Table of Contents
ברחבי העולם המתפתח, מאות מיליוני אנשים חסרים גישה לאנרגיה אמינה, מודרנית.מסונטית, כמויות עצומות של שאריות חקלאיות - ריקות, ת חיטה, גורדיות ממין, קליפות קוקוס, ושקית סוכריות סוכריות - נשרפות בשדות פתוחים, שחרור, פחמן דו-חמצני, וחומרים עצומים של חלקיקים, יכולים להמיר את הסביבה הטבעית, לאספקת דלק, לאספקת דלק, לאספקת דלק, לחקלאות, לחקלאות, לאספקת דלק, לאספקת דלק, לאספקת דלק, לצריכת דלק, לצריכת דלק, לכדי אנרגיה חשמלית, לחקלאות, לחקלאות, לכדי אנרגיה חשמלית, לחקלאות, לחקלאות, לכדי אנרגיה חשמלית, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי אנרגיה, לכדי אנרגיה, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי אנרגיה חשמלית, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי אנרגיה חשמלית, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי יכולת יעילה, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי יכולת יעילה, לכדי יכולת יעילה, לכדי אנרגיה ירוקה, לכדי שיפור אנרגיה ירוקה, לחקלאות, לחקלאות, לחקלאות, לחקלאות, לחקלאות, לחקלאות, לכדי שיפור אנרגיה ירוקה, לחקלאות, לחקלאות, לכדי
הבנת Crop Residue Feedstocks
שאריות Crop הן חומרי צמח שאינם ניתנים להשגה שנותרו בשדה לאחר הקציר או שנוצר במהלך עיבוד. קטגוריות עיקריות כוללות שאריות שדה (straw, תנור, צ'אטים) ותהליך שאריות (husks,פגזים, סמן, pulp) The FLT:0FAOFLT:1 הערכות כי הייצור השנתי של שאריות גידול גדול יותר מ-4.5 מיליארד טון, עם דגנים מלאים, כמו גם עבור , 000 , 000 דגנים, 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 .
שאריות Crop יש תכונות נפרדות המשפיעות על התאמתם לתכנים ביו-אנרגיה. Moisture, ערך קלורי, תוכן אפרי, וקומפוזיציה אלמנטלית (פחמן, מימן, חמצן, חנקן) להשתנות באופן נרחב.לדוגמה, לשקע אורז יש תוכן אחליק גבוה שיכול לגרום קורוזיה במערכות שלבעירה, בעוד תנורי מיז יש תוכן מתון ותנודתי טוב עבור חומר גז חיוני עבור מאפיינים מתאימים עבור עיצוב מתאים.
כיום, רבים מהשואה הזו נותרים להיפטר (לשחרר מתאן בתנאים אנירוביים) או נשרף במכוון לשדות ברורים במהירות עבור מחזור השתילה הבא.שריפת פתוחה תורמת באופן משמעותי לזיהום אוויר עונתי, במיוחד בדרום ודרום מזרח אסיה, שם התופעה "ענן השרוף" נקשרה למליוני מקרי מוות בטרם עת.
המונחים: bio Energy Conversion Pathways
מספר טכנולוגיות מוכחות יכולות להמיר שאריות היבול לאנרגיה מועילה.בחירה תלויה בתכונות ההזנה, בקנה מידה, דרישות שימוש קצה, ובירת השקעות זמינה.
הובלת חום וכוח
הבעירה ישירה ביומסה או תנורים היא הטכנולוגיה שהוקמה ביותר. ריבאוס נשרפת לייצר קיטור שמניע טורבינה לדור חשמל, או פשוט לספק חום לתהליכים תעשייתיים או חימום מחוזי.תחנות כוח ביומסה ייעודיות יכולות להשיג יעילות של 20-25% עבור חשמל בלבד, או עד 85% במזג אוויר משולב וכוח (CHP) במדינות מתפתחות, קיבולת קטנה של דלק פחמיית פחם, לעתים קרובות, או כ- 1 מ"כ-750 ליטרים לסוכר, ל-750 ליטרים (כ"כ"ל) ל- 1 מ"כ-750 ליטרים) למנה) למנה, או עד 85% בלבד, או עד 85% בדלקים של דלק מ"ג') ל- 1 מ"כ- 1 מ"כ-250 ליטרים (כ-750 ליטר חום וחשמלי פחם, או עד 85% בלבד, או עד 85% בלבד, או עד 85% בדלקים של חום וחשמל, או עד 85% בלבד, או עד 85% בלבד, או עד 85% במזג אוויר חם וחשמל, או חשמל בלבד, או עד 85% במזג אוויר חם וחשמל, או עד 85% במזג אוויר חם וחשמל (CHP) ל-250 ליטר חום וחשמל (CHP) ל- 1
גז
גזציה הופכת ביומסה מוצקה לתוך גז סינתזה בתוך גז (סנגז) המורכב בעיקר פחמן חד תחמוצת מימן.המסה ניתן לשרוף מנוע גירוד פנימי או טורבינות גז לחשמל, או מעובד נוסף לדלקים נוזליים (באמצעות Fisher-Tropsch Synthesis) או methane Gasification מציעה יעילות גבוהה יותר (30-35% בצמחים גדולים) ומנקה יותר של יחידות של גזים צמחיים, מדלקתיים, מדלקתיים, מעישון, דורשות גזים יעילים.
