Как обустроить мансарду?



Как создать искусственный водоем?



Как наладить теплоизоляцию?



Как сделать стяжку пола?



Как выбрать теплый пол?



Зачем нужны фасадные системы?



Что может получиться из балкона?


Главная страница » Энциклопедия строителя

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24]

страница - 11

дается падение эффективности фотолитической реакции. Здесь необходим поиск очень тонкого и точного равновесного состояния. В-настоящее время изолирование внутриклеточных систем представляется затруднительным, и в долгосрочном плане они менее стабильны, чем целые клеточные системы; современные исследования посвящены поискам методов стабилизации этих систем. Как системы целых клеток, так и однофазные внутриклеточные системы, испытанные до настоящего времени, образуют смесь водорода и кислорода. Разделение реакций вьщеления водорода и кислорода теоретически возможно путем использования промежуточного носителя окислительно-восстановительного потенциала, регенерирующего водород с использованием гидрогеназы, однако такой носитель до сих пор не найден.

В заключение следует сказать, что биологические методы производства водорода на свету применяются только пока в лабораториях. Практическая технология может появиться только через несколько десятилетий после проведения фундаментальных исследований в этой области.

ЛИТЕРАТУРА

[ 1 ] Jones, D., Jones, J., Wood chips versus densified biomass: An economic comparison, 4th Symposium on Energy from Biomass and Wastes, Lake Buena Vista, Florida, January, 1980.

[2] Junge, D. C, The state of the art of producing synthetic fuels from biomass, pp. 251-330 in Alternative Energy Sources, Part A, Ed. J. T. Manassah, Academic Press, 1981.

[3] Bull, D. A., Towards denser bales - commercial developments, АВЛЗ Straw Utilisation Conference, Oxford, Nov./Dec, 1978.

[4] Wilton, В., The development of furnace/heat exchanger systems in which chopped cereal straw is the fuel. Energy from Biomass Proceedings of the EEC Contractors Meeting, Brussels, May 1982.

[5] Pedersen, T. Т., Heat energy from animal waste by combined drying, combustion and heat recovery, As for [4].

[6] Pyle, D. L., Energy and fuel from biomass. National Energy Symposium, National Council for Science and Technology, Nairobi, Kenya, November 1978.

[7] Cheremisinoff, N. P., Wood for Energy Production, Chapter 4, Ann Arbour Science, 1980.

[8] Brandon, R. J., Residual wood fired furnaces: A demonstration of advanced systems, pp. 199-221 in [1].

[9] Rexen, F. P., Straw utilisation in Denmark, ADAS Straw Utilisation Conference,

Oxford, Nov./Dec. 1978. [10] Chapter 3 in [7].

[11] Tillman, D. A., Energy from wastes: An overview of present technologies and programs. Chapter 2, in Fuels from Waste, Eds. L. L. Anderson and D. A. ТШтап, Academic Press, 1977.

[12] Shafizadeh, F., Fuels from wood waste. Chapter 9 in [.11].

[13] Reed, T. В., Biomass gasification: Yesterday, today and tomorrow, Symposium

Bio-Energy 80, Atlanta, Georgia, April 1980. [14] Miles, T. R., Densification of biomass for energy uses, pp. 197 -198 in [13]. [15] Pober, K. W., Bauer, H. F., The Nature of pyrolytic oU from municipal soUd waste.

Chapters in [13].

[16] Coffman, J. A., Steam gasification of biomass, 3rd Annual Biomass Energy Systems

Conference Proceedings, Golden, Colorado, June 1979. [17] Kam. A. Y., Hydrocarbon liquids and heavy oil from biomass, pp. 589-615 in [1]. [ISJKevirf, C. R., Technology and economics of fermentation alcohol - an update,

EnzymeMicrob. Technol.,S, 1983, 103-114;. [19]VilIet, R., Hydrolysis of biomass, pp. 156-157 in [13]. [20] Reed, G., Peppier, H. J., Yeast Technology, p. 35, AVI Publishing Co., 1973. [21] Rogers, P. L., Leek, K. J., Skolniki, M. L., Tribe, D. E., Ethanol production by

Zymomonas mobilis, Adv Biochem Eng., 23, 1982, 37-84. [22] Robers, R. S. Economics of ethanol from wood using the GIT process, pp. 671-

688 in[l].

[23] Emert, G. H., Chemicals from biomass by improved enzyme technology, pp. 488-

499, in Am. Chem. Soc. Div. Pet. Chem., Symposium on Biomass as a Non-Fossil

Fuel Source, Honolulu, April 1979. [24] Hobson, P. N., Bousfield, S., Summers, R., Methane Production from Agricultural

and Domestic Wastes, Applied Science Publishers, 1981. [25] Calvin, M., Petroleum plantations for fuel and materials. Bioscience, 29, 1979,

533-538.

[26] Whitworth, D. A., Ratledge, C, Microorganisms as a potential source of oils and fats. Process Biochemistry, Nov. 1974, 14, 22.

[27]HiUen, L. W., Pollard, G., Wake, L. V., White, N., Hydrocracking of the oils of Botryococcus braimii to transport fuels, Biotechnol Bioeng, 24, 1982, 193-205;

[28] Benson, A. A., Lee, R. F., The role of wax in oceanic food chains. Scientific American,^!,!!-86.

[29] Stern, R., Guibert, J.-C, Les huiles vegetales et leurs derives: Carburant de substitution. Revue delInstitut Francois du Petrole, 38, 1983, 121-136.

[30] Doak, T. E., Commodity oil markets and how they work, J Am Oil Chemists Soc, 55, 1978, 601A-604A.

[31] Lysons, A., Natural oils and fats - Prospects for the 1980s. J Am Oil Oiemists Soc, 55, 1978, 25-27.

[32] OCallaghan, C, Vegetable oil as a diesel fuel. Energy World, May 1982, 6.-7.

[33] Goodier, B. G., HeUman, M. D., Nixon, P. R., Schwiesow, W. F., Sunflower oil -

An emergency farm fuel? Agric Eng, 61, 1980, 20-21. [34] Elsbett, L. E., Elsbett, G., Elsbett, K., Behrens, M., Alternative fuels on a small

high speed turbocharged diesel engine. Paper 830556 SAE Int Congress, Detroit,

AprU 1983.

[35] Plaskett, L. G., The generation of hydrogen gas using the photosynthetic mechanism of green planfs and solar energy (biophotolysis), ETSU Publication CR/20, March 1979.


Таблица 36. Структура издержек производства

ГЛАВА

СТОИМОСТЬ БИОЭНЕРГИИ

4.1. ПОДХОД К РАСЧЕТАМ СТОИМОСТИ БИОЭНЕРГИИ

Цель экономической оценки предложений по использованию биотоплива — сравнение стоимости ресурсов и необходимых усилий по их освоению с ценностью предполагаемых результатов. Методы расчетов достаточно хорошо разработаны [1, 2], что дает возможность с определенной точностью прогнозировать издержки в отношении хорошо известных процессов. Для новых процессов и продуктов, где приходится сталкиваться со значительной долей неопределенности как в отношении технологии, так и рынка сбыта продуктов, прогнозирование издержек характеризуется низкой точностью, и при строительстве заводов может возникнуть значительный перерасход средств [3]. В литературе имеется целый ряд вариантов расчетов путей производства биотоплива, при этом предполагаемый экономический эффект сильно варьирует. В коротком исследовании невозможно охватить все детали расчетов; сформулируем только основные принвдпы, применимые к большинству предложений. Такие принципы помогут определить основные компоненты издержек и прибыли, помогут оценить характернью черты новых предложений, а также их влияние на общую сумму издержек. Тщательный анализ издержек по производству биотоплива часто выявляет необычную зависимость от некоторых факторов, таких, как налоговые льготы или кредиты на побочные продукты.

Разбивка издержек. Издержки обычно раскладываются на такие компоненты, как сырье, эксплуатационные затраты и капитальные затраты. Материалы и некоторые эксплуатационные затраты варьируют в зависимости от хода производственного процесса. Капитальные и эксплуатационные затраты являются постоянными, не зависящими от того, производится продукт или нет. Совершенно очевидно, что для минимизации затрат завод должен работать по возможности ближе к полной мощности. В таблице 36 представлены различные компоненты материальных, производственных и капитальных затрат при производстве биотоплива.

Относительный размер каждой из основных категорий важен во многих отношениях. Привлечь капитал бывает трудно, причем затруд-72

Сырье

Э ксплуатационные затраты

Капитальные затраты

Биомасса Вода

Катализатор Другие ингредиенты Коммунальные сооружения Технический уход Заработная плата Накладные расходы Лицензионная плата Амортизационные отчисления

Прибыль на инвестированный капитал

Кредиты на побочные продукты

капитал, требуемый: на землю;

установку с ограниченной емкостью батарей; установку, удаленную от места сбора биомассы; оборотный капитал

нения возникают по мере увеличения риска и неопределенностей, связанных с осуществлением проекта. В развивающихся странах может возникнуть необходимость привлечения иностранного капитала и закупки иностранной валюты для погашения долга из получаемой прибыли. Как уже отмечалось, внедрение капиталоемких процессов бывает особенно затруднено в периоды роста цен на энергоносители и недостатка капитала. Исследования обычно приводят к решениям, предполагающим использование более совершенных технологий, требующих больших капитальных затрат. Примитивнью, менее капиталоемкие, но более трудоемкие процессы бьши бы иногда желательны, но они не всегда оказываются приемлемыми для развитых и развивающихся стран.

Во многих процессах по производству биотоплива сырье, биомасса, является наиболее крупным компонентом издержек производства. Это вызывает значительные трудности, так как обычно сложно сделать что-либо для уменьшения затрат по этой категории. Необходима дешевая биомасса, не используемая при производстве более ценных продуктов. Конкуренция со стороны этих более ценных продуктов (продукты питания, корма, лесоматериалы и т. д.) может лишить сырья процесс производства биотоплива. Топливная промышленность очень крупная по сравнению с отраслями, производящими продукты питания, корма и другие товары, и дешевая биомасса, используемая в широком масштабе, радикально изменят судьбу последних. И наоборот, субсидирование производства биологического топлива повысит цену на биомассу, используемую как сырье для производства продуктов питания и т. д.


Эксплуатационные расходы бывают часто малы по сравнению с капитальными затратами и затратами на сырье. Однако были предприняты значительные усилия по сокращению этих издержек благодаря возможностям использования новых технологий, применяемых в других областях, например энергосберегающие технологии, новые типы ферментеров, разработанных в области биотехнологии, новые процессы сепарирования. Трудно понять причину таких интенсивных усилий по проведению исследований, направленных на изыскание путей сокращения эксплуатационных расходов, не сопровождающихся аналогичными усилиями по сокращению общих капитальных затрат и затрат на сырье.

Воздействие различных факторов на издержки. Основным вопросом при оценке процессов является вопрос об изменении общих издержек на 1 т биотоплива в зависимости от колебаний одной или более переменных, определяющих издержки, включая издержки на сырье, производительность реактора, выход продукта и т. д. Например, цены на сырье могут варьировать как по срокам, так и по районам. Моделирование издержек дает возможность определения условий, способствующих благоприятному протеканию процесса; однако было установлено, что в некоторых случаях экстраполяция компонента издержек до нуля все же не дает возможности определения благоприятных условий протекания процесса. Анализ издержек позволяет провести оценку предложений. "Гибкость" некоторых параметров, необходимая для снижения общих расходов до приемлемого уровня, с технической точки зрения может быть не всегда возможна.

Чувствительность общих издержек к значениям переменных процесса может носить линейный и нелинейный характер. Всесторонний расчет затрат для данного процесса может оказаться крайне сложным, требующим большого числа вводимых данных. Но так как многие виды топлива не имеют промышленного значения, часто достаточно бывает дать общую картину и продемонстрировать экономические проблемы, связанные с осуществлением процесса, с помощью простых моделей.

Биологические и химические процессы производства топлива. В литературе имеются многочисленные данные [4, 5] относительно потенциальных возможностей биотехнологии в плане производства топлива, объемных химических продуктов и широкого диапазона высокоценных продуктов. И только в редких случаях [6] упоминается более высокая стоимость биологических процессов по сравнению с химическими. Преимущества биологических процессов очевидны (табл. 37), однако они сопровождаются более значимыми недостатками (табл. 38). Как уже говорилось, стоимость сырья и эксплуатационные расходы при осуществлении биологических процессов в 3 раза выше, чем соответствующие показатели при протекании химических процессов. Некоторыми причинами этих повышенных затрат являются низкая продуктивность процессов (тонн продукта на 1 м^/ч), потребность в реакторах, устойчивых к коррозии и нетоксичных, чувствительных биологических 74

Таблица 37. Преимущества биологических производственных процессов

Низкая энергия активации,

Возможность осуществления многоступенчатых превращений в одном реакторе Высокий выход продукта

Универсальность в отношении использования различных видов сырья Структурная специфичность

Получение хнрапьных продуктов (т. е. возможность получения продуктов, не

совмещаемых со своим зеркальным изображением)

Разбавление сырья

Превращение комплексных молекул

Получение пищевых продуктов, кормов и лекарственных препаратов

Таблица 38. Недостатки биологических производственных процессов

Медленное протекание реакций

Извлечение продукта нз разбавленной водной фазы

Сложные условия реакции

Требования стерильности

Предпочтительное циклическое производство

Высокая стоимость регенерации катализатора (клеток)

реакций к физическим условиям и необходимость больших количеств воды для осуществления процесса. В результате было установлено, что биологические процессы, за редкими исключениями, больше пригодны для производства высокоценных продуктов, а также продуктов, которые невозможно или трудно получить при использовании ископаемого углеродного сырья. Однако такие продукты, как пищевые, этиловый спирт и уксусная кислота, предназначенные для потребления человеком, по эстетическим и политическим соображениям производятся биологическим путем даже в тех случаях, когда синтетический продукт дешевле и выше по качеству.

Биологические клетки могут осуществлять многие преобразования, лежашце в основе современной химической промышленности; однако эти реакции не используются вследствие их относительно низкой скорости, сложности и дороговизны. Эти утверждения приводятся здесь не с целью снижения энтузиазма по поводу развития биотехнологии; использование биологических процессов только тогда будет правомерным, когда их универсальность, специфичность и сложность будут иметь максимальную отдачу. Биологические процессы дополняют химические процессы, при этом каждый процесс имеет свою собственную область применения.

Издержки, инфляция и растущие цены на энергию. Хотя мы еще вернемся к вопросу будущих тенденций в случае дефицита нефти, возможно, здесь имеет смысл сделать несколько замечаний. В настоящее время




содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24]

© ЗАО "ЛэндМэн"