БИОЕНЕРГИЙНИ РЕСУРСИ

БИОЕНЕРГИЙНИ РЕСУРСИ
Написано от vladi
Петък, 14 Октомври 2011 12:12
ПДФ Печат Е-мейл

Растителните биоенергийни култури са многогодишни растителни видове, които се отглеждат специално за енергийни нужди и се прибират, след като е минал определен период за постигането на пълна производителност. Това включва тъй наречената 'слонска трева (e-grass), бамбук, сладко сорго, власатка, и други. Такива ресурси са и дървесните култури, като бързорастящи дървета с твърда дървесина, които се използват след пет до осем години от засаждането им. Те включват хибридни тополи, хибридни върби, клен, канадска топола, ясен, орех и чинар. Промишлените култури се разработват и отглеждат за производството на специфични индустриални химикали или материали. Например рициново масло за глицерин.

Селскостопански биоенергийни култури включват продукти, като царевична скорбяла и царевично масло, соево олио и соя, пшенична скорбяла, други растителни мазнини и ново разработвани растителни продукти, които могат да се използват в големи мащаби. От тях по принцип се добиват захар, масла и есенции, въпреки че могат да се използват също така за производството на пластмаса и други химикали и продукти.

Съществува широка гама от ресурси биомаса, като водорасли, гигантски келп, други морски водорасли и морска микрофлора. Като примери в това отношение могат да се посочат екстракти от гигантски келп за хранителни добавки, продукти от водорасли и ново въведени биокатализатори, използвани в биопроцесите и други.

Плантации за производство на биомаса могат да се създадат от различни растителни видове. Потенциални източници на биомаса са:

  • Тревни култури. Използват се едногодишни (царевица, суданка, сорго, рапица) или многогодишни растения (топинамбур, власатка, житни треви).
  • Горски плантации за биомаса. Създават се от бързорастящи широколистни дървесни видове и са известни с името краткотурнусни култури поради сравнително краткия период на ротация. Те включват отглеждането на хибридни тополи и върби, клен, ясен, черен орех, платан.
  • Водни култури. Водната биомаса се получава от червени водорасли, гигантски кафяви морски водорасли, други морски водорасли или микрофлора.

Останки от селскостопански култури

Останките от селскостопански култури включват предимно стъбла и листа, които не са прибрани или премахнати от полето за комерсиални цели. Примерите включват царевичен фураж (стъбла, листа, обелки и кочани), пшенични стъбла, както и оризови стъбла. Остатъците от лесовъдството и дървообработващата промишленост включват биомаса, която не е прибрана или премахната от сечищата, където за комерсиални цели се добива твърда и мека дървесина, както и материали, добивани чрез действия за горско управление, като разреждане или премахване на загиващи дървета.

Природни маслодайни култури

Съществуват много култури със семена, богати на мазнини, които имат непроменящ се химически състав. Отделяни посредством пресоване, тези мазнини могат директно да бъдат използвани за горива, например като заместител на дизела или пък като продукти за отопление. Употребата в автомобилни двигатели на химически непреработени и неподложени на никакви други обработки освен на филтрация растителни масла засега трудно могат да се наложат.

По-перспективно е използването на биодизела като гориво. Практически за неговото получаване се ползват за суровина същите растителни масла, но основно преработени чрез химически процес. Това, което превръща биодизела в интересен и изгоден енергиен източник е фактът, че може да бъде произведен от множество различни растителни видове от рода на соя, рапица, кокосови орехи, ленено, конопено и слънчогледово семе, фъстъци и много други. Всяка една от тези суровини е широко разпространена на различни места по света - в Америка предимно соята, в Европа – рапицата, а в Малайзия – кокосът. Общото при всички тези изходни суровини е във високото им съдържание на растителни мазнини. Тези мазнини, познати още като триацилглицероли, са органични съединения и подобно на нефтените горива съдържат водород, въглерод и кислород (в този случай в по-голямо количество). Формата на молекулата на глицерола прилича на буквата Е, към която като към скелет са закачени три вериги на мастни киселини. Именно защото изграждащите ги молекули са доста големи, използването на растителни масла като горивен източник е толкова трудно. Биодизелът се произвежда чрез процеса транс-естерификация, при който структурата реагира с алкохол (етилов или метилов), вследствие на което дългите мастни киселини се откачат от основната конструкция и се преобразуват, изграждайки три отделни естерни молекули (плюс тази на основаната структура). Крайните продукти на процеса са глицерол и метилов (или етилов) естер на мастните киселини, като именно естерите са основния компонент на биодизела. Отпадъчните готварски мазнини имат същото приложение, както и първичните мазнини използвани за гориво.

Ексудати

Това се естествени химически горива и материали, които се получават от живи или прясно отсечени и отрязани растения. Ексудатите се получават след разцепване на трупи или след пресоване на прясно прибрана реколта. Естественият каучуков латекс и терпентиновата основа са широко разпространени продукти. Въглеводородите с по-малко молекулно тегло от каучука, могат да бъдат използвани за заместител на бензина. Пример за това са добивите от растителния вид Euphorbia.

Битови и животински отпадъци

Битови отпадъци имат значителен енергоресурс. Жилищните, търговските и институционални отпадъци след консумация съдържат значителна част от органичния материал, добиван от растения, който е ресурс на възобновяема енергия.

Отпадъчната хартия, картон, дървесина и градински отпадъци са примери за ресурси биомаса сред битовите отпадъци. Всяко обработване на биомаса дава вторични биопродукти и отпадъци, които се наричат с общото название остатъци, които имат значителен енергиен потенциал. Например, обработването на дървесина за различни продукти или пулпа (целулоза), генерира дървени стърготини и кори, клони и листа/иглички.

Животновъдните ферми, кланиците и месопреработващите предприятия дават животински отпадъци, които представляват комплексен източник на органичен материал с последици за околната среда. Тези отпадъци може да се използват за производството на много продукти, включително и енергия. Животинските мазнини, например, се използват за производство на биодизел.

Последно променен на Петък, 14 Октомври 2011 12:22