המונחים: Anaerobic Digestion
העיכול אנאירובי רותם מיקרואורגניזמים כדי לפרק חומר אורגני בהיעדר חמצן, ייצור ביוגז (60% מתאן, 40% פחמן דו חמצני) בעוד אנו מזין יותר כמו ממחווה או פסולת מזון הם נפוצים יותר, שאריות יבול מסוימים (למשל, שקאמין, כיס, חיתול תירס, עלים ירוקים) יכול להיות מודבק עם פסולת חיה או אנרגיה.
Pyrolysis ו- Hydrothermal Liquefaction
Pyrolysis מחמם biomass בהיעדר חמצן לייצר שמן ביו-נפט (דלק נוזלי), כריז (biochar), ו syngas. pyrolysis מהיר נכנע עד 75% שמן ביולוגי על ידי מסה, אשר ניתן לשדרג לתוך דלקי תחבורה או נשרף בטורפות.
התקוממות
ריבאוס עשיר סוכרים או עמילן (למשל, סוכריות סוכריות, קליפות קזאווה, צ'יפסה מתוקים, צ'רצום מתוקים) יכול להיות מותס לתוך אלנול. Lignocellulosic ethanol, באמצעות הידרוזה אנזימטית מתקדמת, הוא בוגר מסחרית במספר מדינות, אם כי העלות של אנזימים נותרה מחסום בהגדרות בעלות הכנסה נמוכה יש צורך בשקית חשמל.
יתרונות מרכזיים לפיתוח מדינות
היתרונות של צמחי היבול נודדים אל-בירו אנרגיה על פני אנרגיה, סביבה, כלכלה, מה שהופך אותו אופציה אטרקטיבית ייחודית עבור דרום העולם.
אבטחת אנרגיה וגישה ממוקדת
מדינות מתפתחות מוציאות מיליארדי דולרים מדי שנה על דיזל מיובא, שמן דלק כבד, ופחם.תחליפי אנרגיה מקומיים המבוססים על שאריות ישירות להפחית את חשבונות היבוא ומגן תקציבים לאומיים ממחירי דלק מאובן תנודתיים.
יתרונות סביבתיים ואקלים
החלפת שריפת שדה פתוחה עם בעירה מבוקרת במשחתים יעילים או ממריצים גזים מפחיתה באופן דרמטי את פליטות החומר המבודד, פחמן שחור (אוויר קצרת ימים עם פוטנציאל התחממות חזק), פחמן חד-חמצני ותרכובות אורגניות תנודתיות. A 2021 במחקר ב-FLT:0Environmental Science & TechnologyF:1LT העריך כי חיסול צריכת קש בהודו יכול למנוע מקרי מוות לפני כ- 300 אלף דולר).
הזדמנויות כלכליות וחיות כפריות
שרשרת ערך צמחית של שאריות אנרגיה מייצרת מקומות עבודה באוסף, baling, תחבורה, אחסון, פלטה, ותפעול צמחי.לדוגמה, מפעל 1MWs גזification דורש צוות של 5-10 מפעילים קבועים בתוספת עשרות אספנים פסולת עונתיים של ייצור חשמל או דלק יכול להשלים הכנסות חקלאיות באופן משמעותי.
ניהול פסולת ומחזוריות
מיליוני טונות של שאריות הם כיום נטל של חקלאים. Burning הוא זול ומהיר, אבל בלתי חוקי באזורים רבים בשל סכנות בריאותיות ונראות. ריבאו-לאנרגיה נותן חומרים אלה ערך שוק, גידול חקלאים לאסוף ולספק אותם במקום לשרוף.זה מפחית את העכלות, משפר את התברואה בשדה, ומפחית את הסיכון לשריפות לא מבוקרות.
אתגרים קריטיים ליישום
למרות הבטחתו, הפריסה בקנה מידה גדול עומדת בפני מכשולים אדירים - במיוחד במדינות העניות שבהן צרכי האנרגיה הם גדולים ביותר.
פערים טכנולוגיים ופריטוריים
טכנולוגיות המרה מתקדמות רבות (למשל, גזיפיק בלחץ גבוה, הידרוליזה אנזומטית לאתנומול תאואולי) הן עדיין יקרות מדי או מורכבות עבור הקשרים בעלי יכולת ייצור מקומית מוגבלת לעתים קרובות, מה שמחייב הסתמכות על ציוד מיובא שעשוי להיות מותאם גרועה למאכלים מקומיים או לתנאי הפעלה.
עלויות הון גבוהות ומימון
תחנת כוח ביומסה המחוברת לרשת בקנה מידה 1-5MW יכולה לעלות כמה מיליון דולר.רוב הבנקים בעלי מניות קטנים במדינות מתפתחות חסרים היכרות עם פרויקטים ביו-אנרגיה ולתפוס אותם כסיכון גבוה. סובסידיות ממשלתיות לעתים קרובות לטובת הידרו גדול, שמש, או פרויקטים רוחיים.ללא הלוואות, מענקים, או תמריצים המבוססים על ביצועים, מפתחים פרטיים נאבקים להשיג החזרים אטרקטיביים.
« הרדלים הלוגיים באוסף ומחסן
שאריות Crop הן בשפע, בעלות נמוכה, וזמין עונתי.לדוגמה, קש חיטה בצפון הודו הוא לקצור באפריל-מאי, ויש לעטוף ולחסן לשימוש בכל ימות השנה.אוסף דורש עבודה מתואמת, מכונות בלינג, ותחבורה מעל כבישים לא מחוספסים, אשר יכול לקחת בחשבון 30–50% מהעלות הכוללת של הביומסה.
גדרות חברתיות ותרבותיות
החקלאים עשויים להיות מסרבים למכור שאריות אם הם משתמשים בהם באופן מסורתי עבור משכבות בעלי חיים, מחוספס או גירוד. בתרבויות מסוימות, שריפה נתפסת כטקס או דרך לשלוט על מזיקים ונודות.שינוי שיטות אלה דורש הן חינוך והן תמריצים כספיים. קבלה קהילתית של צמח אנרגיה ביולוגית יכול גם להיות מוחלש על ידי חששות לגבי עשן, רעש, או פרויקט תנועה.
מדיניות וחלשות מוסד
מדינות מתפתחות רבות חסרות מטרות אנרגיה מתחדשות ברורות, מכסי מזון, או הוראות ממותק שיגרמו לעיכובים באנרגיה מבחינה כלכלית.תקנות על פליטות אוויר מצמחים באנרגיות ביו-אנרגיה עלולות להיות נעדרות או בלתי-מחייבות. יכולת מוסדית לאשר, לפקח ולתמוך בפרויקטים כאלה מתפשטת לעתים קרובות על סוכנויות מרובות עם חפיפות ולעתים סותרות של מנדטים.
אסטרטגיות ל Deployment מוצלחת
בהתבסס על חוויות ממדינות מובילות, קבוצה של אסטרטגיות מעשיות יכולה לעזור להתגבר על המכשולים האלה.
בחירת טכנולוגיה ומדידה
שום טכנולוגיה אחת לא מתאימה לכל.עבור קהילות מרוחקות, לעיכולות ביוגז פשוטות או לבישולים משופרים עם ייצור כריזמטי pyrolytic הן אפשרויות בעלות נמוכה מתאימות לאזורים תעשייתיים, לשילוב ייעודי או למפעלי גזים בקנה מידה 1-10MW יכול למפעלי חשמל ולבטל גנרטורים של דיזל.
בניית שרשרת אספקה גמישה
עיצוב שרשרת אספקה חייב לשקול את המציאות, האחסון וההובלת.הפרקטיקות הטובות כוללות: (א) הקמת שיתופי חקלאי או מרכזי הדבקה שבהם שאריות נאספות ומעבדות מראש (תחת, דחוס, מבולבל); (ב) באמצעות יחידות מתפתלות ניידות נסיעה משדה לשדה; (c) להשקיע במתקני אחסון מכוסים כדי לשמור על חומר יבש; ו (ד) חוזים שירות לוגיסטי כדי להבטיח ספקי אספקה אמינה בין צמחיים יכולים להבטיח את המחירים לטווח ארוך.
יצירת מדיניות ומימון
ממשלות לאומיות צריכות לאמץ מטרות אנרגיה מתחדשות הכוללות במפורש ביומסה, ולהציג מכסי מזון או הסכמי רכישת חשמל עם משלוח מובטח.סימפטן ומרכזי סיוע בתעשייה חד פעמית יכולים להאיץ את פיתוח הפרויקט בצד הפיננסי, בנקים לפיתוח רב-צדדיים כגון:0World BankFLT:1 ובנק לפיתוח אפריקאי פתחו כספים ייעודיים שיכולים להחדיר הלוואות ראשונות או לספק הלוואות מוקדמות לחקלאות.
השקעה בקיבולת מקומית ומודעות
תוכניות הכשרה עבור טכנאים, מפעילי ויזמים הם קריטיים. מכונים ו שירותי הרחבה חקלאיים יכולים לשלב מודולים ביו-אנרגיה לתוך תוכניות הלימודים שלהם. איכרים ימי שדה ומפעלים הפגנה יכולים להציג את היתרונות הכלכליים והבריאותיים של החלפת שריפת פתוחה עם התאוששות אנרגיה. [+] קמפיינים שיווק חברתי המקשרים שאריות אנרגיה לאנרגיה עם איכות אוויר משופרת בריאות הילד הם יעילים במיוחד בהחלפת עמדות.
חידושים עם עדיפויות פיתוח אחרות
פרויקטים של ריבאו-אנרגיה לא צריכים להתקיים בבידוד.הם יכולים להיות מקושרים עם תוכניות חשמל כפריים, יוזמות בישול נקיות ואסטרטגיות שינויי אקלים של עיבוד. ביושר משותף לשיפור החזקת מים קרקע ופוריות, חיזוק היבולים וחוסן לבצורת.דלק צרבת מהשקעות מגורים מזיהום אוויר מקורה, גורם מרכזי לדלקת ריאות ומחלות בקרב נשים ומרפאות, באמצעות ריאה, יכולות ליישרות רחבות יותר, ולהבטיח מטרות בריאות לאומיות ומאובטחות יותר, ואבטחה, ואבטחה של אנרגיה, ואבטחה רחבה יותר, יכולות ליישבות יותר, ואבטחה של חברותיתות יותר, יכולות ליישבות יותר, יכולות ליישבות יותר, יכולות ליישבות יותר, יכולות ליישבות יותר, יכולות להפחית את מטרות פוליטיות ואבטחה של אנרגיה, ואבטחה של תרופות, ואבטחה של אנרגיה, ובטיחות יותר, ואבטחה של אנרגיה, ואבטחה של אנרגיה, עם קרנות אבטחה ובטיחות יותר, עם קרנות אבטחה ואבטחה של אנרגיה, עם קרנות אבטחה ואבטחה של אנרגיה, עם קרנות אבטחה ואבטחה של אנרגיה, יכולות ליישרות יותר, עם קרנות אבטחה ואבטחה של אנרגיה, מהשקעות בריאותיתות יותר, מהשקעות בריאותיתות יותר, יכולות להפחית את מטרות פוליטיות ובטיחות יותר, מ
דוגמאות וקידמה אמיתיים
כמה מדינות מתפתחות כבר הוכיחו כי יבול שאריות אנרגיה יכול להצליח בקנה מידה. מקרים אלה מציעים שיעורים שימושיים.
הודו: משבר האורז הבוער
כל סתיו, מיליוני טונות של קש אורז נשרף במדינות Punjab, Hariana, ו Uttar Pradesh, יצירת מבוך עבה כי שמיכה צפונית להודו ופקיסטן. בתגובה, הממשלה ההודית קידמה את ניהול החלפת (זרעים ממשלתיים) ו-Extra-sitution אנרגיה מוגבלת (הגדלים של צריכת חשמל) ו- DSAX עדיין , למרות קיבולת מוגבלת של צריכת חשמל.
קניה: פסולת כספית לחשמל
בקניה, תעשיית הסיזאל מייצרת כמויות עצומות של פיברסוס שאריות לאחר החילוץ הסיבים. במקום להיות מחוספס, שאריות אלה משמש כיום במפעל של 1.5MW גז המספק חשמל למפעל עיבוד sisal ואת הרשת המקומית.הפרויקט, שפותח על ידי שותפות ציבורית-פרטיבית, הפחית את ההסתמכות של המפעל על דיזל ויצר זמן-חלקי עבור חקלאים הסמוכים לאסוף את ה-התקמתקבת', והוא משמש כמכשירי ניקוי גזי חשמל.
