биомассы дает гораздо меньше теплиц. газы, в частности от 13,8% до 41,7% CO. 2 и NO X. Также произошло сокращение выбросов SO. 2с 11,1% до 38,5% по сравнению с углем трех разных ведущих производителей: EKCC Coal, Decanter Coal и Alden Coal. Брикеты из биомассы также довольно устойчивы к разложению водой, что является улучшением по сравнению с трудностями, возникающими при сжигании влажного угля. Однако брикеты лучше всего использовать только в качестве добавки к углю. Использование совместного сжигания создает энергию, которая не такая высокая, как у чистого угля, но выделяет меньше загрязняющих веществ и сокращает выделение ранее изолированного углерода. Непрерывный выброс углерода и других парниковых газов в атмосферу приводит к повышению глобальной температуры. Использование совместного сжигания не останавливает этот процесс, но снижает относительные выбросы угольных электростанций.

Использование в развивающихся странах

Legacy Foundation разработала набор методов для производства брикетов из биомассы кустарным способом. продукция в сельской местности, которая может быть использована для отопления и приготовления пищи. Эти методы были недавно впервые применены в национальном парке Вирунга на востоке Демократической Республики Конго после массового уничтожения среды обитания горных горилл для древесного угля.

Пангани, Танзания, это территория, покрытая кокосовыми рощами. Собрав мясо кокоса, коренные жители засоряли землю шелухой, считая ее бесполезной. Позже шелуха стала центром прибыли после того, как было обнаружено, что кокосовая шелуха хорошо подходит в качестве основного ингредиента биобрикетов. Эта альтернативная топливная смесь горит невероятно эффективно и оставляет мало остатков, что делает ее надежным источником для приготовления пищи в неразвитой стране. Развивающийся мир всегда полагался на сжигаемую биомассу из-за ее низкой стоимости и доступности везде, где есть органические материалы. Производство брикетов только улучшает древнюю практику за счет повышения эффективности пиролиза.

Двумя основными компонентами развивающегося мира являются Китай и Индия. Экономия быстро растет за счет дешевых способов использования электроэнергии и выбросов большого количества двуокиси углерода. Киотский протокол попытался регулировать выбросы в трех разных мирах, но возникли разногласия относительно того, какая страна должна быть наказана за выбросы на основе ее прошлых и будущих выбросов. США были крупнейшим источником выбросов, но Китай недавно стал крупнейшим источником выбросов на душу населения. Во время разработки США выбросили значительное количество двуокиси углерода, и развивающиеся страны утверждают, что их не следует заставлять соблюдать требования. На нижнем уровне неразвитые страны считают, что они не несут небольшой ответственности за то, что было сделано с уровнями углекислого газа. Основное применение брикетов из биомассы в Индии - это промышленное применение, как правило, для производства пара. За последнее десятилетие произошло много переоборудования котлов с FO на брикеты из биомассы. Подавляющее большинство этих проектов зарегистрировано в соответствии с МЧР (Киотский протокол), который позволяет пользователям получать углеродные кредиты.

Использование брикетов из биомассы настоятельно рекомендуется выпуском. Один углеродный кредит равен одной свободной тонне углекислого газа, выбрасываемой в атмосферу. Индия начала заменять древесный уголь брикетами из биомассы в отношении котельного топлива, особенно в южных частях страны, поскольку брикеты из биомассы могут быть созданы внутри страны, в зависимости от наличия земли.. Следовательно, постоянно растущие цены на топливо будут иметь меньшее влияние на экономику, если источники топлива можно будет легко производить внутри страны. Lehra Fuel Tech Pvt Ltd одобрена Индийским агентством по развитию возобновляемых источников энергии (IREDA), является одним из крупнейших производителей брикетировочного оборудования из Лудхиана, Индия.

В регионе Великих озер Африки работа по производству брикетов из биомассы была инициирована рядом НПО, при этом GVEP (Глобальное энергетическое партнерство с деревней) играет ведущую роль в продвижении брикетных изделий и предпринимателей из брикетов. в трех странах Великих озер; а именно Кения, Уганда и Танзания. Это было достигнуто в рамках пятилетнего проекта, спонсируемого ЕС и правительством Нидерландов, под названием DEEP EA (Проект развития энергетических предприятий в Восточной Африке) [2]. Основным сырьем для брикетов в регионе Восточной Африки в основном является угольная пыль, хотя также использовались альтернативные материалы, такие как опилки, жмых, кофейная шелуха и рисовая шелуха. [3]

Использование в развитых странах

Уголь является крупнейшим источником выбросов углекислого газа на единицу площади, когда речь идет о производстве электроэнергии. Это также самый распространенный ингредиент древесного угля. Недавно были предприняты попытки заменить сжигание ископаемого топлива биомассой. Замена этого невозобновляемого ресурса биологическими отходами снизит углеродный след владельцев грилей и снизит общее загрязнение мира. Горожане также начинают производить брикеты в домашних условиях. Первые машины создавали брикеты для домовладельцев из сжатых опилок, однако современные машины позволяют производить брикеты из любого вида высушенной биомассы.

Аризона также выступила с инициативой по переработке биомассы из отходов. в источник энергии. Отходы хлопка и орехов пекан, использованные для создания гнездовья для насекомых, которые весной могут уничтожить новые посевы. Чтобы решить эту проблему, фермеры закопали биомассу, что быстро привело к деградации почвы. Было обнаружено, что эти материалы являются очень эффективным источником энергии и решают проблемы, с которыми сталкивались фермы.

Министерство энергетики США профинансировало несколько проектов по проверке жизнеспособности брикетов из биомассы в национальном масштабе. Объем проектов заключается в повышении эффективности газификаторов, а также в разработке планов для производственных мощностей.

Критика

Биомасса состоит из органических материалов, поэтому требуются большие площади земли для производить топливо. Критики утверждают, что эта земля должна использоваться для раздачи продуктов питания, а не для деградации урожая. Кроме того, изменения климата могут вызвать суровое время года, когда добытый материал нужно будет обменивать на продукты питания, а не на энергию. Предполагается, что производство биомассы уменьшает запасы пищи, вызывая рост голода в мире за счет извлечения органических материалов, таких как кукуруза и соя, в качестве топлива, а не продуктов питания.

Стоимость внедрения новой технологии, такой как биомасса в существующей инфраструктуре также высока. Постоянные затраты на производство брикетов из биомассы высоки из-за новых неразвитых технологий, связанных с добычей, производством и хранением биомассы. Технологии добычи нефти и угля развиваются десятилетиями и с каждым годом становятся все более эффективными. Новая неразвитая технология утилизации топлива, вокруг которой не построена инфраструктура, делает практически невозможным конкуренцию на текущем рынке.

Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-12 06:51:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте