Технологія метанового зброджування гнойової біомаси
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
истання у годівлі тварин та харчуванні людей (червячна біомаса), а з іншого у зернисте гумусне добриво (біогумус). В основі технології лежить природний механізм ґрунтоутворення (гуміфікація органічних відходів) [5].
1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 Відновні джерела енергії в Україні та їх потенціал
Сьогодні в Україні одним з пріоритетних напрямів енергосектору є відновлювана енергетика і енергозбереження. Не дивлячись на достатньо високий потенціал відновлюваних джерел енергії і ряду успішно реалізованих проектів в цій області, в Україні існує ряд політичних і фінансових барєрів. Головною проблемою гальмування розвитку ВДЕ (відновні джерела енергії) є не тільки відсутність чинного законодавства але і традиційна залежність від енергетичного бізнесу [21].
З кожним роком в країні зявляється все більше нових підприємств, що виробляють устаткування для відновлюваної енергетики, велика частина якого сьогодні експортується за кордон, не знаходячи попиту в Україні. Виключенням є вітроенергетика [22].
Проблемам використання ВДЕ в Україні почали безпосередньо надавати увагу років двадцять тому, але програми державної підтримки ВДЕ зявилися лише після проголошення незалежності, тоді як в розвинених країнах стимулювання нових екоенерготехнологій, викликане нафтовою кризою, має тридцятирічну історію. Проте реальної фінансової і державної підтримки даної сфери в нашій країні поки немає. Більшість прийнятих в Україні програм і законодавчих документів носить швидше декларативний характер. Стримуючими чинниками тут виступають нижчі, ніж в Європі, ціни на тепло і електроенергію і менш жорсткі екологічні вимоги до виробників. Крім того, для ряду технологій використання ВДЕ (наприклад, виробництво біогазу із стічних вод, відходів тваринництва і птахівництва, утилізація метану з полігонів твердих побутових відходів) головний ефект забезпечується екологічними чинниками, а не виробництвом паливноенергетичних ресурсів [21].
За статистикою Мінпаливенерго, в Україні використання ВДЕ складає досить незначну частку в загальному енергопостачанні 3%, включаючи велику гідроенергетику (Рис. 1.), хоча енергетичний потенціал основних видів відновлюваних джерел достатньо високий (Табл. 1.). Досяжний енергетичний потенціал відновлюваних і вторинних джерел енергії складає 73 млн. т умовного палива (у перерахунку на газ цифра складає 62,7 млрд. кубометрів).
Згідно проекту Енергетичної стратегії України до 2030 року і подальшої перспективи, основними напрямами розвитку ВДЕ в нашій країні є:
- використання енергії вітру і гідроенергії для виробництва електроенергії,
- сонячної і геотермальної енергії для виробництва тепла,
- утилізація відходів біомаси, твердих побутових відходів і т.п. шляхом спалювання або отримання біогазу для виробництва тепла і електроенергії,
- використання біогазу як моторного палива. [21]
Таблиця 1.
Перспективні напрямки і рівні освоєння енергії відновних джерел в Україні до 2030 року [21]
ПоказникиВиробництво теплової та електроенергії з ВДЕ
в 20012030 рр.2001201020202030млн. т
у. т.%млн. т
у. т.%млн. т
у. т.%млн. т
у. т.%Вітроенергетика0,0120,20,223,151,006,972,159,95Фотоелектрика0,0010,020,010,070,030,14Мала гідроенергетика0,173,10,152,160,483,360,653,01Велика гідроенергетика4,3678,694,868,695,639,066,5330,23Сонячні теплові колектори0,0020,040,121,720,74,881,285,93Біоенергетика0,9917,91,6623,766,343,9310,1346,9Геотермальна енергетика0,0040,070,0340,490,2471,730,833,84Всього5,541006,9910014,3410021,6100В перерахунку на млрд. м3 природного газу4,766,0112,3318,58
З таблиці 1 видно, що біоенергетика, яка передбачає спалювання біомаси для одержання енергії та анаеробне збродження біомаси для отримання біогазу вже в 2020 році займе провідну позицію серед ВДЕ. На мою думку анаеробне збродження біомаси має багато переваг як екологічних, так і економічнотехнічних перед спалюванням біомаси. При метаногенезі за умов дотримання технології не відбувається викидів шкідливих газів в атмосферу як це є при спалюванні. Крім того, біогаз можна накопичувати, зберігати, змінювати його агрегатний стан, трансформувати в інші види енергії, транспортувати на великі відстані і використовувати в усіх галузях народного господарства безпосередньо при потребі. А теплову енергію яка утворюється при спалюванні біомаси потрібно використовувати негайно і лише на обігрів приміщень та виробництво електроенергії. Теплота єдиний цільовий продукт отримуваний при спалюванні, при метаногенезі ми додатково отримуємо шлам і надосадову рідину, які мають неабияку господарчу цінність і навіть можуть бути предметом комерції.
Ще в 1995 р. в країнах ЄС на частку біомаси доводилося більше 60% споживання енергоносіїв, одержаних з відновлюваних джерел (які склали 6% загального споживання первинних енергоносіїв). У деяких державах частка біомаси в загальному споживанні первинних енергоносіїв значно перевищує середньоєвропейські показники: у США 3,2%, в Данії 8%, в Австрії 12%, в Швеції 18%, у Фінляндії 23%. А згідно програми розвитку ВДЕ в країнах ЄС, до 2010 року частка біомаси в загальному внеску ВДЕ складе 74%, що буде рівно 9% загального споживання первинних енергоносіїв [23].
В Україні технології утилізації біомаси знаходяться на початковому етапі розвитку і мають хороші перспективи для комерціалізації, особливо на тлі збільшення вартості природного газу. Енергетичне використання біомаси дає можливість, окрім елект