Агропромисловий комплекс України отримує основний об’єм біомаси за рахунок оброблених полів, а світова практика показує, що паливні гранули (пелети) виготовляються в основному з деревини. В Україні спробували переробляти солому в промислових масштабах, використовуючи для цього обладнання комбікормової галузі. Багато проектів допустили технологічні, економічні та управлінські помилки.

pererobka_biomassu_2.jpg

help ukraine
Група харківських спеціалістів оцінила технології пресування біомаси з соломи, щоб знайти спосіб з невеликими затратами. Тільки деякі підприємства отримали рівень реального доходу не більший 15%. Собівартість переробки 1 тони соломи перевищує собівартість переробки деревини на 15-250%. Велику роль в цьому грають показники рослини і вологість вхідного матеріалу. Дані, закладені в бізнес-плани, занижують собівартість в 2-3 рази.  

Сировина для виробництва пелет не буває безплатною – це помилкова думка. Власне питання про те, хто є власником сировини, і яка її собівартість, є основним в таких проектах. 

Використання технології комбікормів для виготовлення твердого палива (пелет з соломи і деревини) не є придатним рішенням. Потрібно переробляти пористий органічний полімер рослинного походження, який має вологу. В результаті машини працюють при високотемпературних режимах, з великими навантаженнями, значними енергетичними затратами, мають низьку зносостійкість робочих органів.

Для подрібнення соломи перед пресуванням використовують низькоефективну молоткову дробарку з ККД 5-10%, який залежить від вологості сировини. При цьому майже ніхто не враховує, що міцність міжкліткових зв’язків соломи відповідає величині міжмолекулярних зв’язків низькосортової сталі. Виходить що при пресуванні потрібно прикладати таке ж зусилля, як і при переробці тонких сталевих прутиків. В результаті затрати потужності на 1 тону соломи складають 120-420 кВт, що зводить рентабельність виробництва до нуля. Фундаментальними науковими дослідженнями в цій галузі мало хто займається. При переробці гостро стоїть питання вартості тонкого помолу сировини. Для розрахунку процесів переробки необхідно добре розуміти фізико-хімічні властивості вхідного матеріалу.

Існує великий ринок продажу вживаної техніки для виробництва комбікормів. При цьому ніхто не вказує головну причину відмови від його використання – економічні невдачі процесу експлуатації і неправильна оцінка собівартості кінцевої продукції. Помилка у визначенні останньої деколи досягає величини в 4 рази в сторону збільшення.

pererobka_biomassu_1.jpg

Вивчення умов, які впливають на якість твердого палива з біомаси, дає висновки, що механічна міцність паливної гранули залежить власне від твердофазної термохімічної реакції полімеризації і низькотемпературної термодеструкції. Тому використання ударного зусилля при пресуванні неефективне, адже при ньому не дотримуються умови для полімеризації. Основним в переробці біомаси повинен стати деформаційний зсув її шарів.

При постачанні в Європу 90% біопалива бракують через низьку механічну міцність. Тому підприємства недоотримують прибуток. Крім цього, на експорт йде тверде паливо першого покоління, яке не витримує довгого зберігання. З нього неможливо створити стратегічні запаси, тому що воно в процесі зберігання розсипається.

Використовуючи якісно новий підхід, можна отримати структурно видозмінене торрефіковане тверде біопаливо другого покоління, яке буде мати більш високі енергетичні показники і міцність, що дозволяє довго його зберігати і створювати стратегічні запаси.

Переробка деревинної біомаси має свою специфіку. В першу чергу, вона пов’язана з тим, що деревина має значну початкову вологість, а біомаса, яку отримують з поля підчас жнив – суха. Остання набирає вологу при зберіганні, а деревина, навпаки, віддає. Для існуючих технологій отримання твердого палива вузьким місцем є сушіння біомаси для досягнення вологості сировини 10-12% від абсолютної маси. Виробнику біопалива потрібно знати, що для сушки 1 тони деревини з абсолютною вологістю 50-60% потрібно 5-7 МВт тепла.

Ще й роликово-матричний прес має низьку ефективність через такі фактори: висока пружність сировини (соломи); підвищена витрата енергії на «пресування» матеріалу між отворами матриці; малий коефіцієнт деформаційних зсувів.

Є новий метод технології, який використовує пресування зволоженої вхідної сировини, яка розглядається як механічна і хімічна суміш полімерів біологічного походження капілярно-пористої структури. Цей процес виробництва паливних гранул можна називати процесом підвищення щільності вхідної сировини. Розглядаючи подрібнення біомаси з цією ціллю і враховуючи, що основний її об’єм складають кліткові структури, можна зробити висновок: при подрібненні характерний середній розмір отриманих частинок повинен бути меншим характерного розміру клітин.

Продаж біомаси за межі України приводить до експорту органічних ресурсів за заниженими цінами і послаблює економіку країни. Крім цього, вивезення кожної тони соломи означає втрату 80-100 кг речовин мінеральної групи і наносить збитки землі. Рішення повинно прийматися комплексно.  Треба створювати внутрішній ринок біопалива, який замінить дорогі імпортні джерела енергії. Шлях створення потужних стаціонарних заводів продуктивністю 20 т/год виявився низькоефективним – біомаса є розподіленим за площею джерелом енергії. Правильним буде розміщення обладнання малої потужності біля локальних місць виробництва/переробки біомаси. 

Важливим для України є використання наступної технології: надлишки біомаси потрібно гранулювати і закладати на зберігання, потім отримане паливо термічно розкладати на синтез-газ (для отримання теплової енергії) і вуглецевий залишок (деревне вугілля). Отриманий «біочар» (дрібний відсів деревного вугілля) повертати зворотно в грунт для відновлення плодючості. Такий підхід вирішить конфлікт між отриманням альтернативної енергії і правильною експлуатацією земельних ресурсів.

Окремим питанням є спалювання біомаси, яке проводять по вугільній схемі. Вона неефективна через неповне спалювання. Правильним використанням біомаси є надання їй додаткової енергії при термічному розкладанні з отриманням синтез-газу і спалюванням його без охолодження. Хорошим варіантом є спалювання біомаси в плазмі з газифікацією продуктів спалювання. Ці способи дозволяють повністю отримати енергію з спалюваного матеріалу.

Переробка біомаси є дуже перспективною галуззю, яка дозволить збільшити рентабельність аграрного і лісового сектору в кілька разів.

За матеріалами Бунецького В.А., 
аспіранта, Харківський національний університет 
сільского господарства ім. Василенка

Купити біопаливо

Пелети
з дерева, лузги, соломи
Брикети
з дерева, торфу, соломи
Дрова
кругляк, колоті
Щепа
технологічна, паливна
Деревне вугілля
фасоване, для гриля
Торф
торфобрикет, руф


Написати коментар (0)


Потрібен котел? Заповнити анкету

Заповніть анкету та виробники запропонують вам ціни та послуги самі!



Потрібне біопаливо? Заповнити анкету

Заповніть анкету та виробники запропонують вам ціни та послуги самі!



%EXHIBITION_1%
VIP-компанія дня: ТК БІЗНЕС-ТРЕЙД Київ