Использование конопли как энергоносителя

Использование конопли как энергоносителя

Данные исследования позволили рекомендовать администрации президента США внести техническую коноплю в перечень сырья, максимально эффективного в качестве биотоплива, по своим теплоемкостным характеристикам значительно превосходящего древесину и в четверо превосходящим ее по объемам биомассы пригодной для использования в качестве топлива…

Целесообразность использования конопли в качестве альтернативы древесины исследовалась на государственном уровне в США еще в начале прошлого столетия. В 1916 году Министерством сельского хозяйства США был подготовлен доклад, в котором утверждалось, что гектар конопли производит в 4 раза больше биомассы пригодной для использования в промышленных целях, чем гектар леса (минимальный возраст деревьев должен составлять более 50 лет).

выращивание конопли, конопляная индустрия, производство из конопли,

Исcледования начала прошлого века подтверждены канадскими учеными в 2006 году и американскими в 2007 году. Установлено, что конопля позволяет собирать с одного гектара промышленного посева порядка 6 тон соломы, 1,5 тон волокна и до 200 литров конопляного масла. После отбора волокна используемого в текстильной и бумажной промышленности, исследованиям подвергались остатки сырья. Проводилось 2 варианта опытов по определению теплоемкости остатков:

1 – смесь из 50% остатков стеблей и 50% листьев конопли;

2 – 100% состав остатков стеблей конопли.

Результаты проводившихся испытаний позволяют утверждать, что смесь, состоящая из стеблей и листьев конопли, по своей теплоемкости соответствует древесным гранулам и ее теплоотдача составляет 7247 единиц при 19 % зольности. Состав 100% состоящий из стеблей конопли обладает более высокой теплоотдачей измеряемой в 7890 единиц и 9 % зольностью.

Данные исследования позволили рекомендовать администрации президента США внести техническую коноплю в перечень сырья, максимально эффективного в качестве биотоплива, по своим теплоемкостным характеристикам значительно превосходящего древесину и в четверо превосходящим ее по объемам биомассы пригодной для использования в качестве топлива.

Учеными США разработана Концепция энергетического сельского хозяйства.

Основные постулаты концепции гласят:

1. Технические культуры должны производить порядка 25 тонн биомассы с гектара за 90 – 120 дней;

2. Биомасса должна содержать высокий процент целлюлозы;

3. Технические культуры должны расти во всех климатических зонах страны;

4. Растения не должны конкурировать с производством продуктов питания.

 

Для этого технические культуры должны выращиваться или в той местности, где культивирование других сельскохозяйственных культур экономически нецелесообразно (на менее плодородных почвах), или путем чередования посевов с продовольственными культурами.

По своим биологическим и энергетическим характеристикам под постулаты Концепции максимально подходит техническая конопля. Посчитано, что в США достаточно засеять 6% сельскохозяйственных земель данным растением, чтобы преодолеть зависимость экономики страны от ископаемых ресурсов.

выращивание конопли, конопляная индустрия, производство из конопли,

Биодизель

Концепция использования конопляного масла в качестве моторного топлива появилась в 1895 году, когда Рудольф Дизель разработал первый дизельный двигатель, работающий на биотопливе. Биодизель является единственной альтернативой топлива, которое может быть использовано непосредственно в любых существующих дизельных установках. Так как биодизель имеет такие же свойства, как и нефтяное дизельное топливо, их можно смешивать в любом соотношении.

Низкий уровень выбросов биодизеля делает его идеальным топливом для использования в морских районах, национальных парках, лесах и сильно загрязненных городах мира.

Американскими учеными определены основополагающие критерии биотоплива, пригодного для использования в двигателях внутреннего сгорания, которым практически идеально соответствует конопляное масло:

• биодизель является единственной альтернативой топлива, которое работает в любом обычном, не измененном дизельном двигателе. Он может храниться в тех же местах, где хранится нефтяное дизельное топливо;

• биодизель можно использовать самостоятельно или в смеси с нефтяным дизельным топливом в любых пропорциях. Наиболее распространена смесь 20% биодизеля, 80% обычного дизеля, или “B20”;

• биодизель является безопасным для обработки и транспортировки, потому что он биоразлагаем, как сахар, в 10 раз менее токсичен, чем поваренная соль, и имеет более высокую температуру вспышки (около 149 ОС) по сравнению с нефтяным дизельным топливом (около 52 ОС);

• биодизель может быть изготовлен из возобновляемых природных ресурсов;

• в биодизельном топливе содержится 11% кислорода по весу и не содержится серы. Использование биодизеля может продлить срок службы двигателей, потому что его смазочные свойства превосходят свойства обычного дизельного топлива;

• при цикле производства и использования биодизеля на 80% сокращаются выбросы углекислого газа, и почти на 100% диоксида серы. Сгорание чистого биодизеля обеспечивает более чем 90%-ное сокращение общего числа не сгоревших углеводородов, и 75-90%-ное ароматических углеводородов. Биодизель также предусматривает значительное сокращение частиц окиси углерода, в сравнении с нефтяным дизельным топливом.

выращивание конопли, конопляная индустрия, производство из конопли,

Экологический аспект

Нефть, газ, уголь содержат серу, выделение которой из ископаемых источников топлива является одной из основных затрат производителей энергии, приводит к высвобождению углекислого газа в нем содержащегося. Производство и потребление биотоплива на основе конопли образует в природе сбалансированную замкнутую экосистему: конопля в период своего роста забирает СО2 из атмосферы, а человек возвращает углекислый газ в процессе сжигания полученного из растения топлива, причем проблем с выделением серы не возникает.

Экономическая составляющая

Зачем, спросите Вы так подробно описываются энергетические свойства конопли? Да потому, что граничащие с Украиной страны Евросоюза с момента усиления роли политической составляющей экспорта российского газа, активно занялись поиском альтернативных источников энергии. Поляки уже посчитали экономическую выгоду от использования технической конопли в качестве энергоносителя и активно внедряют растение в свою концепцию энергетической безопасности страны. Теперь в ней уже не последнюю роль играет переоборудование теплоэлектростанций для использования возобновляемого, экологически безвредного, дешевого конопляного сырья, вместо традиционных ископаемых углеводородов.