Future Of Waste: Transforming Biomass Into Energy

Перевидано Платоном

читають: 0

Утворення відходів у всьому світі швидко зростає, що призводить до таких проблем, як перевантажені звалища, викиди парникових газів і забруднення. У той же час попит на енергію продовжує зростати в усьому світі, більша частина якого все ще задовольняється за рахунок викопного палива, яке спричиняє зміну клімату.

Існує нагальна потреба в запровадженні кращих систем управління відходами та переході на чисті відновлювані джерела енергії. Одним із рішень обох проблем є перетворення відходів біомаси з муніципальних, сільськогосподарських і промислових джерел на корисну енергію за допомогою передових технологій.

Відведення відходів біомаси зі звалищ і продуктивне використання їх для виробництва енергії має значні потенційні переваги. А тепер давайте дослідимо магію перетворення відходів в енергію.

Передові технології перетворення

З’являється кілька інноваційних методів перетворення біомаси в енергію, які мають на меті бути більш ефективними та стійкими. Крім того, компанії, як МВ Технології розробляють системи, призначені для контролю шкідливих викидів біогазу для належної відповідності галузевим стандартам протягом усього процесу перетворення відходів в енергію.

Пряме горіння

Основним способом використання біомаси для отримання енергії є пряме спалювання. Це передбачає спалювання матеріалів деревної біомаси, таких як дрова, деревна тріска, деревні пелети тощо, у котлах для отримання гарячого повітря, гарячої води або пари. Потім тепло можна використовувати безпосередньо для опалення або для приводу турбін для виробництва електроенергії.

Анаеробне травлення

Органічні відходи, такі як рослинні залишки або тваринний гній, можна перетворити на біогаз анаеробне травлення мікроорганізмами в безкисневих резервуарах, які називаються метантестерами. Біогаз складається в основному з метану та вуглекислого газу, які можна використовувати подібно до природного газу для опалення, виробництва електроенергії або транспортного палива.

Газифікація

Газифікація передбачає нагрівання біомаси до високих температур з деякою кількістю кисню, утворення синтетичного газу, який складається в основному з водню та чадного газу, які можуть служити паливом для модифікованих двигунів і турбін або далі перероблятися на транспортне паливо. Цей метод забезпечує більш ефективне виробництво електроенергії з біомаси порівняно з прямим спалюванням.

Піроліз нагріває біомасу без кисню, виробляючи три продукти — біовугілля, біонафту та синтетичний газ. Повільний піроліз максимізує стабільність біогаз використовується для збагачення ґрунтів. Швидкий піроліз дає більше біомасла, яке після модернізації може замінити мазут і дизельне паливо. Гнучкість процесів і відносна простота дозволяють використовувати децентралізовані невеликі установки.

Гідротермальне зрідження

Волога біомаса, як водорості, перетворюється на біосиру нафту та паливо шляхом гідротермального зрідження. Біомаса обробляється в гарячій воді під тиском, розбиваючи її на жирні компоненти без ретельного висушування сировини. Це менш інтенсивний процес, ідеальний для вологих потоків відходів.

Переваги для навколишнього середовища та сталого розвитку

Важливе значення має використання біомаси відновлюване джерело енергії, оскільки енергетика може запропонувати важливі екологічні переваги порівняно з використанням виключно викопного палива. Ось деякі з них:

Відновлювані та рясні ресурси

Біомаса є відновлюваним ресурсом, оскільки рослини та органічну речовину можна відростити протягом відносно короткого часу для повторного поглинання вуглецю, що виділяється. Таким чином, біомаса, отримана з екологічно чистих джерел, може забезпечувати необмежену кількість сировини для виробництва енергії.

Енергія з низьким вмістом вуглецю

Енергія, отримана з біомаси, вивільняє вуглець, нещодавно захоплений вирощеними рослинами, досягаючи майже вуглецевої нейтральності з часом. Це допомагає пом’якшити вплив антропогенної зміни клімату через зростання викидів вуглекислого газу внаслідок спалювання викопного палива.

Альтернатива викопному паливу

Біомаса є багатообіцяючою альтернативою викопному паливу, особливо якщо її можна виробляти у великих кількостях і з низькими витратами. І йому ще належить розкрити свій повний потенціал у майбутньому процесі перетворення відходів в енергію.

У регіонах з обмеженими ресурсами біомаси це відновлюване джерело вуглецю може безпосередньо замінити залежність від вугілля, нафти та природного газу для електроенергії, опалення та транспорту з меншим забрудненням. Це покращує енергію, самозабезпеченість і безпеку.

Майбутнє біоенергетики на основі відходів

З огляду на те, що процес перетворення біомаси в енергію має значні переваги, у найближчі роки можна очікувати деяких нових інновацій.

Технологічні вдосконалення

Технології перетворення відходів на енергію продовжуватимуть розвиватися для підвищення ефективності та виробництва. Оптимізація таких процесів, як піроліз, газифікація, анаеробне зброджування тощо, може краще використати енергію, закладену у відходах. Покращені конструкції можуть витягувати ще більше корисної енергії та палива з відходів.

Інтегровані біопереробні заводи

Спеціалізовані біопереробні заводи перероблятимуть кілька потоків відходів в одному місці за допомогою різних технологій перетворення. Оптимізовані для максимізації виробництва енергії, вони можуть приймати харчові відходи, пластик, жири, шлами та інші викинуті матеріали та виробляти електроенергію, біопаливо, тепло та будь-який інший енергетичний продукт.

Допоміжні політики

Державні стимули та правила управління відходами повинні краще сприяти енергетичним системам, заснованим на відходах. Політика може стимулювати розвиток інфраструктури та перекривати поточні економічні перешкоди, пов’язані з перетворенням відходів на енергію. Вони включають визнання потенціалу відновлюваної енергії відходів у рамках стандартів чистої енергії та планів пом’якшення наслідків зміни клімату.

Заключні думки

Загалом, біомаса має багатообіцяючий потенціал як майбутня основа відновлюваної енергії. Якщо технології, інфраструктура, економіка, політика та захист навколишнього середовища можуть бути встановлені для більш продуктивного використання відходів, тоді це може підтримати прагнення Землі до сталого та розумного використання ресурсів.

Розробка систем перетворення відходів в енергію залишається безперервним процесом, але екологічні та економічні вигоди спонукають до прогресу в цій галузі. Завдяки електроенергії, що виробляється стабільно з утилізованої біомаси, країни по всьому світу можуть наблизитися до енергетичної незалежності та безпеки, одночасно зменшуючи вплив на клімат.