Древесное топливо: Виды и производство древесного топлива, древесное топливо в гранулах

Содержание

Виды и производство древесного топлива, древесное топливо в гранулах

Древесина является самым древним  видом топлива, ею пользовались  древнейшие люди: при раскопках на их стоянках археологи находят очаги с золой. Сегодня из этого материала получают топливо с разнообразными свойствами, такие как дрова, щепа, древесный уголь, древесная пыль, древесные гранулы и брикеты. Измельчённая и спрессованная древесина имеет более высокую плотность, что увеличивает  КПД, не подвергается действию влаги и плесени, чем выгодно отличается от дров. Это  биотопливо  рационально транспортировать, однако опасно и не всегда удобно, потому, что оно крошится и воспламеняется легче дров. К  древесному топливу относят поленья, дрова, топливную щепу, древесный уголь и топливные брикеты.

Топливными дровами называют сортименты для пиролиза, то есть круглые или колотые сортименты, которые в результате своих  размеров или качества могут применяться лишь в качестве топлива.

Поленьями, по ГОСТу,  называются  дрова длиной до 1 метра. Также под поленьями подразумевают круглые дрова, напиленные по длине под размер топки, но ещё не расколотые. Кроме этого колотые поленья можно назвать и плашником, а не колотые — кругляком. Для долгого хранения и сушки их можно  уложить в поленницы.

К древесному топливу относится и топливная щепа, из которой получают тепловую энергию. Топливная щепа –  это частицы, которые получают при помощи измельчения древесного сырья. Этот материал предназначен для сжигания с целью получения энергии. Получают древесную топливную щепу при помощи переработки древесного сырья, такого как, стволовая древесина, отходы лесопереработки, отходы деревообработки и порубочные остатки. Сегодня наиболее популярна  топливная щепа из стволовой древесины, потому что именно она имеет небольшой процент коры и других посторонних включений, малую зольность и  высокую энергетическую ценность.

Древе́сныйу́голь — это микропористое высокоуглеродистое изделие, которое образуется в ходе пиролиза  древесины без доступа воздуха. Древесный уголь используют в процессе производства кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля.

Топливные гранулы или пеллеты являются  биотопливом, которое  получают из торфа, древесных отходов, а также отходов сельского хозяйства. В качестве сырья для изготовления этих гранул используют  торф, балансовую (некачественную) древесину и древесные отходы, к примеру,  кору, опилки, щепу и прочие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства, такие как отходы кукурузы, солому, отходы крупяного производства, лузгу подсолнечника, куриный помет.

Топливные гранулы характеризуются экологической чистотой с небольшим процентом золы, чаще всего, не больше  3 %.  Топливные брикеты используются как твердое топливо  для каминов и печей всех видов, среди которых и твердотопливные котлы систем отопления. В виду того, что топливные брикеты являются экологически чистым продуктом и горят почти без дыма, они идеально подходят для применения в  жилых помещениях, банях, палатках, теплицах, овощных ямах.

Древесное топливо

Древесное топливо

Для котлов, работающие на биомассе, предлагаются самые различные виды древесного топлива. Ниже приведены некоторые сведения по его хранению и закупке.

Хранение древесного топлива


Сжигание влажной древесины не только неэкономично, но также приводит к высокому выбросу вредных веществ и к отложению дегтя в газоходе из-за низкой температуры сгорания. Максимальную теплоту сгорания имеет древесина после минимум трехлетней сушки в защищенном месте.

Для этого несколько советов:

  • Раскалывать кругляк диаметром более 10 см
  • Поленья хранить в вентилируемом, защищенном от дождя и, по возможности, освещаемом солнцем месте
  • Поленья по возможности укладывать в поленницу с достаточным промежуточным пространством, чтобы выделяющаяся влага отводилась сквозными потоками воздуха
  • Уложить поленья в поленницу на продольные брусья, чтобы обеспечить возможность отвода влажного воздуха
  • Свежесрубленную древесину не складировать в подвале, поскольку для сушки требуется воздух и солнце; сухую древесину, напротив, можно хранить в вентилируемом подвале.

Характеристики гранулированного топлива


Для производства древесных гранул согласно нормам ENplus или EN ISO 17225-2 используются остатки природной древесины в количестве до 100 процентов. Это сырье образуется в больших количествах на предприятиях деревообрабатывающей промышленности в форме опилок или стружки, являющихся отходами производства.


Остатки древесины под высоким давлением уплотняются и гранулируются, т.е. прессуются в цилиндрическую форму. Сырье хранится и транспортируется в сухом состоянии. Должны быть также обеспечены абсолютно сухие условия хранения. Только так можно обеспечить качественное и эффективное сжигание.


Древесные гранулы поставляются в упакованном виде или навалом. Гранулы транспортируются навалом в насосных цистернах и подаются в хранилище сжатым воздухом по системе шлангов. Идеально годится для этого прежнее хранилище жидкого топлива, если жидкотопливная система отопления полностью заменяется новой отопительной установкой на гранулированном топливе.

Хранения древесины


Сжигание влажной древесины не только неэкономно, но может привести к высокому уровню выбросов, а также к образованию битуминозных отложений в трубе из-за низких температур горения. Самой высокой теплотворной способностью обладает древесина, которая подвергалась сушке в специальном помещении как минимум три года.

Вот несколько советов:

  • расщеплять бревна от десяти сантиметров в диаметре
  • стеллаж должен быть вентилируемым, расположенным, предпочтительно, в солнечном месте
  • если возможно, стеллажи с бревнами необходимо располагать в местах с большим свободным пространством, чтобы воздух, проходящий сквозь стеллаж, мог поглотить максимум влаги
  • укладки бревен следует проводить на опорный древеный брус, чтобы обеспечить проветривание и удаление влажного воздуха
  • не храните свежую древесину в подвале, для сушки необходимо место, где присутствует свежий воздух и солнце. Сухая древесина, однако, может храниться в вентилируемых подвалах

Характеристики пеллетов


100%-ные натуральные древесные отходы используются для производства древесных топливных гранул по технологии ENplus или EN ISO 17225-2. Гранулы в больших количествах производятся из отходов производства в деревообрабатывающей промышленности.


Мелкозернистые древесные остатки прессуют под высоким давлением и осаждают, т.е. прессуют в цилиндрическую форму. Сырье хранится и транспортируется в сухом виде. Абсолютное сухое хранение имеет важное значение. Это единственный способ для обеспечения надлежащего и эффективного сжигания топлива.


Пеллеты доступны в упаковке или объемной форме. В неупакованном виде, окатыши доставляются танкером и прокачиваются через систему шланга в резервуар. Идеальное место для хранения отопительного топлива находится в подвале, если система отопления на жидком топливе полностью заменена на пеллеты.

Перед энергокризисом все дровны – Газета Коммерсантъ № 10 (7211) от 21.01.2022

На фоне энергокризиса в Европе, вызванного ростом цен на газ, резко подорожало альтернативное топливо — древесные пеллеты. На основном европейском рынке сбыта — в Германии, крупнейшем потребителе российского газа,— их средняя стоимость в январе увеличилась более чем в полтора раза в годовом исчислении и на 21% к декабрю 2021 года, до €367 за тонну. Но хотя у пеллет остается ценовое преимущество в 17–26% по сравнению с мазутом и газом, эксперты прогнозируют спад цен весной после окончания отопительного сезона.

