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 - 19

производимым в городе с населением 200 млн. жителей. Возможные методы обработки заключаются в сооружении отстойников, аэробных и анаэробных фильтров или сбросе в море. Однако эти методы не находят широкого использования в Бразилии, вероятно, вследствие их дороговизны. Проблема удаления сточных вод возникает в Великобритании при производстве виски; бьш проведен ряд исследований по изысканию дешевого метода удаления отходов первичной перегонки (остатков от сброженного сусла). Эти остатки дали положительный эффект при использовании их в качестве удобрения [17]. При организации сброса необходимо наличие хорошо дренируемых почв с высоким содержанием органического вещества; при этом надо следить, чтобы сбросы с высокой биологической потребностью в кислороде не попадали в

реки. Проблема удаления стоков при производстве спирта из кукурузы решена путем их выпаривания с получением сухой барды (при наличии рьшка для этого продукта).

Отходы анаэробного брожения. Анаэробное брожение представляет собой метод для обработки стоков и одновременно для производства метана. Преимущество этого метода состоит в снижении биологической потребности в кислороде жидкостей и твердых частиц. Однако только часть исходного углерода удаляется в виде метана и диоксида углерода (около 50-70 %). Остальная часть содержится в осадке, который может использоваться в качестве удобрения на соответствующих почвах в соответствующее время года. Другой метод удаления - сжигание и организация свалок мусора. Жидкие загрязняющие вещества возникают в результате предварительной обработки твердых отходов для последующего сбраживания, а также в результате обезвоживания суспензий. Размеры этих проблем пока не ясны [18]. Однако риск переноса инфекции из материала, подлежащего сбраживанию (например, экскременты человека и животных), по имеющимся данным, уменьшается.

На тяжелых, заболоченных почвах удаление сброженного осадка представляет серьезную проблему, а стоимость транспортировки в места сброса может быть значительной..Повышенная концентрация тяжелых металлов в осадке может способствовать накоплению этих металлов в почве. Сжигать осадок дорого, а мусорные свалки нежелательны по санитарным соображениям. Горючие газы, образовавшиеся в результате брожения, могут содержать значительные количества серы, вызывающей коррозию устройств для сжигания, а диоксид серы, содержащийся .в продуктах сгорания, загрязняет атмосферу. Производство метана и обработка жидких стоков создают часто противоречивую ситуацию, так как для максимального производства метана и получения стока с минимальным показателем биологической потребности в кислороде требуется различное время реакции. Таким образом, здесь необходимо компромиссное решение — в интересах охраны окружающей среды следует принять более низкий выход энергии.

Сжигание и термическое обогащение. Все методы, предполагающие сжигание биомассы, такие, как термическое обогащение, вызывают выброс в атмосферу частично окисленных и не сгоревших углеводородов, частиц, а также окислов азота и серы. Некоторые процессы дают жидкие стоки. Как жидкие стоки, так и выбросы в атмосферу, происходящие в результате сгорания и процессов термического обогащения, описаны в литературе [18]. На крупных заводах по производству топлива борьба с загрязнением имеет достаточную эффективность при соответствующих затратах. Однако при мелкомасштабном производстве борьба с загрязнением становится нереальной. Выгоды от сжигания древесины по обеим сторонам Атлантики являются хорошо известными, и эффективность переноса тепла и регулирование интенсивности сгорания явились предметом значительного внимания. Однако это регулирование осуществляется только путем изменения течения процесса сгорания. Эмиссионный фактор для окиси углерода, метана, альдегидов, бензола и полициклических углеводородов в расчете на 1 кг древесины выше при недостатке кислорода, чем при его избытке [19]. Выбросы при сжигании угля бьши, однако, на три порядка ниже, чем при сжигании древесины. Выброс мутагенных веществ в атмосферу при сжигании древесины в печах бывает выше, чем при сжигании угля, и всегда выше, чем при работе угольных и нефтяных промышленных бойлеров и печей [7]. Представляют проблему также твердые частицы, выбрасываемые в атмосферу; их выброс при сжигании древесины в северных городах США играет большую роль в нагревании окружающего пространства [6]. Однако можно отметить, что при сжигании древесины происходит меньщий выброс серы по сравнению с углем (в отношении других форм биомасс положение может быть иным).

ЛИТЕРАТУРА

[1] Сотаг, С. L., Health effects of energy production and conversion, Ann Rev Energy, 1, 1976,581-600.

[2] Inhaber, H., Is solar power more dangerous than nuclear? New Scientist, 18 May 1978, 444-446.

3] Energy from biological processes, US Office of Technology Assessment, 1980.

