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).

 

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.

 

 

 

Использование конопли как энергоносителя

 

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.


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.

 

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.