Стоимость древесных пеллет, которые используются в основном в качестве топлива, в Германии в январе 2022 года выросла на 54% по сравнению с соответствующим периодом прошлого года и на 21% по отношению к декабрю 2021 года, до €366,6 за тонну (при закупке партии от шести тонн). Об этом свидетельствуют данные Немецкого института пеллет (DEPI). По индексу Argus, стоимость древесных пеллет с середины июля 2021 года по середину января 2022-го выросла в полтора раза, почти до $240 за тонну (на базисе CIF Северо-Западная Европа). На базисе FOB Балтика стоимость этого продукта увеличилась на 31%, с €118 до почти €155 за тонну.

Впервые в истории двузначный рост цены на топливные гранулы (на 13,5% по сравнению с предыдущим месяцем и на 30% к декабрю 2020 года) был зафиксирован в декабре 2021 года, хотя традиционно среднегодовая динамика за последние десять лет составляла 0,24%, отмечал управляющий директор Немецкого института пеллет Мартин Бентеле. Тогда он пояснял, что этот рост связан не с сезонностью или спросом, а с перекосами на международных рынках древесины, которые привели к значительному росту цен на сырье в короткий срок.

Европа является крупнейшим в мире рынком потребления пеллет, на который приходится более половины глобальных объемов.

Основные страны-покупатели в Европе — Великобритания, Германия, Италия, Франция. По данным DEPI, резкое подорожание в Германии связано с недостатком сырья — древесной щепы — и значительным ростом цен на нее. Помимо этого драйверами роста на рынке называют высокий спрос на топливные гранулы в энергетическом секторе и подорожание электроэнергии, получаемой из традиционного сырья — газа. Еще на цене сказывается ограниченное предложение пеллет из США и Европы, а также повышение ставок фрахта и рост цен на сырье. Тем не менее, отмечают в DEPI, сохраняется значительное ценовое преимущество пеллет по сравнению с ископаемым топливом — газом (около 26%) и топочным мазутом (около 17%).

Цены на углеводородное сырье к концу 2021 года демонстрировали рекордные уровни, и пока эксперты не ожидают их существенного падения. Так, фьючерсы на газ в Европе после декабрьского исторического пика в $2190 за 1 тыс. кубометров, несмотря на корректировку, остаются на высокой отметке в $860 за 1 тыс. кубометров на Лондонской бирже ICE, что втрое выше многолетних значений.

Цена древесных топливных гранул росла и вне Европы. В Южной Корее, по данным Lesprom Analytics, средняя цена в декабре выросла на 46,2%, до $157,5 за тонну. В Швейцарии в январе 2022 года она увеличилась на 20% в годовом исчислении, до $471,5 за тонну. По сравнению с декабрем 2021 года пеллеты подорожали там на 8,9%.

Аналитик WhatWood Мария Фролова отмечает, что рост цен на пеллеты носит сезонный характер. «Традиционно цены начинают расти в период подготовки к отопительному сезону, а именно в августе. Исключение могут составлять сезоны, когда наблюдается высокий уровень складских запасов и сравнительно мягкие зимы в странах—потребителях пеллет. Такая ситуация наблюдалась в сезоне 2020–2021 годов, когда второй год подряд спрос на топливные гранулы был ниже обычного из-за нетипичных климатических условий и накопленных запасов»,— говорит эксперт.

В текущем сезоне 2021–2022 годов цены на пеллеты начали расти умеренными темпами в августе, но по опыту последних лет потребители не стремились заранее приобретать пеллеты. И уже в зимний сезон, когда в них появилась прямая необходимость, спрос и цены на них начали резко расти. Помимо этого, поясняет госпожа Фролова, сдерживающим фактором является транспортировка пеллет: 2021 год характеризовался исторически высокими ставками на фрахт, размер которых доходил до €70 за тонну. В то же время в DEPI ожидают стабилизации ситуации на рынке топливных гранул и коррекции цен уже в начале весны.

Ольга Мордюшенко

В Германии вслед за газом дорожает древесное топливо

На фоне энергокризиса в Европе, вызванного ростом цен на газ, резко подорожало альтернативное топливо — древесные пеллеты. На основном европейском рынке сбыта — в Германии, крупнейшем потребителе российского газа,— их средняя стоимость в январе увеличилась более чем в полтора раза в годовом исчислении и на 21% к декабрю 2021 года, до €367 за тонну. Но хотя у пеллет остается ценовое преимущество в 17–26% по сравнению с мазутом и газом, эксперты прогнозируют спад цен весной после окончания отопительного сезона.

Стоимость древесных пеллет, которые используются в основном в качестве топлива, в Германии в январе 2022 года выросла на 54% по сравнению с соответствующим периодом прошлого года и на 21% по отношению к декабрю 2021 года, до €366,6 за тонну (при закупке партии от шести тонн). Об этом свидетельствуют данные Немецкого института пеллет (DEPI). По индексу Argus, стоимость древесных пеллет с середины июля 2021 года по середину января 2022-го выросла в полтора раза, почти до $240 за тонну (на базисе CIF Северо-Западная Европа). На базисе FOB Балтика стоимость этого продукта увеличилась на 31%, с €118 до почти €155 за тонну.

Впервые в истории двузначный рост цены на топливные гранулы (на 13,5% по сравнению с предыдущим месяцем и на 30% к декабрю 2020 года) был зафиксирован в декабре 2021 года, хотя традиционно среднегодовая динамика за последние десять лет составляла 0,24%, отмечал управляющий директор Немецкого института пеллет Мартин Бентеле. Тогда он пояснял, что этот рост связан не с сезонностью или спросом, а с перекосами на международных рынках древесины, которые привели к значительному росту цен на сырье в короткий срок.

Европа является крупнейшим в мире рынком потребления пеллет, на который приходится более половины глобальных объемов.

Основные страны-покупатели в Европе — Великобритания, Германия, Италия, Франция. По данным DEPI, резкое подорожание в Германии связано с недостатком сырья — древесной щепы — и значительным ростом цен на нее. Помимо этого драйверами роста на рынке называют высокий спрос на топливные гранулы в энергетическом секторе и подорожание электроэнергии, получаемой из традиционного сырья — газа. Еще на цене сказывается ограниченное предложение пеллет из США и Европы, а также повышение ставок фрахта и рост цен на сырье. Тем не менее, отмечают в DEPI, сохраняется значительное ценовое преимущество пеллет по сравнению с ископаемым топливом — газом (около 26%) и топочным мазутом (около 17%).

Цены на углеводородное сырье к концу 2021 года демонстрировали рекордные уровни, и пока эксперты не ожидают их существенного падения. Так, фьючерсы на газ в Европе после декабрьского исторического пика в $2190 за 1 тыс. кубометров, несмотря на корректировку, остаются на высокой отметке в $860 за 1 тыс. кубометров на Лондонской бирже ICE, что втрое выше многолетних значений.

Цена древесных топливных гранул росла и вне Европы. В Южной Корее, по данным Lesprom Analytics, средняя цена в декабре выросла на 46,2%, до $157,5 за тонну. В Швейцарии в январе 2022 года она увеличилась на 20% в годовом исчислении, до $471,5 за тонну. По сравнению с декабрем 2021 года пеллеты подорожали там на 8,9%, пишет Ъ.

Аналитик WhatWood Мария Фролова отмечает, что рост цен на пеллеты носит сезонный характер. «Традиционно цены начинают расти в период подготовки к отопительному сезону, а именно в августе. Исключение могут составлять сезоны, когда наблюдается высокий уровень складских запасов и сравнительно мягкие зимы в странах—потребителях пеллет. Такая ситуация наблюдалась в сезоне 2020–2021 годов, когда второй год подряд спрос на топливные гранулы был ниже обычного из-за нетипичных климатических условий и накопленных запасов»,— говорит эксперт.

