Биоэнергетика: продукты леса

Общие сведения. На нашей планете древесной растительностью занято около 4 млрд га, из которых около 2,8 млрд га доступны для практического использования. Дрова были основным видом топлива до тех пор, пока в конце XIX столетия не стали широко использоваться полезные ископаемые — сначала уголь, а позднее нефть и природный газ. Значительное уменьшение объемов продуктов леса вследствие истощения лесных угодий, потребности различных промышленных производств, особенно бумаги и строительных материалов, а также появление новых видов топлива привели к значительному уменьшению использования продуктов леса как энергетического материала. Однако как источник энергии в процессе заготовки и переработки древесины могут использоваться отходы, образующиеся в достаточно большом количестве, которые делятся на две группы:

• образующиеся непосредственно в лесу и включающие в себя различные остатки древесины — некондиционные стволы, ветви, листья, хвоя, кора, корни;
• образующиеся в процессе промышленной переработки лесоматериалов — обрезки, горбыль, опилки, стружка и прочее.

Первая группа отходов является достаточно приемлемым видом сырья и используется в качестве энергоресурсов. Количество отходов зависит от многих факторов: от породы леса, его географического положения, характера местности, методов заготовки и прочее. Отходы, образующиеся в процессе лесозаготовок, состоят преимущественно из древесины и целлюлозы, основными составляющими которых является углерод (около 50 % массы), кислород (около 40 %) и водород (около 5 %). Теплота сгорания лесозаготовительных отходов зависит от зольности и влажности и равна примерно 18 610 МДж на тонну сухой массы (5,17 МВт • ч или 0,64 т у. т.). Как правило, зольность древесины составляет 1 %, коры — от 2 до 10 %, но эта величина может быть и намного больше, если в процессе заготовок попадают камни, песок и другие загрязнения.

Вторая группа отходов состоит из промышленных отходов, образующихся в процессе первичной обработки лесоматериалов, а также из отходов, образующихся при приготовлении пульпы для производства бумаги — кора и отходящий щелочной раствор. Отходящий черный щелочной раствор представляет собой жидкость, образующуюся при щелочной и сернокислотной обработке древесины, и имеет в своем составе большое количество растворенных органических соединений. При регенерации щелочи выделяют твердые вещества.

Теплота сгорания твердого вещества, выделенного из щелочного раствора, в среднем составляет 15 400 МДж/т (4,28 МВт х х ч./т или 0,53 т у. т.).

Во многих европейских странах в 70-е годы, после подъема цен на нефть, в качестве энергоносителей начали использовать древесные отходы лесных хозяйств. Вследствие этого потребность в нефти сократилась на 15…25 %. Необходимо отметить, что в 1996 г. во всех странах мира (без стран СНГ) за счет использования топливной щепы произведено столько энергии, сколько ее можно было бы получить при сжигании 1190 млн т каменного угля. В 2014 г. использование топливной щепы в качестве топлива достигнет эквивалента 1 632 млн т каменного угля или 1 070 млн т нефти.

Ресурсы Украины. В Украине вследствие значительного истощения лесных ресурсов для энергетических потребностей необходимо ориентироваться в основном на отходы леса и бумажной промышленности. Известно, что в процессе ухода за лесным хозяйством правильная вырубка леса способствует росту качественной древесины и увеличению ее товарной массы.

Дата публикации: 27.03.2013

Похожие записи:

• Биоэнергетика
• Фотоэнергетика в мире
• Состояние и направления развития солнечной энергетики Украины
• Системы комбинированного солнечного теплоснабжения
• Системы пассивного солнечного теплоснабжения
• Системы активного солнечного теплоснабжения