4] Inhaber, H., Risk of energy production, Atomic Energy Control Board of Canada

Report AECB 1119, March 1978. [5] Starr, C, Rudman, R., Whipple, C, Philosophical basis for risk analysis, у4ии Rev

Energy, 1, 1976, 629-662. [6] Lipfert, F. W., Dungan, J. L., Residual fuewood use in the United States, Science,

219,1983,1425-1427. [7] Allaby, M., Lovelock, J., Wood stoves: the trendy pollutant. New Scientist, 13 Nov. 1980,420-422.

[8] Rotty, R. M., Energy supply/demand and global atmospheric carbon dioxide, p. 548, in Proceedings of Symposium Bio-energy j80, April 21-24 1980, Atlanta, Georgia. [9] Hinckley, A. D., Deforestation afid CO2, in [8].

[10] Leach, G., Energy and food production, International Institute for Environment and Development, 1975.


[U] Annual Abstract of Statistics 1982, HMSO, London. [12] Annual Report and Accounts 1982, BP Co. pic.

[13] Poole, A., Social/economic impacts in developing countries, pp.329-530, in [6]. [14] Bazin, M., Brazil: running on alcohol. Nature, 282, 1979, 550-551. [15] Brown, L., Food or fuel: new competition for the worlds cropland, Worldwatch paper no. 35, 1980.

[16] Van Hook, R. 1., Johnson, D. W., West, D. C, Mann, L. K., Environmental effects

of harvesting forests for energy, pp. 537-541,in [6]. [17] Bucknall, S. A., McKelvie, A. D., Naylor, R. E. L., The effects of application of

distillery pot ale to hffl vegetation and lowland crops, Ann Appl Biol, 93, 1979,

67-75.

[18] Shannon, L. J., Anath, K. P., Waste to energy systems: their nature and environmental impact. Chapter 7 in Energy and the Environment Interactions, Vol. 1, Ed. L. Theodore and A. J. Buonicore, CRC Press, 1980.

[19] Ramdahl, Т., Alfheim, 1., Rustad, S., Olsen, Т., Chemical and biological characterisation of emissions from small residential stoves burning wood and charcoal, Chemosphere, 11, 1982, 601-611.

ГЛАВА

РЫНКИ БИОТОПЛИВА

7.1. КАКОВА ЦЕНА БИОТОПЛИВА?

Дорогостоящий выбор, в главе 4 была показана дороговизна большинства видов биотоплива. Этот факт обычно признается даже сторонниками биоэнергии; она объясняет также, почему использование биотоплива в масштабах, сравнимых с масштабами использования традиционных видов в развитых странах, до сих пор не получило распространения. Там, где биотопливо все же используется, существуют особые условия. Например, правительство может субсидировать производство биотоплива (газохол в США и Бразилии) или обложить высокими налогами использование ископаемых видов топлива. И наоборот, биологическое сырье для производства биотоплива может представлять собой дешевые остатки, например, в деревообрабатывающей промышленности; оно может являться загрязняющими отходами; наконец, оно может быть результатом простого сбора материала на местности. Биотопливо может являться побочным продуктом дорогостоящих процессов переработки отходов. Эти специальные случаи не представляют собой важного потенциального источника производства энергии, сравнимого с источниками ископаемых видов топлива. Количество энергии, обеспечиваемое за счет биомассы (в основном древесные отходы), составляет в США около 3,5 % общего потребления энергии [1]. США особенно хорошо обеспечены лесами и ресурсами древесины, и эта цифра может оказаться недосягаемой для других развитых стран.

Промышленные товары часхо не имеют единой рьшочной стоимости. В различных областях применения существуют различные цены, например бензин для зажигалок стоит намного больше в расчете на 1 т, чем тот же продукт, используемый для обогрева или на транспорте. Биотопливо может иметь дорогостоящее использование, как, например, уголь для мангалов и грилей, древесина для костров, а также более обычное использование, такое, как заменитель традиционных видов топлива. Этот продукт иногда оценивается не по его калорийности, а с эстетической точки зрения, а также с точки зрения других факторов. Однако в этих случаях потребности в биотопливе удовлетворяются относительно легко и являются незначительными по сравнению с национальной


или мировой потребностью в энергии. Проблема заключается в том, чтобы иметь возможность прогнозировать будущие потребности в типе топлива, которое в настоящее время является дорогостоящим по сравнению с традиционными видами топлива, а также по сравнению с теми, которые находятся в стадии разработки (например, ядерная энергия). Со временем эти виды топлива могут стать значительно дещевле, чем ископаемое топливо, от которого в настоящее время зависит человечество.

Дорогостоящие виды топлива и будущее. Внимание, уделяемое возобновляемым видам энергии, отчасти является реакцией на повыще-ние цен на нефть 1973-1974 и 1978 гг. Ископаемое топливо (уголь) сначала вытеснило возобновляемые виды топлива в развитых странах с помощью двойственного воздействия более благоприятных цен и эволюции необходимых технологий использования. Однако существует мнение, что вследствие роста цен на топливо новые отрасли биологической промышленности, такие, как биотехнология, генная инженерия, микробиология и т. д., повернут процесс в обратном направлении и восстановят в правах некоторые старые виды энергии. Тем не менее эти технологии все еще более дорогие, чем существующие стандартные технологии. Первый вопрос, на который надо получить ответ: являются ли исторические процессы обратимыми? Можно ли легко изменить многовековую тенденцию к использованию более дешевых видов энергии? Традиционно с повышением цен спрос на продукт падает при различной степени "эластичности" отношения. Спрос на нефть характеризовался относительно низкой эластичностью до тех пор, пока энергетический кризис не дал примерно 15 %-ное падение потребления продукта при росте цен на него [2]. Существует мнение, что это падение связано в основном с факторами цен и сохранения энергии (64 %), а также условиями последовавшего спада (36 %). Создаются ли для биоэнергии благоприятные условия в результате роста цен на остальные виды энергии, или же спрос на нее упадет вместе с падением спроса на все дорогие виды энергии? Как ни странно, но этот вопрос никак не обсуждался, и отдельные спещ1алисты, пытавшиеся поднять этот вопрос Г31, были обвинены в том, что они вносят разногласия в общие суждения [4] и питают М особый интерес к невозобновляемым видам энергии.

Развивающиеся страны. Для осуществления созидательной деятельности общества или развития биологических организмов необходим их рост. Страна со снижающимися потребностями в энергии в меньшей степени нуждается в разработке новых видов энергии, тогда как растущая экономика при повышении потребностей в энергии будет изыскивать пути получения новых и дешевых видов топлива. Несомненно, что наиболее благоприятные условия для своего использования биоэнергия имеет в условиях именно такой экономики, когда биоэнергия является более дешевой, чем существующие альтернативы. Эти условия не удовлетворяются в развитых странах, но существуют в некоторых развиваю-122

щихся странах. В этих странах может происходить быстрый рост населения и валового национального продукта на душу населения. В стране могут отсутствовать запасы угля и нефти, но земельные ресурсы (по крайней мере, в некоторых странах) могут быть значительными. Труд может оплачиваться иначе, чем в развитых странах, а рабочие могут быть привязаны к земле путями, которые в других местах неприемлемы. Таким образом, в некоторых обществах может представиться возможность замещения капитала и импортируемого сырья для производства биотоплива трудом. Это обычно сводится к одному из вариантов. Время покажет, насколько будут благоприятными долгосрочные эффекты с точки зрения национального процветания или социальных последствий. Так как использование тяжелой энергии является симптомом процветания, а не нищеты, использование нищеты для создания дешевого топлива будет печальной главой в истории развития энергетики.

Даже в развивающихся странах производство биотоплива нуждается в наличии особой дешевой формы биомассы, а также субсидий и искусственных препятствий на пути использования традиционных форм ископаемых продуктов. Реальности, лежащие в основе издержек производства биотоплива и субсидирования цен, пожалуй, лучше всего отражены в международных рыночных ценах на продовольствие, топливо и т. д., а также затратах человеческого труда при производстве различных продуктов. С этой точки зрения спирт, полученный из сахарного тростника, является дорогим как в плане международных цен на автомобильный бензин, который он заменяет, так и в плане затрат человеческого труда. Если спирт рассматривать как топливо, то он влечет за собой все проблемы, возникающие, например, в связи с добычей нефти в Северном море, которая имеет высокие издержки производства. Оба продукта могут страдать от недостаточного спроса в периоды спада, и обоим грозит снижение производства при падении мировых цен на нефть в случае насыщения рынка.

Альтернативное использование биомасс и их производных. Некоторые специалисты выражали надежду, что исследования приведут к получению более дешевых биомасс и разработке дешевых процессов их переработки в биотопливо. В обсуждениях этих вопросов приняло участие большое число специалистов, непосредственно заинтересованных в решении этой проблемы. Перспективы исследований по снижению издержек производства биомассы и цен на нее до приемлемых уровней описываются в следующей главе. Однако полезно рассмотреть вопрос, что случится, если биомасса и биотопливо значительно подешевеют. В противоположность урановой руде и низкосортному углю, представляющих очень небольшую ценность для человека до тех пор, пока они не превращены в электричество или пар, биомасса и ее производные находят очень разнообразное и ценное применение. Примером могут служить зерновые и сахар, дающие продовольствие, корма, химические средства и крепкие спиртные напитки. Процесс превращения раститель-




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"