В текущем сезоне 2021–2022 годов цены на пеллеты начали расти умеренными темпами в августе, но по опыту последних лет потребители не стремились заранее приобретать пеллеты. И уже в зимний сезон, когда в них появилась прямая необходимость, спрос и цены на них начали резко расти. Помимо этого, поясняет госпожа Фролова, сдерживающим фактором является транспортировка пеллет: 2021 год характеризовался исторически высокими ставками на фрахт, размер которых доходил до €70 за тонну. В то же время в DEPI ожидают стабилизации ситуации на рынке топливных гранул и коррекции цен уже в начале весны.

Что такое древесное топливо?

Древесное топливо — это термин, используемый для описания любого использования древесины в качестве источника энергии. Наиболее распространенное использование этого термина обычно относится к использованию древесины для отопления домов, но существуют и другие применения, в том числе такие, как генераторы, работающие на древесной щепе, и паровые двигатели, использующие сжигание древесины. Древесина считается формой возобновляемой энергии, и это один из старейших источников энергии в истории человечества.

Люди, как правило, сжигают древесину и используют ее для отопления своих жилищ с самых ранних периодов истории. Фактически, в истории было много раз и мест, где древесина была основным источником энергии, используемой для приготовления пищи и обогрева домов. Даже сейчас многие люди все еще используют дровяное отопление в своих домах, и многие эксперты полагают, что оно имеет некоторые преимущества по сравнению с некоторыми другими источниками топлива.

Когда дело доходит до загрязнения, многие ученые считают, что древесина потенциально превосходит нефть как источник топлива. Некоторые эксперты предполагают, что расширение использования древесины может быть хорошим способом для разных стран снизить углеродный след. Некоторые новые типы дровяных обогревателей, которые часто сжигают древесные пеллеты вместо дров, обычно считаются высокоэффективными, и они могут очень хорошо работать в качестве замены для других источников отопления, особенно в определенных климатических условиях.

Некоторые люди беспокоятся о том, что использование древесного топлива может в конечном итоге привести к чрезмерной нагрузке на леса по всему миру. В целом, многие эксперты считают, что древесное топливо менее опасно для мировых лесов, чем многие другие виды деятельности, включая строительство и сельское хозяйство, но это могло бы несколько измениться, если бы был больший шаг в сторону использования древесины для отопления. Большинство людей, которые предлагают увеличить дровяное отопление, не обязательно рассматривают его как полную замену другим источникам отопления, а скорее как дополнительную меру, чтобы немного изменить экологическую ситуацию. Эти люди считают, что небольшое увеличение такого рода не обязательно приведет к разрушительным последствиям.

Одним из главных преимуществ древесного топлива и других видов биотоплива над многими возобновляемыми источниками энергии является гибкость. Это происходит главным образом потому, что биотопливо часто можно легко накапливать для последующего использования, в то время как солнечная и ветровая энергия вырабатываются только в правильное время суток, а технология батарей для хранения энергии на более поздний срок несколько ограничена. Древесина не обязательно должна быть чистой или дешевой для производства, как некоторые другие виды биотоплива, но ее можно сразу же использовать для более широкого круга применений, и ее можно использовать в любое время, независимо от текущих погодных условий, при условии наличия достойного Кол-во в наличии.




ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Как сделать топливо из древесных опилок?

Из торфа и древесных опилок можно делать топливо! Даже экологически чистое. Чтобы сделать это самостоятельно вам понадобится: герметичная емкость, термометр, счетчик жидкости, фильтр… Но студентка факультета физико-математических и естественных наук РУДН решила изучить научные способы получения чистого топлива, которые применяются в промышленности, и самостоятельно улучшить их технологию.

Основной источник получения дизельного топлива, бензина и углеводородов — нефть. Углеводороды получаются путем крекинга нефти – ее нагревают, а испарившиеся углеводороды конденсируют. Бензин и дизельное топливо получают, смешивая углеводороды с разным содержанием углерода и водорода. Тем не менее, легкодоступные нефтяные месторождения исчерпываются, а цена на нефть высока.  По этим причинам производители топлива часто используют низкокачественные материалы, содержащие серу в больших количествах, что делает продукт токсичным и, испаряясь, наносит вред окружающей среде. Эти нефтяные ресурсы не подходят для производства чистого дизельного топлива или углеводородов. Поэтому стало актуальным применение других ресурсов, содержащих углерод и водород, которыми можно заменить нефть, – природный газ, уголь и биомасса.

Из таких ресурсов получают синтетическое топливо с помощью реакции Фишера-Тропша. Например, для этого сквозь слой раскаленного каменного угля продувают перегретый водяной пар. Реакция происходит с использованием катализатора, в результате углерод и водород преобразуются в различные жидкие углеводороды. Углеводороды, получаемые в этом процессе (в отличие от нефтяных топлив) — экологически чистые из-за практически нулевого содержания серы.

Технология получения синтетического топлива зародилась в 20-х годах XX века в Германии в период между двумя мировыми войнами. Дальше она развивалась в ЮАР, которая стремилась поддержать экономику, не имея нефти. А в 1970-х годах этот метод применялся в Западной Европе и США как ответ на нефтяное эмбарго, которое установил арабский мир.

Целью исследования Виктории Зиминой, студентки факультета физико-математических и естественных наук РУДН стал подбор катализатора для реакции, который бы быстро не портился и способствовал получению большого количества топлива. Катализатор – это химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции, без него процесс практически не идет.

Экспериментируя с разными сплавами в лаборатории, Виктория выяснила, что наиболее оптимальный катализатор этих процессов — феррит гадолиния (сплав железа в виде порошка). Но девушка еще продолжает  лабораторные исследования.

«Эту тему предложил мой научный руководитель, мне она показалась очень актуальной и интересной – у процесса длинная история, столько ученых занимается этим. Хотелось самой попробовать создать экологически чистое топливо и даже улучшить процесс его получения.  Кафедра физической и коллоидной химии РУДН предоставила мне необходимое оборудование для проведения эксперимента».

В перспективе Виктория и ее научный руководитель планируют внедрить эти процессы в промышленность. С результатами работы Виктория выступала на нескольких конференциях.

В РУДН каждый студент может реализовать свой проект в любой сфере — будь то химия, физика или генетика. Для этого есть все — лаборатории, материалы, оборудование и ученые-наставники. Ты тоже можешь стать здесь настоящим ученым!

Какое древесное топливо можно использывать в кательных установках, печах?

Какое древесное топливо можно использывать в кательных установках, печах?

В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС значительная терри­тория лесного фонда подверглась радиоактивному загрязнению.

Установленные в ходе проведения мониторинга радиационной обстанов­ки в лесах темпы снижения плотности загрязнения почв, лесной подстилки, мощности дозы гамма-излучения, активности основных компонентов лесной растительности, свидетельствуют о долговременности проблем, связанных с радиоактивным загрязнением лесов.

Ухудшение радиационной обстановки в доме и на приусадебном участке может быть связано с самовольной заготовкой дров. Использование дров с содержанием радиоцезия, превышающим допустимый уровень, вызовет загрязнение печей, а зола, используемая в качестве удобрения на приусадебном участке, — дополнительное загрязнение почвы, что повысит содержание этого радионуклида в выращиваемых культурах. Поэтому заготовку дров, в том числе и валежника, необходимо проводить только по разрешению лесничеств. Выписка дров в лесничествах производится на отведенных для их заготовки участках. В рубку в зонах радиоактивного загрязнения участки отводятся только после проведения радиационного контроля древесины и при условии ее соответствия допустимому уровню.

