Восстанавливая небольшой домик в селе, мы задумались об альтернативе «старой доброй» печке – все ж таки XXI-й век на дворе. Становится вопрос не только экономного использования природных ресурсов (дрова, уголь) но и комфорта проживания: зимой, все-таки, мало радости вставать ночью для  того, чтобы подкинуть дровишек, а поутру все равно просыпаться от того, что сопли в носу начинают замерзать.

Из всех имеющихся на сегодня альтернатив твердотопливного способа отопления, пиролизные котлы представляют наибольший интерес. Почему именно пиролизный? И что вообще такое «пиролиз» по отношению к котлам?

Твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием еще называют газогенераторными. Главные достоинства этих котлов заключаются в более высоком КПД (до 85%) и возможности регулирования мощности (обычно в диапазоне от 30 до 100%). Основным отличием котлов с пиролизным сжиганием является то, что в них горят не только сами дрова, но и древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры. Во время такого сжигания не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. В котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или почти белого цвета. К недостаткам пиролизных котлов можно отнести необходимость электропитания и более высокую по сравнению с традиционными твердотопливными котлами цену.В газогенераторных котлах обычно можно сжигать все виды древесины, отходы древесины или древесные брикеты с влажностью не более 20%.

ПОЧЕМУ же пиролизные котлы могут работать на одной закладке топлива сутки и даже дольше? Разумеется, время их работы может измеряться в широких пределах в зависимости от многих факторов, а именно: температуры на улице, необходимой температуры в помещении, степени утепления дома, вида и влажности топлива, а также от того, насколько правильно спроектирована и смонтирована система отопления. Но бесспорно одно — пиролизные котлы существенно эффективнее традиционных.

С ЧЕМ ЭТО СВЯЗАНО?
Во-первых, при сжигании дров, особенно влажных, невозможно достичь таких высоких температур, как при сжигании полученного из них газа. Во-вторых, для горения газа необходимо меньше вторичного воздуха, чем для горения дров, благодаря чему выше температура горения и, следовательно, эффективность и время горения. В-третьих, процессом горения пиролизного газа легче управлять, поэтому работа газогенераторного котла поддается автоматизации практически так же, как газового или жидкотопливного.

ЧТО ТАКОЕ ПИРОЛИЗ?
В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть— так называемый пиролизный газ и твердый остаток— древесный уголь (кокс).

Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200–800°С.Причем процесс этот экзотермический, т.е. идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха.
Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии. При этом следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. И даже СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до трех раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более, угольный котел.

В процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.

НЕСКОЛЬКО СЛОВ О ТОПЛИВЕ
Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы. Например, дерево, с 12–20%-м содержаним воды имеет теплоту сгорания 4 кВт •ч на 1 кг древесины, дерево с 50%-м содержанием воды имеет теплоту сгорания 2 кВт•ч/1 кг древесины. Теплотворная способность топлива зависит от содержания воды в древесине. Как видно из графика, полезное энергетическое содержание древесины весьма существенно снижается в зависимости от объема содержащейся в нем воды.

Сырая древесина мало греет, плохо горит, сильно дымит и существенно сокращает срок службы котла и дымоходной трубы. Мощность котла снижается до 50%, а расход топлива увеличится в два раза.

На рис.1 представлена принципиальная схема пиролизного котла. В предтопок загружаются дрова или опилки. Здесь происходит термическая возгонка древесины. Полученный генераторный газ подается в топку, где и сжигается. Теплообменник утилизирует теплоту полученных дымовых газов для отопления. Пиролизный процесс контролируется подачей нужного количества воздуха в предтопок.

ЦЕНА ВОПРОСА

Итак, пиролизный котел – это эффективно и современно. В чем же проблема? Проблема в цене. Импортные газогенераторные котлы (да и отечественного производства тоже) – удовольствие недешевое. На последней стоительной выставке самый простой отечественный котел стоил от $1000 и выше. Поэтому возникает вопрос, актуальный для многих – как сделать дорогое удовольствие доступным?

СДЕЛАЙ САМ

Один из способов – сделать пиролизный котел своими руками по чертежам, или заказать изготовление у специалистов (что все равно выходит дешевле, чем покупать готовый). Готовых чертежей, созданных энтузиастами в интернете не так уж и много.

Например, котел Blago изобретателя Благодарова Ю.П. В чём преимущества пиролизного котла Blago по заявлению изобретателя:

1. По длительности горения топлива в режиме максимальной теплотворной способности пиролизный котёл Blago превосходит все пиролизные котлы. Как это достигается.
- В существующих пиролизных котлах, выпускаемых промышленностью под топливным бункером устанавливаются сопла, небольших размеров, куда нагнетается воздух вентилятоами наддува. Вентилятор устанавливается: регулируемый или старт-стопного режима, в зависимости от заданной температуры.
- В отличии от естественной системы сжигания топлива, при наддуве воздуха топливо сгорает быстрее. При этом, камера сгорания в момент наддува охлаждается. В результате не все газы сгорают полностью. При отключении эл/энергии режим горения настолько мал, ввиду малой площади сопла, что котёл работает только в поддерживающем режиме, не протаплиая помещение.
- В пиролизном котле Blago колосниковые решётки перекрывают полностью низ топливных бункеров. В результате. при естественной тяге можно добиться высокой теплоты сгорания топлива и более длительного периода сгорания за счёт удачной компоновки толивных бункеров, дающих возможность увеличивать объём топливных бункеров без ущерба снижения КПД.

2. По длительности горения топлива в режиме минимальной теплотворной способности, но с наивысшим КПД пиролизный котёл Blago превосходит все пиролизные котлыДостигается это тем, что поочерёдно горит топливо в одном из двух топливных камер, а другом газится.

3. Пиролизный котёл Blago энергонезависим и всегда выдаёт требуемую мощность.Достигается это тем, что:
-колосниовые решётки расположены по всей площади низа топливных бункеров;
-используется двухзонная система процесса газофикации, в результате в камере сгорания используется температура на уровне 700 градусов.

4. Осуществляется полное сгорание соединений фенольных групп (эфирные масла, спирты, смолы, дёготь) Достигается это тем, что кроме сжигания генераторных газов в зоне газификации, осуществляется также дожиг во вторичной зоне дожига, кеуда подаётся дополнительно воздух. А установленные рельсы (перемычки) в камере сгорания являются хорошим накопителем тепла. При этом, нет резкого перепада температур в камере сгорания.

5. В пиролизном котле Blago можно сжигать уголь, торфобрикеты, опилки.В этой связи предусмотрена возможность шуровки толива через нижние колониковые решётки, расположенные под топливными бункерами. Открывается дверца топочной камеры. просовывается кочерга и производится шуровка.

6. В период очень низких температур можно постоянно подкладывать топливо в топочную камеру, поддерживая оптимальную температуру в помещении.

Обсудить конструкцию и задать вопросы можно на форуме.

Второй вариант – это пиролизный котел конструктора Вадима Беляева, усовершенствованный вариант котла, который был сделан по чертежам жителя Сум – Горобея. Протопип котла и его описание можно найти на сайте автора:

Пошел второй сезон эксплуатации котла. Что интересно сообщить за 2007 сезон, так это то, что зима для меня была одна из самых беззаботных зим по отношению к предыдущим! Моя работа по обслуживанию сводилась к редким, по сравнению с отоплением углем, посещений котельной. Дрова не измельчал, а бросал размером, какие позволяла засунуть дверца! В 2009 году изменил конструкцию горелки, увеличилось время работы на одной загрузке, теперь оно составляет до 2 суток.

В прошлом, 2009 году, я построил еще один газогенераторный котел, но с той разницей, что горение происходит не на колосниках , а в щелевой горелке, подобной керамической. Котел получился компактным, размеры 750  х 500 х 1500 мм и не дорогим. Себестоимость составила около 350 евро. Посмотрите видео его работы, вам понравится. А тем , кто желает повторить конструкцию, есть возможность получить документы, для самостоятельного изготовления газогенераторного котла мощностью 40 кВт. Убедительная просьба, в своих письмах ко мне не путать эти два котла, документация есть только на 40 кВт котел.
Теперь информация для тех кто уже имеет котел подобного типа. В этом году планируется постройка гидравлического пресса , для прессования опилок, соломы, лузги . Если все пойдет по плану, то к осени на сайте будет доступна информация для повторения конструкции. Пресс для опилок будет изготовлен из доступных материалов и не сложный для повторения. Все кто имеет подходящую сырьевую базу, смогут отапливать свой дом практически бесплатно, за исключением потерянного времени на прессование и электроэнергии для работы самого устройства.

Конструктор Беляев В.А., взяв за основу прототип котла Воробея на 40 кВт, внес ряд доработок и усовершенствований. В частности, оптимизирована конструкция с точки зрения цельного кроя под лазерную резку (уменьшено кол-во деталей) и создана модификация котла на «воздушной рубашке». Внутренний объем остался такой же, а рубашка теплообменника увеличилась.

Использование воздуха в качестве теплоносителя обеспечивает более быстрый и эффективный нагрев помещения (отсутствуют теплопотери). Также, нет необходимости в специальном теплоносителе, не требуется обеспечивать герметичность труб. Отсуствует опасность утечек и размерзания системы – т.е. систему можно останавливать и запускать эпизодически в зимнее время (что актуально для дач и загородных домов, которые посещаются «наездами»). Подача горячего воздуха происходит по трубам, а обратный приток – по полу, самотеком.

Испытания котла:

Вчера топил котел небольшой пачкой дров (1:6 – 1:8 емкости котла) в течении четырех часов с температурой воды 40-45 гр.С.

Недостатки:
1. Вырывается дым из-под верхней дверцы – недостаточно уплотнителя.
2. Шумит вентилятор – выбросить и купить нормальный.
3. Я не сумел с налету разобраться с релюхой. Одна группа контактов выключает устройства, другая включает. Особо не заморачивался – опасался неполадок поэтому управлял вручную.

Обнаруженные успехи:
1. Относительно не сложно затопить котел. Я опасался что это будет сложнее.
2. Котел быстро выходит на режим. Вся система нагревается за 20-30 минут.
3. Сжигание топлива вполне управляемо. В диапазоне 40-45 градусов процесс удерживается легко – при достижении верхней температуры вентилятор выключается и котел переходит в тлеющий режим при котором вода в системе начинает остывать. При включении вентилятора постепенно разгорается факел (горит вниз) и вода начинает нагреваться.
4. При остановке вентилятора газ не прорывается через вентилятор. Я опасался что тяги дымохода не хватит, чтобы обеспечить прямое движение в канале вентилятора. Обратной тяги нет, дым в помещение не прорывается.
5. Котел экономичен. Ни одна из моих печей не обеспечивает такой температуры с таким количеством дров. Соотношение полученной тепловой мощности к израсходованному количеству дров – великолепно!

Выводы:
1. Устройство после устранения шероховатостей полностью готово к эксплуатации.
2. Принцип действия котла работоспособен.
3. Весьма вероятно, что этот принцип даст еще лучший результат на воздушном котле.

Чертежи данного котла доступны для продажи (цена $75). Также принимаются индивидуальные заказы на изготовление пиролизных котлов по адресу slawa19@gmail.com

Телефон для связи высылаем по запросу на вышеуказанный email.

Пока политики торгуются о стоимости газа, бизнесмены учатся на нём экономить. В Украине растёт спрос на альтернативную энергию – биотопливо и ветряные генераторы.

Приведем здесь мнения специалистов и некоторые примеры успешного использования альтернативных технологий в Украине.

«Переработав 600 тысяч тонн свекольного жома, кукурузы или любого другого биосырья, мы можем получить 40 миллионов кубометров газа в год. И этот газ ничем не будет отличаться от того, который приходится втридорога покупать у России», – рассказывает Олег Куприенко, руководитель проекта по строительству биогазовой станции на Бабино-Томаховском сахарном заводе в селе Бабин Ровенской области. В прошлом году группа компаний «Инсеко», которой принадлежит этот завод, решила перейти на энергию собственного производства. На станции планируют построить 33 реактора, работающих на отходах самого сахарозавода и на кукурузном силосе. Сырьё будет стоить для новаторов копейки, но сам проект обойдётся примерно в 25 млн. евро. «Мы готовы идти на эти траты. Цена газа постоянно растёт, а благодаря биогазовой станции мы не только сможем стать независимыми от внешних источников энергии, но и будем продавать газ другим потребителям», – делится планами Куприенко. В «Инсеко» подошли к делу с размахом – биогазовых станций такой мощности в мире не больше 20.

