Биомасса – древнейшее топливо человечества

Как топить печь сырыми дровами

Сырые дрова горят хуже и медленнее, но и их можно разжечь, соблюдая указанный порядок работы.

Растопка печи сырыми дровами несколько отличается от обычного порядка:

1. Подготовить печь как обычно.
2. Взять мелкие прутики и уложить их елочкой. Обеспечить доступ воздуха – между прутьями должно быть расстояние. Если нет прутьев или хвороста, можно сделать их из коры. Полено очистить, кору превратить в полоски.
3. Разжечь печь. Закрыть заслонку, вьюшка должна быть открыта.
4. Через некоторое время прутья разгорятся и можно подложить сырые дрова, оставляя между ними расстояние. Для ускорения горения можно добавить бумагу. Тонкие щепки создают жар, который помогает влаге из дров выпариваться быстрее.
5. Нужно порядка 15 минут для выветривания угарного газа. После этого можно приоткрыть заслонку и дверку.
6. Дрова класть небольшими порциями для лучшего прогорания.

Крайне нежелательно применять керосин, бензин или иные горючие жидкости. Они только будут способствовать лишнему задымлению на сырых дровах. Сырые дрова будут сгорать медленнее и для хорошего прогрева печи их потребуется в 2 -3 раза больше, чем обычных.

Нужно следить за уровнем тяги по цвету пламени. Пламя имеет яркий белый цвет и в печи стоит гул? Надо срочно уменьшить тягу.

Если дым черный, а пламя красное – тягу наоборот надо увеличить.

Нормальный цвет пламени золотисто – желтый, горение ровное, без треска и задымления.

Предварительная обработка биомассы

Биомасса, прежде чем приступить к сжиганию в котле, должна быть подвергнута предварительному процессу подготовки, который облегчить процесс реакции между топливом и окислителем.

Этот процесс облегчает горение, так как он в корне регулирует гранулометрию и степень влажности.

Набор процессов или предшествующих обработок преследует три основные цели:

1. Гомогенизировать ввод биомассы в котел, так что котел получает постоянный поток энергии аналогичной величины.
2. Уменьшить его гранулометрия для увеличения его удельной поверхности.
   Фактически, чем меньше размер зерна, тем больше площадь поверхности, на которой топливо и окислитель могут вступать в реакцию, тем самым ускоряя реакцию и уменьшая количество биомассы, которая не вступает в реакцию (несгоревшая).
3. Уменьшить влажность что он содержит, избегая того, чтобы часть тепла, выделяемого при сгорании, использовалась в качестве теплоты испарения воды, снижая температуру дыма.

Все это тоже нужно делать с минимально возможное потребление энергии, поскольку вся энергия, потребляемая в этих процессах, за исключением остаточной энергии или энергии, которая может быть использована бесплатно, будет означать снижение чистой энергии, вырабатываемой заводом.

Точка невозврата

Согласно исследованию израильского Института Вейцмана, опубликованному в журнале Nature, именно в 2020 году вес созданных человеком объектов превысил массу всей флоры и фауны на планете.

Люди стали основной силой, формирующей облик Земли. С каждым годом мы привносим в мир все больше материальных предметов — производство растет бешеными темпами, а из образуемых нами отходов можно было бы построить целые города.

Homo Sapiens оказывали существенное влияние на биологические, физические и химические процессы планеты на протяжении всей своей истории. Приручение огня, охота, развитие сельского хозяйства, открытие новых континентов, промышленная революция и создание ядерного оружия — все эти события шаг за шагом изменяли Землю, сокращали видовое разнообразие флоры и фауны, изменяли течение естественных процессов природы. Однако особенный след в истории планеты оставят именно последние столетия. Прокатившаяся по миру волна индустриализации подарила людям качественно новый уровень жизни, а окружающей среде — невиданные ранее метаморфозы.

Дело не только в выбросах парниковых газов, вездесущем загрязнении и потере биоразнообразия, но еще и в нарушении баланса между живой материей и искусственными объектами. Нам кажется, что земной шар — необъятен, природа — бесконечна. А что, если техносфера (часть планеты, сделанная людьми под свои нужды) уже захватила биосферу? Для понимания, насколько далеко человечеству удалось зайти в своей «преобразующей» деятельности, ученые решили сравнить два параметра: антропогенную массу и вес всех живых организмов. Антропогенная масса включает в себя все материалы и физические предметы, созданные человеком: здания, машины, дороги, электронику, мебель, упаковочный пластик и многое другое. Оказалось, что в 2020 году наступил переломный момент — искусственно созданный мир стал весить больше, чем все ныне существующие деревья, животные, птицы, насекомые, рыбы, бактерии, грибы и прочие представители биосферы.