При заготовке дров необходима знать, что содержание радиоцезия в древесине зависит не только от плотности загрязнения почвы, но и от породы и возраста деревьев, плодородия и влажности почвы и других факторов. Так, на бедных и влажных почвах содержание радиоцезия в древесине больше, чем на более плодородных и менее увлажненных.

Снятие коры уменьшает содержание радиоцезия в дровах до 2 раз.

Сжигание древесины, загрязненной цезием-137, сопровождается концентрированием радионуклида в золе и зольных отходах (далее – зола). Содержание цезия-137 в древесном топливе не должно превышать 740 Бк/кг согласно «Республиканским допустимым уровням содержания цезия-137 в древесине, продукции из древесины и древесных материалов и прочей непищевой продукции лесного хозяйства (РДУ/ЛХ-2001)».

При сжигании загрязненного древесного топлива (дров и древесных отходов*) возможно получение золы с активностью соответствующей категории радиоактивных отходов (РАО, 10 000 Бк/кг). Возможность образования золы с уровнем РАО тем выше, чем больше значение удельной активности цезия-137 в сжигаемом древесном топливе.

Как правило, зола не превышает РАО при сжигании древесного топлива с содержанием цезия-137 менее 200 Бк/кг. Если в древесном топливе содержание цезия-137 от 200 до 300 Бк/кг, то вероятность образования золы с уровнем РАО составит около 30 % и это зависит   от режима сжигания, типа котельной установки, среднего значения активности партии древесного топлива.

Для уменьшения объема золы с уровнем РАО, рекомендуется использовать для сжигания дрова, древесные отходы с уровнем удельной активности не превышающим 300 Бк/кг.

Наибольшее количество радиоцезия сосредоточено в коре и наружных слоях древесины, поэтому дрова из отходов лесопиления содержат значительно больше радионуклидов, чем дрова из целого ствола;

При использовании в качестве топлива древесных отходов (горбыль, отрезки пиломатериалов, древесная стружка, кора), необходимо проверить в них содержание радионуклида цезий-137, так как его содержание в отходах лесозаготовок и лесопиления больше, чем в лесоматериалах, дровах. Содержание цезия-137:

— в ветвях деревьев больше, чем в древесине с корой и в зависимости от древесной породы это превышение составляет для сосны 2,9 раза, ели – 3,2, березы – 2,4;

— в коре больше, чем в окоренной древесине и в зависимости от древесной породы это превышение составляет для сосны 2,6 раза, ели – 2,2, березы – 1,5.

В конторах лесхозов, лесничеств, деревообрабатывающих цехов установлены информационные стенды, содержащие оперативную информацию о радиоактивном загрязнении лесной продукции, действующие нормативы содержания в ней радионуклидов, адреса лабораторий и постов, где можно проверить продукцию, карту-схему радиоактивного загрязнения лесов и другую информацию.

Получить информацию о радиационной обстановке в окрестностях конкретного населенного пункта можно в Чечерском спецлесхозе.

 

Пост радиационного контроля ГСЛХУ «Чечерский спецлесхоз».

 

Древесное топливо – обзор

10.2.7.2 Виды древесины

Количество и типы используемого древесного топлива значительно варьируются в зависимости от региона, в основном из-за различных местных ситуаций и условий. Однако часть использования древесины связана с использованием черного щелока в целлюлозно-бумажной промышленности.

Композиция черного щелока
Элемент W / W%
углерода 35,7
Гидрон 3.7
Азот ≥0.1
Кислород 35,8
Сера 4,4
хлору 0,3
Калий 1,1
натрия 19,0

Источник: Кавалов, Б., Петевес, С.Д., 2005 г. Состояние и перспективы преобразования биомассы в жидкое топливо в Европейском Союзе. Европейская комиссия, Генеральная дирекция Объединенного исследовательского центра (DG JRC), Институт энергетики, Петтен, Нидерланды (Кавалов и Петевес, 2005 г. ).

Качество древесного топлива определяется по видам топлива путем выбора для каждой партии поставки предельных значений энергетической плотности, влажности и размера частиц топлива, полученных от качества. Плотность энергии зависит от низшей теплотворной способности (таблица 10.7), содержания влаги, объемной плотности и размера частиц соответствующего топлива. При выборе предельных значений плотности энергии и влажности следует учитывать взаимозависимость различных характеристик, используя характерные значения, характерные для различных видов древесного топлива.При поставках различных смесей или смесей древесного топлива (например, кора/опилки, стружка/шлифовальная пыль/другие древесные отходы) стороны должны согласовать применение классификации качества и определение качества топлива с учетом вопросов использования и безопасности. Пределы качества для других характеристик топлива могут быть указаны в каждом конкретном случае для механических свойств топлива (т. е. частиц большого размера) и других свойств. При подготовке договоров поставки различия в свойствах из-за возможных сезонных колебаний также должны учитываться и согласовываться сторонами отдельно.

Таблица 10.7. Высшая теплотворная способность древесины как одного из видов топлива. A

3

Grosue валовой теплотворной способности, BTU / LB A
Алкоголь, 96%
Anthracite 14 000-14 500
битум 7300-10,000
бутан 20900
Уголь

12800
Уголь 8000-14,000
Diesel 19300
Этанол 12800
Бензин 20 400 20 400
7000
Kerosene 154 000
дерево (сухой) 5500-8500

1 KJ / KG = 1 J / G = 0. 4299 БТЕ/фунт м = 0,23884 ккал/кг; 1 БТЕ/фунт=2,326 кДж/кг=0,55 ккал/кг; 1 ккал/кг=4,1868 кДж/кг=1,8 БТЕ/фунт м .

Компоненты древесины включают целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин, экстрактивные вещества, липиды, белки, простые сахара, крахмалы, воду, производные углеводородов, золу и другие соединения. Доля этих компонентов древесины варьируется в зависимости от породы, и существуют явные различия между твердой и мягкой древесиной.

10.2.7.2.1 Лиственная древесина

Как следует из названия, древесина этих деревьев обычно более твердая, чем древесина хвойных пород, но есть существенные исключения.В обеих группах существует огромная вариация фактической твердости древесины, причем разброс по плотности у лиственных пород полностью, в том числе и у хвойных; некоторые лиственные породы (например, бальза) мягче, чем большинство хвойных пород, а тис является примером твердой мягкой древесины. Деревья, выращенные в тропическом климате, как правило, лиственные. Твердая древесина растет быстрее, чем хвойная, но имеет более короткие волокна по сравнению с мягкой древесиной. В твердой или лиственной древесине содержится больше целлюлозы, гемицеллюлозы и экстрактивных веществ, чем в мягкой древесине, но в мягкой древесине больше лигнина (таблица 10.8). Как правило, лиственные породы, обеспечивающие длительное горение, имеют наибольшую общую теплотворную способность на единицу объема.

Таблица 10.8. Состав различных типов биомассы (мас./мас.% в пересчете на сухую массу).

Тип Целлюлоза Гемицеллюлоза лигнин Другие Ясень
Мягкая древесина 41 24 28 2 0,4
Твердая древесина 39 35 20 3 0.3
сосновая кора 34 16 34 14 2
солома (пшеница) 40 40 28 17 11 7

HUSKS 30 25 25 12 18 16
Торф 10 10 32 44 44 11 6

Деревянные дерева имеют более сложную структуру, чем хвойные новообразования и в результате часто гораздо медленнее растут. Доминантным признаком, отделяющим «лиственные породы» от хвойных, является наличие пор, или сосудов. Сосуды могут значительно различаться по размеру, форме перфорационных пластинок (простая, лестничная, сетчатая, дырчатая) и структуре клеточной стенки, например спиральным утолщениям.