Обратиться к альтернативным источникам энергии бизнесменов заставил кризис. Как отмечают в Нацагентстве по энергоресурсам, предприниматели в основном заинтересовались производством биотоплива и ветряными электростанциями. «Наша ферма в сутки потребляет 420 кВт/ч. При нынешних ценах это уже добавляет 8,6 копеек к цене литра молока. А надо учитывать, что тарифы обещают ещё повысить. Поэтому в прошлом году мы подумали, что стоит посмотреть под ноги и пустить в переработку навоз, ведь у нас 8 тысяч голов скота», – рассказывает директор ОАО «Украинская молочная компания» Сергей Быков. Сейчас работающая на продуктах жизнедеятельности коров биогазовая станция питает генератор, который, в свою очередь, обеспечивает током всю ферму. В среднем компания экономит около 100 тыс. грн. в месяц.

Внедрять у себя на производствах альтернативные источники энергии заставляет и нестабильность украинских сетей. По словам Николая Шихайлова, директора ЧП «Адмирал», которое занимается установкой ветрогенераторов, среди его клиентов были два владельца страусиных ферм из Черкасской области. «Они боялись, что из-за перепада энергии отключатся инкубаторы, и страусята погибнут. Поэтому решили перейти на автономное энергообеспечение, установив у себя на ферме ветряной энергогенератор», – рассказывает предприниматель.

Пока производств, работающих на альтернативной энергетике, в Украине немного, но число их начало расти. Если в среднем в мире экотопливо занимает 5% в структуре потребления энергоносителей, а в странах ЕС даже 15%, то у нас его доля – около процента, констатируют в Ассоциации производителей твёрдого топлива. Однако до кризиса она была ещё меньше – 0,5%. Если в среднем в мире экотопливо занимает 5% в структуре потребления энергоносителей, а в странах ЕС даже 15%, то у нас его доля – около процента, констатируют в Ассоциации производителей твёрдого топлива. Однако до кризиса она была ещё меньше – 0,5%.

Продавцы экотока

Энергобережливость бизнесменов подстегнула развитие внутреннего рынка альтернативной энергетики, который до сих пор работал на экспорт. «Если в 2009 году мы продали один 20-футовый контейнер оборудования, то уже в первом квартале этого года клиенты раскупили 40-футовый контейнер. Продажи растут постоянно, и чем чаще политики говорят о повышении цен на газ и электроэнергию, тем больше покупателей к нам обращается», – рассказывает исполнительный директор ТМ «Зеленая энергия» – импортёра энергосберегающего оборудования – Виктор Довгань. По его словам, людей интересует и солнечная, и ветровая энергия.

В кризисный 2009 год нашли покупателей для своего товара на родине и украинские производители пеллет – топливных гранул, сделанных из спрессованных опилок, листьев, соломы и пр. «Пеллет в Украине выпускают довольно много – около 200 тысяч тонн в год. Но при этом практически весь этот объём уходит в Европу. Например, наша фирма производит тысячу тонн в месяц, а украинские бизнесмены покупают всего 50», – констатирует председатель набсовета компании «Зенако Экотех» Иван Надеин. Однако, заметив рост спроса на товар, в начале марта этого года он открыл специализированный магазин на киевских Осокорках. По мнению Тараса Ненеки, руководителя компании «Комфорт», которая также производит пеллеты, украинцы постепенно приобщаются к мировому тренду. Особенно те, кто по делам часто ездит в Европу и видит, что там широко используется экологическое топливо. «Благодаря пеллетам наша компания снизила расходы на отопление вдвое. В среднем сейчас тепло в помещении площадью 1000 кв. метров обходится нам 6,89 гривен в час», – делится впечатлениями Евгений Крижевич сотрудник компании «Энергомашкомплект», выпускающей полимерные трубы.

Кстати, производители источников «чистой» энергии в кризис и сами задумались об экономии ресурсов. «Мы и раньше полностью отапливали наше производство своими пеллетами, а сейчас планируем установить работающий на них генератор тока», – рассказывает Надеин. А один из крупнейших украинских конструкторов биогазовых станций – компания «Зорг Украина», чтобы снизить цену своих станций, отдала все сопутствующие производству услуги на аутсорсинг. «Мы стали тщательнее контролировать издержки, отказались от своих программистов, рекламистов, строительных подразделений и сосредоточились на проектировании и инженерной работе», – рассказывает коммерческий директор компании Игорь Аксютов.

Цена альтернативе

«Имея специальное оборудование, вы не будете платить за энергию ни копейки. Но вот на его установку потребуется немало денег. Многих это отпугивает», – отмечает Виктор Довгань. Альтернативные источники энергии действительно стоят недёшево. Например, за биогазовую станцию с энергогенератором мощностью 1 мВт ОАО «Украинская молочная компания» заплатила около 2 млн. евро. А строительство «под ключ» небольшого ветряка мощностью 1,5 кВт, по словам Николая Шихайлова, обойдётся в 5 тыс. евро.

Ветряк и солнечный коллектор окупаются за 9–11 месяцев, а чтобы «отбить» расходы на масштабную биогазовую станцию, нужно ждать 5–7 лет. Но это бизнесменов не останавливает. Правда, у многих попросту нет свободных средств, чтобы перейти на новые источники энергии. «За первый квартал мы получили 7 заказов на разработку проектов биогазовых станций, тогда как за весь прошлый год их было всего 9. Но пока люди только заказывают проекты. Деньги на строительство есть не у всех, строить они начнут через год-два», – подсчитал Игорь Аксютов. Некоторые компании сами начинают кредитовать своих покупателей. «Если оборудование стоит дороже 50 тысяч долларов, мы можем продать его на три года в лизинг под 27% годовых в гривнах», – рассказывает Виктор Довгань.

Производители надеются, что нестабильные цены на газ и дорожающая электроэнергия рано или поздно спровоцируют настоящий бум альтернативной энергетики. По прогнозам НАЭР, до 2015 года «чистая» энергия займет не менее 5% в топливном балансе страны. Но этот прогноз сбудется только в том случае, если банки начнут выдавать кредиты на покупку оборудования. Дополнительным стимулом может стать и конкуренция с западными компаниями. «Рост спроса на альтернативную энергетику привлёк к нашему рынку внимание иностранных производителей такого оборудования, – рассказывает партнёр компании National Business Brokers Ukraine Анна Резниченко. – К нам уже обратились несколько потенциальных инвесторов, которые готовы вкладывать в переоборудование наших предприятий, предоставляя кредиты или же сдавая оборудование в лизинг. Сейчас мы подбираем им партнёров».

Наталия Гузенко, Фокус: http://vlasti.net/news/88028

Восточная Европа и Центральная Азия стоят на пороге энергетического кризиса. А страны бывшего СССР, которые сегодня являются основными поставщиками энергоносителей в Западную Европу, рискуют в течение ближайших 20 лет превратиться из экспортеров в импортеров энергии. Такой прогноз содержится в очередном отчете Всемирного банка, обнародованном 18 марта директором Департамента по вопросам устойчивого развития стран Восточной Европы и бывшего СССР Питером Томсоном.

В документе с красноречивым заголовком «Тушите свет? Энергетический прогноз для Восточной Европы и бывшего Советского Союза» отмечено плачевное состояние энергетической инфраструктуры региона, стремление максимально эксплуатировать уже разработанные источники природных ресурсов, не особо тратясь на их модернизацию и содержание в приличном техническом виде, и при этом весьма вялый поиск и ввод в строй новых месторождений. И все это на фоне постоянно растущего спроса на энергию. По прогнозам ВБ, к докризисному уровню потребления страны региона вернутся в 2013 г., а к 2030 г. спрос на первичные энергоносители вырастет на 50%.

Чтобы избежать энергетического коллапса и обеспечить регион необходимой нефтью, газом и углем, потребуются инвестиции, превышающие $3 триллиона. Из них $1,3 трлн – для разработки новых месторождений, $1,5 трлн – на поддержку и развитие инфраструктуры отрасли, и еще $500 млрд – на развитие системы центрального отопления. Изыскать такие огромные деньги в госбюджетах нереально, а для привлечения частных инвесторов необходимо улучшать инвестиционный климат. Причем начинать поиск источников финансирования придется уже сейчас, поскольку проекты в энергетической сфере имеют длительные сроки реализации.

Для потребителей Всемирный банк указывает еще один путь ухода от энергетического кризиса – повышение энергоэффективности. Согласно отчету, каждый доллар, вложенный в обеспечение эффективности энергетики, позволитсэкономить два на инвестициях в производство энергии. Помимо этого, расходы на энергоэффективность помогут с минимальными затратами достичь одновременно еще трех целей: сокращения эмиссий парникового газа, обеспечения энергетической безопасности и более устойчивого экономического роста. Банк дает и конкретные рекомендации по разработке и реализации государственных программ повышения эффективности энергопотребления. Среди прочих мер предлагается информирование населения об энергосберегающих технологиях, проектирование городов с альтернативными видами транспорта и т.п.

Если страны региона не прислушаются к настойчивым рекомендациям международных институтов и не изменят своего отношения к эксплуатации энергоресурсов, то уже в ближайшем будущем могут столкнуться с острой нехваткой энергии и до 2030 г. превратиться из ее экспортера в импортера, резюмируют эксперты Всемирного банка.

Подпишитесь на рассылку «Энергосбережение и экология в Украине и в мире»

Если Вам небезразличны вопросы энергосбережения и экологии, перешлите информацию о нашей рассылке своим партнерам и клиентам, которые работают для изменения ситуации в сфере энергообеспечения и энергобезопасности Украины. Общими усилиями мы сможем расширить «информационное поле», вовлечь большее количество специалистов в решение вопросов и задач энергосбережения и сохранения окружающей среды.

Кроме того, я буду очень благодарен за отзывы и предложения по содержанию рассылки. Если у Вас есть материалы, которыми Вы хотели бы поделиться с коллегами, направляйте их (или ссылки на на них) на мой электронный адрес eneco@centr.od.ua или оставляйте информацию на страничке FAQ на сайте www.eneco.com.ua.

Подписаться на рассылку можно по адресу http://subscribe.ru/catalog/tech.energysaving

С уважением,
Сергей Головский,

ведущий рассылки «Энергосбережение и экология в Украине и в мире», председатель правления общественной организации «Комитет энергосбережения и экологии» (г.Одесса).

Существует немало источников энергии, которые могут быть альтернативой ископаемому топливу. Одним из таких ресурсов является биогаз.

Биогаз образуется в результате разложения органических материалов без доступа кислорода. В настоящее время сельское и коммунальное хозяйство производит огромное количество органических отходов, которые не могут быть использованы в качестве энергоресурса непосредственно, т.е. обычным сжиганием. Однако подобные материалы при определённых условиях могут быть подвержены микробиологическому воздействию, в результате чего можно получать биогаз.

СПРАВКА

Биогаз представляет собой смесь газов, основным компонентом которой является метан. Его доля в этой смеси может составлять от 30 до 80%. Метан является самой ценной частью биогаза, так как горит именно он. Чем меньший доступ кислорода имеет место при разложении органики, тем больший выход метана получается. Вторым основным компонентом этой смеси является углекислый газ (СО2). Его содержание может составлять от 60 до 30% и, наоборот, увеличивается при кислородном разложении. Остальными компонентами биогаза являются сероводород, аммиак, азот, кислород и др.

Важно отметить, что и метан, и углекислый газ относятся к категории парниковых газов, которые способствуют климатическим изменениям на планете. Конечно, в количественном соотношении основным парниковым газом считается газ углекислый, однако по способности создавать парниковый эффект метан превосходит его в несколько раз.

Наиболее подходящим сырьём для получения биогаза является навоз сельскохозяйственных животных. Именно поэтому технология получения этого энергоносителя в первую очередь приемлема для крупных животноводческих комплексов. Но в качестве сырья для получения биогаза также могут использоваться трудносжигаемые растительные материалы: сырая ботва, некондиционная продукция, отходы спиртового брожения.

Если описать схематически биогазовую установку, то она представляет собой герметичную ёмкость или помещение, называемое метантенком. В эту ёмкость осу­ществляется подача сырья, удаление отработанного материала (который является высококачественным органическим удобрением), и создаётся система отвода образующегося биогаза. Но на деле технология, конечно же, сложнее. Например, микробиологические процессы в органических материалах начинаются при температурах 40-50⁰С. И хотя разложение органики приводит к самонагреванию всей этой массы до 70⁰С, в то же время для запуска этого процесса необходим обогрев. Поэтому обычно какая-то часть получаемого энергоносителя идёт на систему обогрева метантенка для поддержания опти­мального температурного режима разложения органической массы. А для равномерного процесса разложения, органическая масса нуждается в систематическом перемешивании, что тоже требует соответствующего оборудования.

В целом эффективность производства биогаза во многом зависит от объёма метантенка. Чем большая масса органики разлагается, тем выше эффективность. Это не означает, что биогазовые установки не могут быть использованы в частных домовладениях. Однако здесь может возникнуть вопрос сырья. Дело в том, что для более-менее эффективного процесса получения биогаза объём метантенка должен составлять хотя бы 4-5 куб.м. Промышленное оборудование для этого дела весьма дорогое, а в кустарных условиях создать эффективную биогазовую установку не просто. Хотя, голь на выдумки хитра. Например, в качестве метантенков используют ямы, покрытые воздухонепроницаемой плёнкой.

Мини-биогазовые установки для дач и небольших фермерских хозяйств. Продажа, установка, чертежи для сборки своими руками

В качестве источника биогаза могут использоваться и городские коммунальные стоки. Это одно из наиболее перспективных направлений. Здесь можно использовать крупное промышленное оборудование, специальные штаммы метансинтезирующих бактерий, регулировать условия выделения газа и т.д. Однако реализация этого направления в Украине затруднена тем, что бытовые коммунальные стоки часто не отделяются от стоков промышленных, а это значительно снижает потенциал отходов как сырья для получения биогаза.

В последнее время внедряются технологии по добыче биогаза с  законсервированных свалок ТБО. При соблюдении технологии утилизации полигон ТБО покрывается слоем глины, который служит в таком случае воздухоизолирующим слоем. В результате этого в толще бытовых отходов начинается постепенное анаэробное (т.е. без доступа кислорода) разложение органических веществ. Далее добыча биогаза чем-то напоминает добычу газа природного. Производится бурение скважин и с помощью специальных трубопроводов и газосборников осуществляется его добыча. Если толщина слоя ТБО составляет от 8 м и выше, то используется система вертикальных трубопроводов, если толща мусора ниже этого показателя, то внедрение труб осуществляется горизонтально.

Биогаз может быть неплохой альтернативой невозобновляемым источникам энергии. Однако к данной технологии нужно подходить без фанатизма. Ведь она имеет свои недостатки и не может быть исключительной панацеей для решения глобальных энергетических задач. Однако производство биогаза представляет одну из составляющих комплексного подхода по получению альтернативной энергии, наряду с ветровой, солнечной и др. её видами. Поэтому успех применения биогаза во многом определяется теми условиями, в которых она применяется. Так, в холодных регионах эта технология будет иметь небольшую эффективность, так как значительное количество получаемой энергии будет идти на обогрев самого метантенка. В регионах с тёплым климатом или в теплое время года, наоборот, данная технология может быть достаточно эффективной.

Кстати, в таких странах как Индия и Китай технология получения биогаза применяется уже не первое десятилетие, в том числе и в крестьянских хозяйствах. Нетрудно догадаться, что успешному развитию этой технологии в названных странах способствует жаркий климат. Биогаз по своим качествам уступает природному ископаемому газу в связи с наличием негорючих примесей, того же углекислого газа. Особенно данная проблема присуща биогазу, получаемому с полигонов ТБО. В отличие от регулируемого метантенка, на свалке невозможно создать оптимальные контролируемые условия для разложения органики. Поэтому процент углекислого газа и водяного пара иногда может составлять более половины в получаемом объёме биогаза. Разумеется, в таком случае применяются технологии очистки, однако всё это ведёт к снижению эффективности и рентабельности добычи энергоносителя. Относительно экологичности можно сказать, что сжигание биогаза приводит к превращению метана в углекислый газ, который, как уже сказано выше, имеет меньшую способность к созданию парникового эффекта, тем более что такой СО₂ относится к естественному кругообороту углекислого газа в природе.

Но, в то же время, соблазн получения биогаза может приводить не только к росту поголовья скота, но и концентрации животноводческого производства, что и в первом, и во втором случае является негативным экологическим фактором. Уже сейчас некоторые эксперты высказываются относительно того, что со временем содержание скота для получения навоза и биогаза может оказаться коммерчески более выгодным, чем для получения молока или мяса. Пока это звучит фантастически, однако рынок энергоресурсов способен преподносить разные сюрпризы. Поэтому всегда нужно помнить и учитывать тот факт, что любая альтернативная и экологичная технология без глобального сокращения потребления превращается в монстра, разрушающего природу.

Отзывы на статью можно прислать на ecologist@ukr.net

Алексей Бурковский