1 трлн т = 1 тератонна (Тт)

1 трлн т = 1 тератонна (Тт)

Сколько платят за газ в частном доме за месяц: размер тарифов на газ

Тарифы на газ регулярно меняются, но они ограничены федеральными максимумами и минимумами. Как правило, новые величины устанавливаются в июне или июле и вступают в силу незамедлительно или со следующего месяца. Чтобы знать, как точно рассчитать возможную величину платежа, нужно определиться с типом учета. Важны следующие критерии:

• распределение оплаты по месяцам;
• наличие оборудования для отопления;
• тип хозяйства и цель использования природного ресурса.

Владельцы частного дома могут выбрать тарифы с отоплением или без него. Во втором случае оплачивается газовая плита и дополнительное оборудование. Также есть вариант оплачивать расходы равномерно по всему году или дифференцированно, в зависимости от сезона. Некоторые регионы устанавливают специальный тариф на использование ресурса в подсобных, фермерских и животноводческих хозяйствах. От этого и будет зависеть, сколько именно платят за газ в конкретном частном доме за месяц.

Средняя величина тарифа в 2020 году колеблется между цифрами от 5 до 9 рублей за 1 кубометр. Узнать точные данные можно не только по платежным квитанциям, но и в официальных постановлениях местного управления, которые обязательно публикуются в открытом доступе. К примеру, в самой Москве были установлены следующие расценки в августе текущего года:

• для отопления – 5,04 рубля за кубометр;
• для домов только с плитами – 7,04 рубля за кубометр;
• для домов без счетчика с плитой и водонагревателем – 146,43 рубля за 1 человека.

Очень схожи тарифы в территориальных единицах Подмосковья, Вологодской области, Башкортостане, Нижнем Новгороде, Поволжье. Чуть меньше заплатят в Свердловске и Челябинске. Тарифы в этих регионах начинаются с 4,5 рубля за кубометр по счетчику. Дороже природное топливо обойдется в Санкт-Петербурге, Алтайском крае и Ростовской области. Тарифы в Новосибирске, Тюмени, Омске, Перми практически идентичны расценкам в Подмосковье и начинаются от 5,6 рубля за кубометр израсходованного газа.

С точки зрения тарифов и расчетов важны нормативы использования топлива на 1 человека. Они используются в том случае, если счетчики в жилом доме не установлены. Превышение этих норм приведет к существенному увеличению платы. Параметр определяют, исходя из списка установленного оборудования: газовая плита, нагрев воды, отопление. Если все три направления задействованы, «потолок» расхода будет максимальным. К примеру, в Центральном округе эта величина составляет от 7 до 8,5 кубометров, в южных регионах — от 6 до 8,5, причем максимум установлен для Южной Осетии. В Коми норматив уже 12,8 куб. м, что определяется природными условиями региона. На Урале верхняя граница – 10 кубометров.

Что такое альтернативная энергия?

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).

Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».

Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.

Ресурсы возобновляемой энергии

• Солнечный свет
• Водные потоки
• Ветер
• Приливы
• Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
• Геотермальная теплота (недра Земли)

Плюсы и минусы

Ни одна группа альпинистов, рыбаков-любителей или путешественников не отправляются в походы без туристической бензиновой горелки, особенно в зимнее время года. Такое устройство способно эффективно работать даже при арктических температурах.

Среди других достоинств БГ необходимо отметить:

1. Возможность функционирования на экстремальных высотах.
2. Возможность использования альтернативного топлива: керосин или спирт.
3. Низкие стоимостные показатели дозаправки по сравнению с газовыми горелками.
4. Незначительный вес конструкции и простота.
5. Портативность.
6. Удобство при выполнении монтажных операций.
7. Качественный результат работ.

Тем не менее, газовая бензиновая горелка обладает очевидными минусами:

1. Необходимость использование топлива высокой очистки, во избежание засорения малого отверстия дросселя.
2. Требовательность к режимам эксплуатации.
3. Повышенная пожароопасность в момент заливки топлива.
4. Неравномерность топливного факела.
5. Неприятный запах и копоть во время работы.

Критерии выбора

Буквально, каких-то 20 лет назад, БГ была незаменимой для слесарей. В последнее время на рынке появились альтернативные горелки, вытесняющие бензиновую горелку. Тем не менее, она все еще необходима при выполнении разных видов задач:

1. Сварка металлов с низкотемпературным режимом плавления 1000-10000С;
2. снятие старой краски с покрытия;
3. изменение направления (сгибания) труб разных сортаментов;
4. размораживание в инженерных трубопроводных системах;
5. разогрев дизельного агрегата и битума;
6. обработки шкур домашних животных;
7. отжиг закипевших резьбовых деталей.

Бак заполняется не более чем на 2/3 емкости для создания рабочего давления среды, перемещения ее в испаритель и  создания тонкости распыла. Для этого выполняют до 10 полных накачиваний насосного поршня

Движения выполнятся осторожно, чтобы не испортить уплотнители из резины

Основные критерии выбора – объем бака и наличие регулятора факела.

Объём бака, определяет продолжительность работы без дозаправки. Чрезмерный объем увеличивает вес устройства, поэтому оптимальным вариантом являются БГ до 2л, с продолжительностью работы до 75 мин.

Регулятора факела создает требуемую температуру факела, по режимным картам технологии обработки материалов.

Бензиновая горелка для паяния

Биотопливо

Биоэнергетика получает электричество и тепло из топлива первого, второго и третьего поколений.

Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо (газ от переработки отходов). Например, дрова, биодизель и метан.

Второе поколение – топливо, полученное из биомассы (остатков растительного или животного материала, или специально выращенных культур).

Третье поколение – биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения легко получить. Сельские жители ставят биогазовые установки, где биомасса бродит под нужной температурой.

Самый традиционный способ и древнейшее топливо – дрова. Сейчас для их производства сажают энергетические леса из быстрорастущих деревьев, тополя или эвкалипта.

Что относится к биомассе

Согласно определению, биомасса — это твердые или жидкие вещества растительного или животного происхождения, которые поддаются биологическому разложению, полученные из продуктов, отходов и остатков сельскохозяйственного и лесного производства, от промышленности, перерабатывающей их продукты, а также доля других биоразлагаемых отходов.

Следующие формы биомассы используются в энергетических целях:

• сельскохозяйственные отходы — солома зерновых, кукурузная солома, сено, отходы масличных и бобовых культур;
• отходы лесной промышленности — древесина, отходы деревопереработки, кора, опилки, щепа и их переработанные формы (гранулы);
• урожайность энергетических плантаций — ива корзиночная, мальва Вирджиния, тополя, некоторые виды трав, топинамбур, мискантус, тростник и другие;
• органические отходы — отстой сточных вод, жидкий навоз, макулатура;
• биотопливо — растительные масла, биоэтанол, биодизель;
• биогаз — из жидкого навоза, осадков сточных вод, свалок.

ТЭЦ на биомассе

Термоэлектрическая установка на биомассе – это электростанция который использует химическую энергию, содержащуюся в определенном количестве биомассы, и которая высвобождается в виде тепловой энергии в процессе сгорания.

Во-первых, установка для рекуперации энергии биомассы должна иметь систему предварительной обработки биомассы, основные цели которой заключаются в снижении содержащейся в ней влажности, адаптации размера и однородности биомассы для стандартизации условий. в котел и добиться максимальной эффективности системы сжигания.

Как только тепловая энергия высвобождается в соответствующей печи, выделяющиеся при сгорании газы, состоящие из CO2 и H2O в основном вместе с другими твердыми и газообразными веществами, обмениваются своим теплом в котле, через который циркулирует вода и который обычно превращается в пар при определенное давление и температура.

Газы сгорания биомассы проходят через котел, отдавая свою энергию воде / пару на разных стадиях: водяные стенки, пароперегреватель, испарительная балка, экономайзер и подогреватели воздуха.

Пар под давлением, образующийся в котле, затем транспортируется к турбине, где он расширяется, производя новое преобразование энергии, с помощью которого преобразуется потенциальная энергия, содержащаяся в паре под давлением. сначала кинетическая энергия, а затем вращательная механическая энергия.

Процесс производства топлива для биокаминов

1. Крахмалсодержащее сырье (зерновые культуры) подготавливают и измельчают.
2. Ферментация (производится разложение крахмала до этанола при помощи дрожжей) рекомбинантными препаратами альфа-амилазы (глюкомилазы, амилосубтилин).
3. Брагоректификация (процесс, производимый на разгонных колоннах). После брагоректификации остаются такие отходы как сивушные масла и барда.

 Правила пользования и меры предосторожности

Биотопливо относят к жидкостям, которые очень легко воспламеняются

Соответственно, меры предосторожности:

•  Запрещается держать открытую емкость с биотопливом рядом с разожженным биокамином и открытым огнем;
• Запрещается дозаправка работающей отопительной горелки;
• Запрещается использовать для розжига любые легковоспламеняющиеся предметы (газеты, дерево и подобные).

Общие правила эксплуатации и техника безопасности

•  Разжигать биотопливо в горелке необходимо специальной зажигалкой;
•  При попадании топлива для биокамина на пол или другие поверхности, необходимо вытереть капли сухой ветошью;
•  Хранить емкости с биотопливом необходимо в специальном месте, вдали от открытого огня и отопительных приборов;
•  Дозаправку топлива в горелку производят после ее выключения и полного остывания.

Как сделать топливо для биокамина своими руками:

Не стоит ожидать от этого метода особой эффективности. К тому же, при неумелом обращении, народный способ может представлять некоторую опасность. В любом случае, перед тем, как приступать к работе, стоит позаботиться о мерах противопожарной безопасности и защите кожных покровов и органов зрения от попадания химических веществ.

Для работы понадобятся:

•  медицинский спирт (от 90 до 96,6 градусов);
•  топливо для зажигалок Zippo (бензин).

Оба этих вещества необходимо смешать (взбалтывая) так, чтобы процентное содержание бензина в объеме готового топлива составило 6-10%. Готовый состав заливают в стаканчики и поджигают зажигалкой. Если вам сложно посчитать проценты, можно смешивать по другому: на 1 часть бензина нужно размешать 9 частей спирта. Для мерного стакана можно использовать любую емкость, в которую вы по очереди будете наливать необходимые ингредиенты.

Небольшой недостаток – запах алкоголя в первые минуты горения.

Расход – 100 мл на 1 час горения.

Какие существуют способы производства биотоплива

Существует два основных способа производства биотоплива, а именно

Растение на биомассу, используют в ее первоначальном виде. Сжигают части деревьев или растений, перерабатывая их в пеллеты или брикеты. Которые используются в твердотопливных котлах.

Или же, при помощи, химических процессов, перерабатывать биомассу, на дизель, газ или этанол.

Биоэтанол, производится из растений, которые содержат крахмал или сахар. Глюкоза, с использованием дрожжей, перерабатывается в спирт. Биоэтанол производят из картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, сахарного тростника.

Биодизель получают из энергетических культур, содержащих, масло. Таких как, пальма, рапс, подсолнечник. Из биомассы таких растений, при помощи щелочи и спирта, получают жирные кислоты. Которые и используют, как основу для биодизеля.

Биогаз получают из растений, пригодных и для производства биодизеля, и для производства биоэтанола. Для этого используются бактерии, которые питаются биомассой из растений. И в результате своей жизнедеятельности, выделяют биогаз.

Обзор популярных марок

Биодизельное топливо для автомобилей в основном производится в Америке (США, Канаде и Бразилии), а также Индии, Китае и Европе. Зачастую это преподносится как забота об экологии и расширения использования альтернативных источников энергии.

Результат на выходе получается довольно неоднозначный. Одно дело, когда для изготовления подобного горючего перерабатывают отходы, а совсем другое – переработка специально выращенных для этого растений.

Главный ингредиент всех марок биогорючего для каминов – спирт, особых различий по качеству и составу он у разных производителей не имеет (+)

С этаноловым биотопливом ситуация несколько иная. Его производят в гораздо меньших масштабах. В основном этим занимаются в Европе, но и в России есть свои фабрики. Для производства этого биогорючего также нужно сырье растительного происхождения, однако не в столь громадных объемах, как в случае с автомобильным аналогом.

В отечественных магазинах каминное биотопливо можно выбрать из следующих брендов:

1. Kratki BioDECO (Польша).
2. InterFlame (Россия).
3. BioKer (Россия).
4. Planika Fanola (Германия).
5. Vegeflame (Франция).
6. Bionlov (Швейцария).
7. Bioteplo Slimfire (Италия).

Выбор достаточно обширный. Цена за литр колеблется в пределах 260–600 рублей. Стоимость часто зависит от наличия/отсутствия и комбинации дополнительных добавок. Некоторые ароматические масла стоят достаточно дорого. Хотя они и присутствуют в составе биотоплива в самых малых пропорциях, но на цену все равно влияют.

Как выбрать

При выборе горючего для биокаминов необходимо обратить внимание на ряд факторов:

• наличие сертификатов соответствия;
• показатель производительности и энергетической способности;
• отсутствие продуктов распада в топливном баке после сгорания;
• отсутствие резких и неприятных запахов от жидкости;
• срок годности;
• подлинность упаковки;

Котел на биомассе

Котел определенно основное оборудование термоэлектрической установки сжигания биомассы.

В нем осуществляется процесс преобразования химической энергии, содержащейся в биомассе, в тепловую энергию, которая позже будет преобразована в механическую энергию.

Котел, помимо того, что он является основным оборудованием, также является основной заботой технических специалистов, отвечающих за эксплуатацию завода.

Несомненно, именно оборудование может вызвать большинство потенциальных проблем, вызывает наибольшие простои и требует самого строгого обслуживания.

Причины, по которым котел является проблемным оборудованием, следующие:

• Это новая технология, которая недостаточно развита. Столкнувшись с огромным опытом, накопленным в других процессах сжигания, которые высвобождают большое количество тепловой энергии при окислении твердого топлива, таких как угольные электростанции, сжигание биомассы сталкивается с рядом новых проблем, которые еще не решены. удовлетворительно.
• Высокое содержание калия и хлора в биомассе вызывает накипь и коррозию в различных частях котла.
• Процесс горения не является полностью стабильным, так как давление и температура сильно колеблются.
• Полная автоматизация управления котлом представляет большие трудности из-за изменчивости условий, в которых биомасса может подаваться на входе.
• Рентабельность установок, даже с учетом надбавок за производство электроэнергии, предусмотренных испанским законодательством, очень низкая, что требует экономии на всех компонентах, включая котел. Поэтому лучшие материалы или лучшие методы не используются из-за увеличения стоимости, которую они влекут за собой.

Только один Правильный выбор типа котла может привести к успеху в реализации проекта по производству электроэнергии на биомассе.В то же время из-за неправильного выбора будет крайне сложно получить прибыль от инвестиций в этот тип электростанции, стоимость которых составляет от 1 до 3 миллионов евро на МВт установленной электроэнергии.

Биомасса как источник энергии

С древних времен человек использовал биомассу в качестве источника энергии для выполнения своих повседневных задач.

Поскольку использование ископаемого топлива начало набирать обороты, биомасса была забыта на более низком уровне, где его вклад в производство первичной энергии был незначительным.

Сегодня, благодаря различным факторам, биомасса возродилась как источник энергии.

Факторы, которые были ответственны за возрождение биомассы в качестве источника энергии:

• Рост цен на нефть.
• Увеличение сельскохозяйственного производства.
• Необходимо искать альтернативы сельскохозяйственному производству.
• Изменение климата
• Возможность использования научных и технических знаний для оптимизации процесса производства энергии.
• Благоприятная экономическая база для развития заводов, использующих биомассу в качестве топлива, благодаря производственным субсидиям, получаемым электростанциями с этим источником.
• Нормативные трудности при разработке других типов проектов, оставляя биомассу в качестве наиболее разумной альтернативы, чтобы сделать экономические инвестиции прибыльными.

Сфера применения и разновидности бензиновых горелок

Основная задача бензиновой горелки подготовить смесь из воздуха и паров бензина и подать ее на выходное сопло. Конкретные горелки конструкционно отличаются между собой по параметрам, зависящим от назначения: для турпоходов, для плавки металла или работ с кровельными материалами.

Горелка туристическая бензиновая может быть насосной/безнасосной, шланговой/бесшланговой. В насосные агрегаты топливная среда подается насосом, они менее безопасны и более функциональны, имеют меньше эксплуатационных сбоев, при этом стоят и весят больше. В безнасосных движение рабочей среды осуществляется по принципу естественной циркуляцией в процессе нагревания среды, эти конструкции легче по весу и намного дешевле первого варианта.

Шланговые устройства имеют два раздельных конструкционных элемента: бак и горелку, соединяемые между собой при помощи шлангов. Это безопасные устройства, благодаря хорошей визуальности схемы в них легко установить утечки или поломки. В бесшланговых конструкциях горелка встраивается в сосуд. Позитив в том, что такие устройства хорошо работают даже при отрицательных температурах внешнего воздуха.

Бензиновая горелка для пайки должна создавать высокотемпературный режим – 1300-1500 С.

Бензиновая горелка для современных кровельных материалов, пришла на смену битумным мастикам. Ее задача нагреть и «приклеить» еврорубероид к крыше. Затем с ее помощью проводят сушку, пайку и обжиг

Справедливости ради, надо отметить, что фаворитом этого процесса являются дизельные горелки, которые менее пожароопасные, но у БГ есть важное преимущество – возможность работы при низких температурах наружного воздуха

Бензиновая туристическая горелка