Лиственные породы используются в самых разных областях, включая топливо, инструменты, строительство и производство древесного угля. Столярные изделия из твердых лиственных пород, как правило, дороже по сравнению с хвойными. В прошлом тропические лиственные породы были легко доступны, но поставки некоторых пород, таких как тик и красное дерево, в настоящее время становятся дефицитными из-за чрезмерной эксплуатации.Твердые породы дерева могут использоваться в различных предметах, но чаще всего их можно увидеть в мебели или музыкальных инструментах из-за их плотности, которая увеличивает долговечность, внешний вид и производительность. Различные породы лиственных пород подходят для различных конечных целей или строительных процессов из-за множества характеристик, присущих разным видам древесины, включая плотность, зернистость, размер пор, рост и структуру волокон, гибкость и способность сгибаться паром.

10.2.7.2.2 Мягкая древесина

Мягкая древесина обычно представляет собой древесину голосеменных деревьев, таких как сосна и ель, которые часто размножаются с помощью шишек и иногда орехов.Деревья, классифицируемые как хвойные, имеют игольчатые или чешуйчатые листья, которые, за некоторыми исключениями, остаются на дереве в течение всего года. Поэтому деревья хвойных пород иногда называют вечнозелеными. Ботанически они известны как голосеменные растения, и вместо того, чтобы нести семена из цветов, голосеменные растения обнажают семена в шишках.

Внутри групп хвойных и лиственных пород существуют значительные различия в фактической твердости древесины, диапазон плотности полностью лиственных пород, включая хвойные породы.Некоторые лиственные породы (например, бальза) мягче, чем большинство хвойных пород, в то время как самые твердые породы древесины намного тверже, чем любая хвойная древесина. Короче говоря, термины «хвойная древесина» и «лиственная древесина» являются архаичными, имеют сомнительное значение и часто не соответствуют свойствам древесины.

Мягкая древесина, как правило, чаще всего используется в строительной отрасли, а также для производства бумажной массы и карточных изделий. Во многих из этих приложений существует постоянная потребность в контроле плотности и толщины, и датчики гамма-излучения показали хорошие результаты в этом случае.Некоторые виды хвойных пород более устойчивы к нападению насекомых-древоточцев, так как некоторые насекомые предпочитают влажную твердую древесину. Мягкая древесина, которая дает быстрое горение и растрескивание пламени, менее плотная и имеет меньшую общую теплотворную способность на единицу объема.

Древесина и древесные отходы – Управление энергетической информации США (EIA)

Биомасса – древесина и древесные отходы

На протяжении тысячелетий люди использовали древесину для приготовления пищи, отопления и освещения. Древесина была основным источником энергии для Соединенных Штатов и остального мира до середины 1800-х годов.Древесина по-прежнему остается важным топливом во многих странах, особенно для приготовления пищи и отопления в развивающихся странах.

В 2020 году около 2,3% от общего годового потребления энергии в США приходилось на древесину и древесные отходы — кору, опилки, щепу, древесные отходы и отходы бумажного производства. 1

Разгрузка щепы гибридного тополя в Крукстоне, Миннесота

Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, США.С. Министерство энергетики (общественное достояние)

Использование древесины и древесных отходов

На долю промышленности приходится большая часть потребления топлива из древесины и древесных отходов в Соединенных Штатах. Крупнейшими промышленными потребителями являются производители изделий из дерева и бумаги. Они используют отходы лесопильных и бумажных фабрик для производства пара и электроэнергии, что экономит деньги, поскольку сокращает количество других видов топлива и электроэнергии, которые они покупают для эксплуатации своих объектов. В 2020 году на древесину и древесные отходы приходилось около 5.5% конечного потребления энергии в промышленности и 4,4% от общего потребления энергии в промышленности. 2

Жилищный сектор является вторым по величине потребителем древесины для производства энергии в Соединенных Штатах. Древесина используется в домах по всей территории Соединенных Штатов для отопления в качестве дров в каминах и дровяных приборах, а также в качестве пеллет в пеллетных печах. В 2020 году на долю энергии на базе древесины приходилось 4,0% конечного потребления энергии в жилом секторе и 2,2% от общего потребления энергии в жилищном секторе.В 2015 году около 12,5 млн, или 11% всех домохозяйств США, использовали древесину в качестве источника энергии, в основном для отопления помещений, и 3,5 млн из этих домохозяйств, в основном в сельской местности, использовали древесину в качестве основного топлива для отопления. 2

В секторе электроэнергетики есть несколько электростанций, которые сжигают в основном древесину для производства электроэнергии, и есть несколько электростанций, работающих на угле, которые сжигают древесную щепу вместе с углем для сокращения выбросов диоксида серы. Большая часть использования древесины в коммерческом секторе предназначена для отопления.

  • промышленный1376 ТБТУ65%
  • жилой458 ТБту22%
  • электрическая мощность185 ТБТУ9%
  • коммерческий83 ТБту4%

1 Ежемесячный обзор энергопотребления , апрель 2021 г.
2 Конечное потребление энергии включает потребление первичной энергии плюс розничные продажи электроэнергии. Общее потребление энергии включает конечное потребление плюс потери энергии в электрической системе
3 Обследование энергопотребления в жилых помещениях 2015

Последнее обновление: 11 мая 2021 г.

потенциал древесной энергии

Использование энергии на базе древесины, включая дрова и древесный уголь, в основном рассматривается как крайняя мера.Это напоминает о трудоемком сборе древесины, угрозах для здоровья и мелком топливе, используемом бедными семьями в сельских районах, где нет других альтернативных источников энергии.

И в какой-то степени эта картина верна. Исследование, проведенное Альянсом за чистые кухонные плиты, показало, что женщины в Индии ежегодно тратят две недели на сбор дров, которые они используют для приготовления пищи и обогрева своих домов. Известно, что загрязнение воздуха внутри помещений, вызванное дымом от горящих дров, приводит к серьезным проблемам со здоровьем: по оценке ВОЗ 4.3 миллиона смертей в год во всем мире связаны с заболеваниями, связанными с приготовлением пищи и отоплением твердым топливом. Неполное сгорание создает короткоживущие загрязнители климата, которые также действуют как мощные агенты изменения климата.

Однако древесина является ценным источником энергии для многих из 2,9 миллиарда человек во всем мире, не имеющих доступа к чистым кухонным помещениям, в том числе в крупных городах. Он питает многие отрасли промышленности, от производства кирпича и металлообработки в бассейне реки Конго до производства стали и железа в Бразилии.

На самом деле, стоимость производства древесного угля в Африке оценивалась более чем в 8 миллиардов долларов в 2007 году, создавая средства к существованию для примерно семи миллионов женщин и мужчин и удовлетворяя быстро растущий спрос в городах. С этой точки зрения древесная энергетика представляет собой предприятие промышленного масштаба.

Таким образом, вместо того, чтобы игнорировать энергию на базе древесины как устаревшую, мы должны подумать об экономических, социальных и экологических выгодах, которые могут быть получены в результате модернизации ее использования. В конце концов, энергия на базе древесины по-прежнему остается одним из самых распространенных возобновляемых видов топлива, имеющихся в нашем распоряжении.У нас уже есть технологические ноу-хау для повышения устойчивости производственно-сбытовых цепочек производства энергии на базе древесины. В 28 государствах-членах Европейского Союза древесина и твердое биотопливо, произведенное «современными» методами, составляли почти половину всей первичной энергии из возобновляемых источников энергии в 2012 году. и маркетинг более чистых кухонных плит, а также потенциально жизненно важные изменения в пределах досягаемости. Пока они еще находятся на стадии испытаний, отрадно отметить, что новейшие печи на биомассе почти так же чисты, как печи на сжиженном нефтяном газе. Но на самом деле то, как люди используют эти печи и переходят ли они на более чистые альтернативы, так же важно, как и сама технология.