ברזיל: סוכרקני בא גז כ- Energy Hub
ברזיל היא מובילה עולמית בביוטכנולוגיה.כמעט כל מילימטרי הסוכר הם כעת אנרגיה עצמית, צקת שקיות בוערת לייצר את כל החום והחשמל שלהם, ורבים מייצאים כוח עודף לרשת הלאומית.המדינה התקינה מעל 10 GW של יכולת חשמל מבוססת ביומסה, גם ממגדלי חשמל המבוססים על סוכרקניות, מה שהופך אותו לאחד המקורות הגדולים ביותר של כוח מתחדשים בתערובת הלאומית.
עוד דברים מתעוררים
תאילנד משתמשת בזוס husk וכפות ידי הקרנל פגזים בצמחים CHP כדי לכפות את המגזר לעיבוד העורקים שלה.בנגלדש הקימה צמחים ביוגז קטנים באמצעות אורז ופרה דונג עבור משקי בית כפריים.גאנה היא מטיסת קלף קזת כדי להחליף פחם בשווקים עירוניים.כל אחת מיוזמות אלה מספקת הוכחה כי שאריות אנרגיה יכול להיות מותאם לתנאים מקומיים ולספק יתרונות מוחשיים.
כיוונים עתידיים של Outlook ומחקר
הפוטנציאל ליבולים המתגוררים באנרגיות ביולוגיות במדינות מתפתחות נשאר ללא פגע.להסתכל קדימה, כמה מגמות וחדשנות יכולים להאיץ את הפריסה.
קידום טכנולוגי
טכנולוגיות המרת הדור הבא הופכות יעילות יותר ומחיר סביר יותר. טורפוזה (פירוז מתון) מייצרת דלק מוצק דמוי פחם שניתן להבעירה בתחנות כוח פחם קיימות עם שינוי מינימלי. לימוזינה הידרותרמית יכולה לטפל במזינים רטובים ישירות, הימנעות מייבוש של גזים מודולריים בקנה מידה קטן עם האכלה אוטומטית וסדקים מתקדמים הם נכנסים לשוק, בינתיים, כלים דיגיטליים כגון ניטור לוויינים חכמים ולהפחית סוללות אופטיקה.
שילוב עם פחמן
זיכויים פחמן המיוצרים על ידי החלפת דלקים פתוחים ומאובנים יכולים לספק זרם הכנסות נוסף.פרויקטים יכולים לטעון זיכויים תחת מכניזם פיתוח נקי (CDM) או תקני פחמן מרצון כגון Verra או Gold Standard.עם מחירי פחמן צפויים לעלות, הכלכלה של שאריות אנרגיה כדי לשפר.
המונחים: Circular bioeconomy and Interlinkages
ריבאו-אל-אנרגיה מתאימה באופן טבעי לביוטכנולוגיה מעגלית שבה מחזורי פסולת חקלאיים חוזרים לחווה כאנרגיה, אדמה פוריות ואפילו להאכיל (מכיפות עשירות חלבון שגדלו על syngas) התאוששות תזונתית מעיכולה ואפר צריך להיות קודם לכן כדי להימנע ממחיקת חומרים מזינים קרקעיים.
מדיניות הרגעום ושיתוף פעולה בינלאומי
יוזמות בינלאומיות כגון איגוד האנרגיה הביולוגית של דרום העולם, מועצת הביומסה הבינלאומית טורפוזה, והברית בישול נקייה מקדמת באופן פעיל חילופי ידע והעברות טכנולוגיות.התרומות הלאומיות של הסכם פריז (NDCs) מציעים מסגרת למדינות מתפתחות לכלול ביומסה כאסטרטגיה להפחתה.
מסקנה
המרת אנרגיה נוזלית-ל-בינו אינה כדור כסף, אבל זה כלי רב עוצמה במסע של העולם המתפתח לנקי, זול, ומיוצר באופן מקומי.על ידי הפיכת פסולת מזיקה למשאב יקר, פרויקטים אלה יכולים לשפר את הגישה לאנרגיה, להגן על הבריאות, ליצור מקומות עבודה, ולצמצם את שינויי האקלים - תוך חיזוק הכלכלה הכפרית.