Запасы ископаемых источников энергии на Земле ограничены. Поэтому во многих странах ведутся поиски альтернативных источников энергии. Получение дешевой биоэнергии — один из возможных путей решения проблемы. Биотопливо можно получить путем сжигания биомассы, ее сухой перегонки, гидролиза, ферментации, анаэробного разложения и т. п.
В некоторых странах налажено производство моторного топлива из биомассы. В настоящее время пока нет крупных экономически выгодных установок для производства биотоплива, однако интенсивные исследования, ведущиеся в этом направлении, возможно, позволят превратить биотопливо в надежный и дешевый источник энергии.
Содержание
Глава 1. Потребность в большом количестве дешевой энергии
1.1. Энергия, энтропия и полезная работа
1.2. Масштабы, эффективность и плотность использования энергии
1.3. История вопроса потребления и стоимости энергии
1.4. Эффективность энергии и эффективность затрат
Глава 2. Продукты фотосинтеза — сырье для топлива?
2.1. Солнечная радиация и наличие земельных угодий
2.2. Урожай культур и факторы, лимитирующие урожай
2.3. Стоимость продуктов фотосинтеза
2.4. От первичных продуктов фотосинтеза к ценным видам топлива
Глава 3. Технология получения биотоплива
3.1. Сжигание
3.2. Сухая перегонка, газификация и сжижение
3.3. Гидролиз и ферментация
3.4. Анаэробное разложение
3.5. Растительные масла
3.6. Производство биологического водорода
Глава 4. Стоимость биоэнергии
4.1. Подход к расчетам стоимости биоэнергии
4.2. Непосредственное сжигание
4.3. Термическое обогащение
4.4. Гидролиз и ферментация
4.5. Анаэробное разложение
4.6. Растительные масла
Глава 5. Энергетические затраты при производстве биоэнергии
1. Введение
5.2- Затраты энергии на производство биомассы
5.3. Затраты энергии на обогащение биомассы
5.4. Спирт как топливо
5.5. Энергия и денежные затраты
Г л а в а 6. Определение степени риска при использовании биоэнергии, ее
социальное значение и безопасность для окружающей среды.
6.1. Анализ степени риска
6.2. Социальный аспект
6:3. Загрязнение окружающей среды
Глава 7. Рынки биотоплива
7-1. Какова цена биотоплива?
7.2. Конкуренция с нефтью, углем и ядерной энергией
7.3. Развивающиеся страны
7.4. Что произойдет, когда источники ископаемого топлива иссякнут?
Глава 8. Что могут сделать исследования?
8.1. Поверхностный и всесторонний подход
8.2. Технологий, чувствительные к изменениям стоимости сырья
8.3. Технологий, чувствительные к изменениям капитальных затрат
Глава 9. Заключение
Предлагаемая книга — результат анализа преимуществ и недостатков биоэнергии. Несмотря на то что биоэнергия — возможный конкурент нефти, вопрос успешного ее использования стал предметом самого пристального внимания со стороны сотрудников нефтяных компаний, что, в свою очередь, дало толчок к проведению широких исследований в этой области. За последние сто лет не раз высказывалось мнение о возможности получения топлива на основе переработки биологических материалов. К этой проблеме возвращались неоднократно. В различные периоды высказывались опасения относительно истощения природных запасов жидких углеводородов. Возникала также проблема использования побочных продуктов сельского хозяйства. В течение 30-х годов прошлого столетия, а также на протяжении последнего десятилетия пропагандировалось использование этанола и растительных масел в качестве топлива . для двигателей внутреннего сгорания. Однако попытки получения биоэнергии каждый раз прерывались относительным накоплением запасов нефти, что уменьшало значение таких экспериментов.
В настоящее время возникла необходимость беспристрастной и объективной оценки биоэнергетических процессов. Сторонники этого направления предсказывают наступление века изобилия дешевой энергии, производимой почти без ущерба для окружающей среды, а также с использованием безъядерной технологии. При этом они утверждают, что даже если эти процессы окажется в настоящее время дорогостоящими, усовершенствование их и повышение цен на ископаемые источники энергии в конечном счете сделают их конкурентоспособными. Насколько эти утверждения справедливы?
Можно ли дать количественное определение степени изобилия, дешевизны и чистоты биологической энергии, а также установить, когда ее производство станет рентабельным? Кроме того, нас постоянно волнует вопрос, действительно ли в наше распоряжение поступит больше первичной энергии или же биоэнергия просто будет переводить ископаемые материалы в другие виды топлива? В конечном итоге скрытые затраты энергии, возможно, явятся причиной нерационального расходования имеющихся видов ископаемого топлива.
В предлагаемой книге сделана попытка ответить на эти вопросы. Однако, несмотря на обилие литературы, появившейся за последние годы, объем материалов по данному вопросу незначителен. Промышленное значение биоэнергетических процессов тонет в массе технических деталей. И хотя существуют утверждения об экономичности некоторых видов биотоплива, удачных промышленных установок для его использования нет.