В развивающихся странах формализация того, что в настоящее время является неформальной и часто незаконной деятельностью, имеет важные последствия для развития, которые особенно привлекательны в контексте достижения Целей ООН в области устойчивого развития (ЦУР), включая:

  • Цель № 3 (здоровье и благополучие) и Цель № 5 (гендерное равенство): Расширение доступности и доступа к экологически чистым технологиям приготовления пищи и отопления на основе древесины может снизить потребление энергии на базе древесины в домашних хозяйствах и сократить смертельные последствия загрязнения воздуха внутри помещений. и время, потраченное на сбор дров и приготовление пищи, что особенно важно для женщин и детей.
  • Цель № 7 (доступ к энергии):  Решения в области энергетики на базе древесины могут помочь сократить энергетическую бедность и расширить использование возобновляемых источников энергии.
  • Цель № 8 (экономический рост и занятость):  Модернизированные цепочки создания стоимости энергии на базе древесины могут иметь высокий экономический потенциал, генерировать значительные налоговые поступления и создавать официальные рабочие места, что особенно важно в сельских районах с ограниченными экономическими возможностями за пределами сельского хозяйства.
  • Цель № 13 (борьба с изменением климата) и Цель № 15 (устойчивые леса):  Яркие рынки энергии на базе древесины могут сделать инвестиции в лесное хозяйство более конкурентоспособными; стимулировать усилия по устойчивому лесопользованию; стимулировать усилия по лесовосстановлению и облесению; и продвигать энергию на базе древесины как часть портфеля низкоуглеродной энергетики.

​Итак, что нужно, чтобы туда добраться?

Во-первых, энергия на базе древесины должна восприниматься как любой другой товар с его справедливой, но не завышенной долей рисков и выгод.

Во-вторых, для установления отраслевых стандартов и сбора налоговых поступлений, которые затем можно было бы реинвестировать в устойчивое управление природными ресурсами, необходимы политическая приверженность и надежные механизмы управления. Фактически, модернизация производственно-сбытовых цепочек производства энергии на базе древесины дает возможность восстановить деградировавшие или недостаточно используемые земли при одновременном укреплении местных систем управления лесами и деревьями.

В-третьих, нам необходимо лучше знать рыночные тенденции в секторе производства энергии на базе древесины. Крайне важно, чтобы реформы дополняли текущие усилия в области развития, такие как расширение доступа к электричеству, поощрение использования чистых кухонных плит и защита естественных лесов.

Всемирный лесной конгресс 2015 года в Дурбане и климатические переговоры COP21 в Париже — это места, где международное сообщество может собраться вместе и представить себе будущее. Это будущее должно включать в себя устойчивые цепочки поставок энергии на базе древесины и усовершенствованные методы производства и потребления, которые могут помочь обеспечить многочисленные преимущества.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie
потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Могут ли древесные отходы заправлять самолеты топливом? | Инновация

Процесс включает ускорение ферментации древесных сахаров. Полученный спирт затем превращается в реактивное топливо.
НАРА

На прошлой неделе самолет Alaska Airlines Flight 4 поднялся в небо на первом коммерческом рейсе, работающем на новом древесном биотопливе, из Сиэтла в Вашингтон, округ Колумбия. Благодаря умной инновации, превращающей древесные отходы , полученный из племенных земель и частных лесозаготовительных предприятий в Вашингтоне, Орегоне и Монтане, в чистое биотопливо, авиационная промышленность на один шаг приблизилась к снижению выбросов углерода.

Проект, возглавляемый Северо-западным альянсом передовых возобновляемых источников энергии (NARA) и финансируемый за счет гранта в размере 39,6 млн долларов США от Национального института продовольствия и сельского хозяйства США, является частью усилий авиационной отрасли по достижению углеродно-нейтральной зоны к 2020 году. В то время как усовершенствованная конструкция двигателя и самолета, а также проблемы с эксплуатацией и маршрутизацией могут помочь авиакомпаниям в этом отношении, в конечном итоге все дело в топливе.

«Большая часть [изменений] должна исходить от альтернативных видов топлива», — говорит Патрик Грубер, генеральный директор Gevo, Inc.Gevo, компания по производству биотоплива из Колорадо, является вдохновителем превращения древесно-целлюлозного волокна в топливо для реактивных двигателей с помощью своей запатентованной методологии Alcohol-to-Jet (ATJ). — Иначе отсюда просто не добраться. Рост спроса на топливо — это нечто само по себе — в основном рост от 1 до 3 миллиардов галлонов в год. Это те объемы, которые придется компенсировать в будущем».

Процесс не простой, но результаты новаторские.

Древесные отходы в виде кучи, обрезков и биомассы подвергаются химическому процессу, в котором используются ферменты для ускорения естественного брожения древесных сахаров с помощью запатентованных дрожжей Gevo.Полученный спирт затем превращается в реактивное топливо.

«Это единственный известный мне случай в истории человечества, когда древесный сахар превратился в топливо для реактивных двигателей», — говорит Грубер. «Это разрушитель парадигмы».

На прошлой неделе рейс 4 авиакомпании Alaska Airlines, следовавший из Сиэтла в Вашингтон, округ Колумбия. C., стал первым в мире полетом на новом биотопливе на основе древесины.
Аляска Эйрлайнз

Северо-западный альянс передовых возобновляемых источников энергии (NARA) получает древесные отходы с земель племен и частных лесных хозяйств в Вашингтоне, Орегоне и Монтане.
НАРА

Грузовик со щепой загружен обрезками леса и кусками мертвых деревьев.НАРА

Горизонтальная дробилка измельчает древесину из косых штабелей.
НАРА

Реактивные двигатели — это невероятно отлаженные и усовершенствованные механизмы, которые могут работать только на одном виде топлива: керосине. Любой вид биотоплива, используемый в авиационной отрасли, должен быть сертифицирован. Получение этого сертификационного требования требует обширных испытаний, проводимых не только учеными-биотопливщиками, но и всеми производителями двигателей. Военные самолеты должны совершить многочисленные успешные испытательные полеты.

«Я полагаю, что это [биотопливо на основе древесины] разрабатывается уже около шести лет, — говорит Майк Уолкотт, содиректор проекта NARA. «То, что мы производим, молекулярно идентично топливу на нефтяной основе, за исключением материалов на биологической основе.

В то время как биотопливо на основе древесины является новинкой, использование возобновляемого биотоплива в авиационной промышленности не является новым. Фактически, Gevo заправил два коммерческих рейса Alaska Airlines в июне, используя 20-процентную смесь возобновляемого биореактивного топлива, полученного из американской кукурузы. Грубер говорит, что процесс ATJ компании может расщеплять любые сахара — будь то в древесине, сахарной свекле или кукурузе — на изобутанол, а затем превращать его в реактивное топливо.

«Это доказывает, что мы можем использовать несколько источников сахара», — говорит Грубер, отмечая, что возможность использовать древесный сахар, который полон примесей и гораздо более волокнистый, чем возобновляемый углерод из пищевых продуктов, имеет большое значение.«Мы можем производить древесный, кукурузный крахмал или свекловичный сахар. По сути, [ATJ] означает, что я могу делать это с любым источником углеводов из любой точки мира, что делает его полезным в глобальном масштабе».

