СОЗДАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЛАНТАЦИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КУЛЬТУР

Компания «Braun Industrial Technology GmbH» (Германия) имеет более чем 30-летний опыт в реализации проектов в сфере традиционной и альтернативной энергетики.

В партнерстве с компанией «WABIO» (Германия), по заказам муниципалитетов стран Европейского Союза, были спроектированы и построены заводы по переработке бытовых отходов, в состав которых входят биогазовые электростанции для переработки органических отходов, мощностью от 0,15 МВт до 20 МВт в час.

 

Описание проекта

Основная цель проекта – создание промышленных плантаций по выращиванию энергетических культур — для решения задачи обеспечения местной общины дешевым топливом местного производства, полученным из возобновляемых источников, повышения уровня экономической и энергетической независимости общины, обеспечения дополнительных поступлений в бюджет общины и создания 110 новых рабочих мест. 

Энергетические культуры представляют собой растения, которые специально выращиваются для использования в качестве топлива или для производства биотоплива. В Европе и в мире интерес к энергетическим культурам возник в 1970-е годы в связи с неожиданно разразившимся энергетическим кризисом. Начались поиски альтернативных источников энергии, включая энергетические культуры. Подтверждением этого является принятие 12 декабря 2015 в Париже нового климатического соглашения, которое предусматривает замедление темпов роста среднегодовой температуры, путем приведения во второй половине XXI века выбросов парниковых газов до уровня, который природа способна перерабатывать без ущерба для себя. Украина только частично обеспечивает себя собственными энергоресурсами и вынуждена импортировать около половины ископаемых энергоносителей.

 

Энергетическая политика европейских стран, в том числе Украины, в значительной мере зависит от импорта энергетического сырья. По данным статистики общее поставки первичной энергии в 2018 году в Украине составило 93,2 млн.т н.э., из которых 34,0 млн.т н.э. (36,5%) было импортировано.  Такая зависимость от импортируемых энергоносителей может стать угрозой для энергетической и национальной безопасности страны. Поэтому освоение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) следует рассматривать как важный фактор повышения уровня энергетической безопасности и снижения антропогенного воздействия энергетики на окружающую среду.

К основным преимуществам растительной биомассы как источника энергии, можно отнести экологическую чистоту выбросов по сравнению с ископаемыми видами топлива, отсутствие негативного влияния на баланс углекислого газа в атмосфере. При сгорании биотоплива на основе растительной биомассы в атмосферу выбрасывается меньше углекислого газа, чем поглощается растениями в процессе фотосинтеза, образуется в 20…30 раз меньше оксида серы и в 3…4 раза меньше золы по сравнению с углем.

 

В Европе разработаны и успешно выращиваются специальные травосмеси для производства биогаза. Допускается высаживание травосмесей много лет на одном и том же участке земли, поскольку травосмеси не истощают землю, а наоборот обогащают ее, выступая в качестве сидерата. Травы вносят ценный вклад в образование гумуса и противодействуют его деградации. Дикие растения служат пищей и убежищем для многих животных, а также могут использоваться в качестве экологически приоритетных территорий. Детальнее с презентацией травосмесей для биогаза можно ознакомиться здесь 

 

В Украине на сегодня сырьевой базой для производства твердого биотоплива служат в основном отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепа), солома зерновых и зернобобовых культур, подсолнечная лузга и др. Поступления такого сырья является нестабильным и носит сезонный характер, что негативно влияет на эффективность работы установок по производству биотоплива. Кроме того, биотопливо, изготовленное из остатков содержит значительную долю (до 10%) зольных элементов, уменьшает его теплотворные свойства и эксплуатационные характеристики котлов.

Плантация однолетнего Мискантус Гигантеус 

К таким растениям относится мискантус (Miscanthus) — многолетняя злаковая культура, которую на протяжении многих лет выращивают в Америке и Западной Европе как источник биоэнергии. За счет высокой урожайности сухой биомассы (до 25 т / га), высокой теплотворной способности (5 кВт / ч / кг или 18 МДж / кг), низкой естественной влажности стеблей на сборе (до 25%) мискантус является эффективной по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами растением для производства твердого биотоплива. Одна тонна сухой массы мискантуса эквивалентна 400 кг сырой нефти, 1,7 т древесины, 515 м3 природного газа, или 620 кг каменного угля. Стебли мискантуса могут быть высотой до 4 метров и содержат 64 … 71% целлюлозы, обусловливает его высокую энергетическую ценность.


Однолетние посевы свичграса

 

Новой перспективной энергетической культурой для Украины также является просо прутьевидное или свитчграс (Раписит virgatum), что относится к многолетних злаковых культур. Свитчграс происходит из Северной Америки и растет в естественных условиях как трава прерий. Но с начала 90-х годов в США и Канаде свитчграс начали рассматривать в качестве многолетней энергетической культуры, сырье которой используется для производства твердого биотоплива, а также для целлюлозной промышленности. Свитчграс нетребователен к влаге и питательных веществ, имеет высокую природную устойчивость к болезням и вредителям, что позволяет получать стабильные урожаи сухой биомассы на малопродуктивных эродированных землях.

 

Плантация Павловнии

Одним из лидеров в этой области можно считать Павлонию. Павловния — это дерево с наибольшей скоростью роста в мире (другие названия: дерево принцесса, дерево феникс). В оптимальных условиях выращивания за 4 года может достигать 20 метровой высоты и использоваться в качестве сырья. В то же время Павловния считается хорошим сырьем для производства биотоплива: быстро растет и обладает высокими показателями теплоотдачи, может играть значительную роль в решении энергетического кризиса.

Эта древесина самостоятельно регенерирует от корня, благодаря чему и получила название дерево-феникс. Это означает, что минимально 3 и максимально 5 циклов (при выращивании на биомассу до 7 циклов) прорастания можно использовать без необходимости повторной высадки. Листья Павловнии растут быстро и имеют очень большую емкость переработки СО2. Благодаря глубокой корневой системе улучшает почву, насыщая азотом, а также предотвращает ее эрозию.

ru_RURussian