Древесина играет интересную роль в технологии возобновляемого топлива, потому что ее много и она устойчива. Например, избыточную древесную массу от лесозаготовительной или столярной промышленности или древесные отходы, оставшиеся от устойчивого лесного хозяйства, легко получить. Это также более экологично — не только в плане прямого перехода от ископаемого углерода к возобновляемому углероду, но и в результате выбросов парниковых газов, поскольку источник углерода сгорает по-другому.

«По нашим расчетам, — говорит Уолкотт. «Это дает 70-процентное сокращение выбросов парниковых газов по сравнению с нашим обычным нефтяным топливом».

Грубер вторит Уолкотту, но добавляет, что источник энергии для создания топлива — в данном случае это смесь гидроэнергии и угольного электричества — также необходимо учитывать при полном анализе «от колыбели до могилы». «Многие технологии, на которые смотрят люди, размыты, потому что они думают, что это [биотопливо] что-то, что является альтернативой нефти, но это не работает.Вы должны иметь возобновляемый источник углерода, а также что-то делать с энергией».

Грубер отмечает, что именно поэтому Gevo стремится использовать источник экологически чистой энергии, такой как дровяная печь, для своего завода в Миннесоте.

Следующий шаг — масштабирование.

«Мы по-прежнему работаем на небольших объектах», — говорит Уолкотт, хотя Gevo собирает средства для строительства более крупного завода. «Мы еще не достигли оптимального масштаба».

Несмотря на это, будущее биотоплива в авиационной отрасли кажется ясным: оно никуда не денется.Фактически, несколько заводов по производству биотоплива, использующих другие стандарты, такие как этанол или биодизель, уже находятся в производстве в США и Европе. Кроме того, международный аэропорт Сиэтл-Такома (Sea-Tac), авиакомпании Alaska Airlines и Boeing недавно объединили усилия для финансирования исследования, направленного на понимание развития и осуществимости инфраструктуры для внедрения биотоплива в Sea-Tac для обслуживания всех авиакомпаний, использующих биотопливо. тот аэропорт.

«Авиационная промышленность очень поддерживает переход на биотопливо, — говорит Уолкотт.«Это потому, что они считают это абсолютно необходимым компонентом для дальнейшего роста в глобальном масштабе».

Самолеты

Энергия

Топливо

устойчивость

Рекомендуемые видео

Древесные отходы в топливо | Биомассажурнал.

com

Лесная промышленность превратила материал, который раньше сметали с полов столярных мастерских и выбрасывали, из побочного продукта в побочный продукт. Журнал «Биомасса» рассказывает о том, как Tolko Industries Ltd. и Nexterra Energy Corp. превращают древесные отходы с фанерного завода в топливо для обеспечения процесса помола.

Не так давно владельцы фанерного завода в Хеффли-Крик, Британская Колумбия, почувствовали на себе рост цен на энергоносители. Использование природного газа для нагрева воды для кондиционирования бревен и производства шпона с каждым годом становилось все более дорогостоящим по мере роста цен на топливо.Как оказалось, решение проблемы растущих счетов за электроэнергию пришло из самой мельницы.

Tolko Industries Ltd. производит конструкционную фанеру на своем заводе в Британской Колумбии. В процессе изготовления фанеры толщиной 3/8 дюйма и 1 дюйм завод производит тонны древесных отходов из зеленой коры. Вместо того, чтобы складывать эту неиспользованную биомассу в компостную кучу, Толко заручился помощью Nexterra Energy Corp. , чтобы превратить остатки в энергию, необходимую для питания частей мельницы. В мае 2006 года компания Nexterra запустила процесс внутренней газификации древесины, который помог Толко противостоять растущим затратам на электроэнергию и сократить количество углекислого газа, выбрасываемого заводом.

«Этот проект представляет собой стратегическую инвестицию в новую технологию, которая поможет нам стать более конкурентоспособными и энергоэффективными», — сказал в начале проекта Джим Баскервиль, региональный менеджер Tolko по шпону и фанере. Два года спустя эти стратегические инвестиции продолжают приносить дивиденды. Вместо того, чтобы платить огромные счета за природный газ, Толко заменяет 235 000 гигаджоулей (65,3 миллиона киловатт-часов) энергии в год на тепло, получаемое за счет 25 000 метрических тонн (27 600 тонн) древесных отходов.Проект газификации древесины заменил 40 процентов потребления природного газа заводом, что эквивалентно объему природного газа, используемого для обогрева примерно 1900 домов в самой западной провинции Канады. За счет использования синтетического природного газа (обычно называемого синтез-газом), производимого собственными силами, завод экономит около 1,5 млн канадских долларов на ежегодных расходах на электроэнергию.

Установка газификации древесины Nexterra преобразует древесные отходы в синтетический газ с помощью процесса с недостатком воздуха, при котором в процесс подается только 20-30 процентов кислорода, необходимого для полного сгорания топлива.Только небольшая часть древесного топлива полностью сгорает, а остальное преобразуется в синтетический природный газ. Единственным побочным продуктом процесса является гранулированная зола, которая, по словам Nexterra, практически не содержит несгоревшего углерода.

Президент и главный исполнительный директор Nexterra Джонатан Рон говорит, что проект работает настолько хорошо, что его компания и Толко объединяются для реализации аналогичного проекта на другом заводе Толко. При сохранении высоких цен на природный газ «Толко» — не единственная компания, заинтересованная в процессе газификации. Рон говорит, что его компания продолжает вызывать интерес в отрасли. «Когда мы впервые создали Nexterra в 2003 году, многие из компаний, с которыми мы связались, скептически относились к тому, что более высокие цены на природный газ сохранятся, а изменение климата действительно находится на краю экрана радара», — говорит он. «Многие считали, что рост цен и связанная с ним волатильность были результатом нормальных временных колебаний цен на товары. Сегодня практически все компании, с которыми мы имеем дело в лесной и других энергоемких отраслях, делают энергетику стратегическим приоритетом, а лидеры инвестируют в то, чтобы стать энергетическими эффективный.Выработка [топлива] внутри забора все чаще рассматривается как необходимая для снижения и контроля затрат на энергию».

Дополнительные льготы

В то время как улучшение итоговой прибыли для Tolko стало положительным результатом проекта газификации древесины, воздействие на окружающую среду привлекает внимание за пределами бухгалтерии. Толко и Nexterra говорят, что, заменив природный газ топливом из биомассы, завод в Хеффли-Крик сокращает выбросы парниковых газов на 12 000 метрических тонн (13 200 тонн) в год.Компании говорят, что это эквивалентно снятию с дорог почти 3000 автомобилей. По оценкам Толко, в течение ожидаемого срока службы энергосистемы компания сократит выбросы углекислого газа на 300 000 метрических тонн (330 000 тонн).

Хотя можно просто сжигать древесные отходы для производства тепла для работы мельницы, газификация древесины имеет свои преимущества. Преобразование твердых отходов в газ позволяет использовать энергию в качестве замены или дополнения к текущим операциям, работающим на природном газе.Выбросы от сожженного синтез-газа менее опасны для окружающей среды, чем выбросы от сожженной древесины.

Газификационная установка Nexterra предназначена для получения синтез-газа из различных видов древесного топлива, включая материал с содержанием влаги до 60 процентов.

Другие приложения

Рон говорит, что преимущества автономной выработки энергии не ограничиваются лесной промышленностью. Промышленность продолжает находить инновационные способы использования ранее выброшенной биомассы для производства энергии и замены потребления ископаемого топлива.«Мы наблюдаем интерес не только к лесной промышленности, — говорит Рон. «Мы также наблюдаем огромный интерес к нашей технологии газификации в других секторах. Например, такие учреждения, как университеты, государственные учреждения, военные комплексы и больницы, потребляют большие объемы природного газа и мазута для отопления и горячего водоснабжения. тот рынок».

Интерес к процессу газификации биомассы Nexterra также не ограничивается Канадой. В настоящее время компания участвует в проекте с Johnson Controls Inc.для предоставления энергетических услуг в Соединенных Штатах. Первый совместный проект пары — система газификации биомассы в Университете Южной Каролины в Колумбии. В рамках проекта древесные отходы местных лесопилок будут использоваться для производства тепла, горячей воды и электричества для кампуса.

Nexterra также видит будущий рынок для энергии биомассы, которая генерируется за пределами забора. «Еще один сектор, с которым мы начинаем работать, — это электроэнергетика, где коммунальные предприятия по всей Северной Америке покупают экологически чистую энергию из биомассы и других форм возобновляемой энергии», — говорит он.«Мы находимся в процессе заключения стратегического альянса с крупным независимым производителем электроэнергии с целью реализации более 100 мегаватт малых электростанций, работающих на газификации биомассы, в течение следующих нескольких лет. Это только начало. Мы видим огромный рост потенциал в секторе производства электроэнергии для наших продуктов и технологий».

Не имея дефицита биомассы и не предвидя облегчения от повышенных цен на энергию, Nexterra теперь делает ставку на рынок, который выходит за пределы забора.

Майкл Ширек — штатный автор журнала Biomass Magazine . Свяжитесь с ним по адресу [email protected] или по телефону (701) 746-8385.

Топливо будущего

В результате быстро образовался союз для поддержки государственных субсидий на биомассу. Он объединил зеленых, считавших древесину нейтральной по отношению к углероду; коммунальные предприятия, которые считали совместное сжигание дешевым способом спасения своих угольных электростанций; и правительства, которые рассматривали древесину как единственный способ достичь своих целей в области возобновляемых источников энергии.ЕС хочет получать 20% своей энергии из возобновляемых источников к 2020 году; если бы он полагался только на солнечную и ветровую энергию, он не достиг бы этой цели на милю страны.

Борьба за достижение цели к 2020 году требует создания нового вида энергетического бизнеса. В прошлом электричество из древесины было мелкомасштабной операцией по переработке отходов: скандинавские целлюлозно-бумажные комбинаты имели поблизости электростанцию, которая сжигала ветки и опилки. Позже появился совместный огонь, незначительное изменение. Но в 2011 году RWE, крупная немецкая коммунальная компания, переоборудовала свою электростанцию ​​Tilbury B в восточной Англии, чтобы она полностью работала на древесных гранулах (обычная форма древесины для сжигания в промышленности).Он сразу же загорелся.

Не испугавшись, Drax, также находящаяся в Великобритании и являющаяся одной из крупнейших в Европе электростанций, работающих на угле, заявила, что переведет три из шести своих котлов на дрова. После запуска в 2016 году они будут производить 12,5 тераватт-часов электроэнергии в год. Эта энергия получит субсидию, называемую возобновляемым сертификатом обязательства, в размере 45 фунтов стерлингов (68 долларов США) за мегаватт-час (МВтч), выплачиваемую сверх рыночной цены на электроэнергию. По текущим ценам, подсчитал Роланд Веттер, главный аналитик CF Partners, крупнейшей в Европе фирмы по торговле выбросами углерода, Drax может получать 550 млн фунтов стерлингов в год в виде субсидий на биомассу после 2016 года — больше, чем ее прибыль до налогообложения в 2012 году, составившая 190 млн фунтов стерлингов.

Имея такие стимулы, европейские фирмы рыскают по земле в поисках древесины. По данным канадской компании International Wood Markets Group, в 2012 году Европа потребила 13 млн тонн древесных гранул. Согласно текущим тенденциям, к 2020 году европейский спрос вырастет до 25–30 м в год.

Европа не производит достаточно древесины, чтобы удовлетворить этот дополнительный спрос. Таким образом, значительная часть этого будет приходиться на импорт. Только в 2010 году импорт древесных пеллет в ЕС вырос на 50%, а мировая торговля ими (под влиянием спроса со стороны Китая и ЕС) может вырасти в пять-шесть раз с 10–12 млн тонн в год до 60 млн тонн к 2020 году, считают в Европейский совет по пеллетам. Большая часть этого будет поступать от нового бизнеса по экспорту древесины, который процветает в западной Канаде и на юге Америки. Гордон Мюррей, исполнительный директор Канадской ассоциации древесных пеллет, называет это «отраслью, созданной из ничего».

Цены зашкаливают. Древесина не является товаром и единой цены не существует. Но индекс цен на древесные гранулы, опубликованный Argus Biomass Markets , вырос со 116 евро (152 доллара США) за тонну в августе 2010 года до 129 евро за тонну в конце 2012 года.Цены на древесину лиственных пород из западной Канады выросли примерно на 60% с конца 2011 года.

Это оказывает давление на компании, использующие древесину в качестве сырья. По словам Петтери Пихлаямяки из финской консалтинговой компании Poyry, за последние пять лет в Европе закрылось около 20 крупных лесопильных заводов, производящих древесностружечные плиты для строительной отрасли (хотя в этом также виноват строительный кризис в ЕС). Более высокие цены на древесину наносят ущерб целлюлозно-бумажным компаниям, которые и без того находятся в плохом состоянии: производство бумаги и картона в Европе остается почти на 10% ниже своего пика 2007 года. В Великобритании производители мебели жалуются, что конкуренция со стороны производителей энергии «приведет к краху основной британской базы по производству мебели, если субсидии не будут значительно сокращены или отменены».

Но если бы субсидирование энергии биомассы было эффективным способом сокращения выбросов углерода, возможно, этот побочный ущерб можно было бы списать на неблагоприятное последствие политики, которая в целом была выгодной. Так ли это эффективно? №

Древесина производит углерод дважды: один раз на электростанции, один раз в цепочке поставок.Процесс изготовления пеллет из дерева включает в себя его измельчение, превращение в тесто и прессование. Это, плюс доставка, требует энергии и производит углерод: 200 кг CO2 на количество древесины, необходимое для производства 1 МВтч электроэнергии.

Это уменьшает количество углерода, сэкономленного за счет перехода на древесину, что увеличивает цену экономии. С учетом субсидии в размере 45 фунтов стерлингов за МВтч, говорит г-н Веттер, экономия одной тонны CO2 за счет перехода с газа на древесину обходится в 225 фунтов стерлингов. И это предполагает, что остальная часть процесса (на электростанции) является углеродно-нейтральной.Вероятно, это не так.

Топливо и ваши деньги

За последние несколько лет ученые пришли к выводу, что первоначальная идея — углерод в управляемых лесах компенсирует углерод на электростанциях — была чрезмерным упрощением. На самом деле углеродная нейтральность зависит от типа используемого леса, скорости роста деревьев, использования древесной щепы или целых деревьев и так далее. Как заявило в 2011 году еще одно представительство ЕС, Европейское агентство по окружающей среде, предположение, что «сжигание биомассы по своей природе будет углеродно-нейтральным… неверно… поскольку оно игнорирует тот факт, что использование земли для производства растений для производства энергии обычно означает, что эта земля не производит заводы для других целей, в том числе углерод, иным образом секвестрированный.

Тим Поискингер из Принстонского университета подсчитал, что если целые деревья используются для производства энергии, как это иногда и происходит, они увеличивают выбросы углерода по сравнению с углем (самым грязным топливом) на 79% в течение 20 лет и на 49% в течение 40 лет; сокращение выбросов углерода не происходит до тех пор, пока не пройдет 100 лет, когда новые деревья вырастут.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован.