Альтернативная энергетика и энергосбережение
1,422,774 7,392
 

  Владимиров Владимир ( Слушатель )
26 мар 2019 18:34:14

Про борщевик

новая дискуссия Дискуссия  381

Я покопался в интернете и вот что получилось.

1. С одного гектара борщевика можно получить минимум 50 тонн зелёной массы. Реально же некоторые хозяйство получают и по 200 тонн с гектара. Для кукурузы урожайность колеблется от 20 до 35 тонн зелёной массы с гектара..
2. В сухом виде с влажностью не более 20 процентов  гектар даёт минимум 10 тонн борщевика. Это значение и принято.
3. Из биомассы борщевика, собранной с одного гектара получим минимум 4000 м3 газа с теплотворной способностью от 6000 до 9500 ккал/м.куб.  Я взял опять минимальную теплотворную способность газа.
Или так.
Для сравнения бензин имеет теплотворную способность 11 000ккал/кг и стоит 60 рублей
1 мегаджоуль равен 277,777777777778 ватт*час
1 ккал = 0.0041868 МДж
6000 ккал = 25.1208Мдж = 6 983 ватт*час х 4000м3 = 27 933 440 ватт*час

Всё это при минимальной урожайности борщевика с гектара, при минимальном выходе газа из биореактора и минимальной теплотворной способности

Остаётся только подсчитать затраты и сравнить с применяемыми энергоресурсами.
Отходами в биореакторе будут удобрения.

27,9 Мвт*час это много или мало?
Сколько надо будет иметь гектаров борщевика, чтобы его урожай обеспечивал бы электроэнергией и теплом город с населением 10 000 человек?
Отредактировано: Владимиров Владимир - 26 мар 2019 18:54:16
  • +0.02 / 2
  • АУ
ОТВЕТЫ (26)
 
 
  sign ( Слушатель )
27 мар 2019 10:06:45

Шокированный
Вы с какой страны пишите?
Вчера заправился 95-м. Цены на 95-й у от 42.20 до 42.80

А там, где в России бензин по 60, там борщевик плохо растёт.
  • +0.09 / 4
  • АУ
 
 
  Владимиров Владимир ( Слушатель )
28 мар 2019 01:57:14

Ага. Если растёт в Коми и в Архангельской области, то и у нас будет расти. 
  • -0.08 / 4
  • АУ
 
  Superwad ( Слушатель )
28 мар 2019 06:55:43

А на хрена выращивать борщевик? Вы для начала переработку органических вторичных отходов запустите, а потом уже переходите на борщевик. Примеры и оборудование уже приводил...
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
  ILPetr ( Слушатель )
28 мар 2019 08:24:06

Во первых борщевик многолетник, чаще двух, реже много-. Т.е. это "урожай" раз в два или три года. Кукуруза же, однолетник, и тоже дает до 700 центнеров с гектара зеленой массы. Во вторых, если она "на зерно", то одновременно есть и зерно порядка 50 центнеров с гектара и бывшая "зеленая масса", которая пожелтела, уменьшила содержание влаги, но сохранила сухое вещество.
Цитата2. В сухом виде с влажностью не более 20 процентов  гектар даёт минимум 10 тонн борщевика. Это значение и принято.

Вот, пришли к интересному - высушить. Это процесс требует испарить 40 тонн воды на каждый гектар. Теплота парообразования 2260 кДж/кг, т.е. 40 тонн потребуют 90400 МДж энергии. а у Вас сколько было в 4000м3 биогаза с теплотой сгорания около 25 МДж на куб? 100000 МДж? Вот 90% этого газа Вы и потратите на сушку. Подмигивающий
Если взять теплоту сгорания "биомассы" с влажностью 20% близкой к древесине с такой же влажностью - около 14 МДж/кг - то просто сжигание 10 тонн даст 140000 МДж. Сжигать выгоднее, хотя и не так удобно как газ. Веселый
Цитата3. Из биомассы борщевика, собранной с одного гектара получим минимум 4000 м3 газа с теплотворной способностью от 6000 до 9500 ккал/м.куб.  Я взял опять минимальную теплотворную способность газа.
Или так.
Для сравнения бензин имеет теплотворную способность 11 000ккал/кг и стоит 60 рублей
1 мегаджоуль равен 277,777777777778 ватт*час
1 ккал = 0.0041868 МДж
6000 ккал = 25.1208Мдж = 6 983 ватт*час х 4000м3 = 27 933 440 ватт*час

Всё это при минимальной урожайности борщевика с гектара, при минимальном выходе газа из биореактора и минимальной теплотворной способности

Остаётся только подсчитать затраты и сравнить с применяемыми энергоресурсами.
Отходами в биореакторе будут удобрения.

27,9 Мвт*час это много или мало?
Сколько надо будет иметь гектаров борщевика, чтобы его урожай обеспечивал бы электроэнергией и теплом город с населением 10 000 человек?

Просто пример, мой дом в деревне в год для отопления употребляет около 8 тысяч кубометров природного газа. Газ по Вашему предложению имеет теплоту сгорания примерно 2/3 от природного, т.е. на мой дом понадобится порядка 12 тысяч кубов биогаза, или "урожай" с трех гектар (если не заниматься сушкой). Для моей деревни в 500 домов это, грубо, 1500 гектар или 15 квадратных километров, засеянных борщевиком. Реально ли?
 
Резюм: Переработка отходов сельского хозяйства в "биоэнергию" имеет смысл и значение только как утилизация отходов, получаемый энергетический выигрыш - это лишь приятный бонус, а не цель процесса.
  • +0.11 / 6
  • АУ
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
28 мар 2019 10:18:32

Тут все не так однозначно (с).

1. Сушить можно на солнце, без допзатрат. Влажность в пяток масс. процентов вполне себе сгодится для использования в качестве топлива.

2. Сжигать любую ботву можно в костре - горит и горит, пофиг на эффективность и прочее. В домашней печи палить солому уже бестолково просто потому, что объем сгорает большой, а тепла относительно мало - задолбаешься подносить. А уж о более серьезных печах и говорить не стоит - они дают нормальный КПД только если параметры топлива сидят в довольно узких рамках. Т.е. простое сжигание даже очень дешевого топлива зачастую в итоге убыточно. А то и вообще стабильно гореть не будет..

3. Для эффективного использования нетрадиционных топлив в имеющихся агрегатах приходится либо предварительно перерабатывать топливо с приведением его параметров в рамки, либо переделывать агрегаты под новые параметры (температуры зажигания, задержки зажигания, температуры горения, расход топлива и окислителя при зажигании и в установившемся режиме, скорость накопления золы, недожег, состав и температура газов и т.п.).
Если топливо - биомасса, то куда выгоднее его конвертировать в горючий газ (биоферментация или термальная газификация) и использовать в газовом котле, настроив его под новый состав газа, чем переделывать котел под подачу самой соломы. Закат солнца вручную пусть китайцы отрабатывают - их много, кто-то да выживет не надорвавшись..

4. Газификация идет обычно либо за счет сжигания части сырья, либо на природной тяге - брожение говен или солнечный свет. И здесь уже на выходе либо водяной пар с СО+чуток водорода, либо пар и много метана. Осушить и подавать в топку.. Сингаз будет, конечно, с сильно разной теплотворкой, но обычно не хуже плохого угля.. Мы тут получали в лабораторном режиме и до 20 МДж/кг.

Т.е. вся эта с/х хрень имеет экономический смысл как топливо. Да, еще и с низкой зольность и без содержания всякой серы или тяжелых металлов... только в домашних условиях сделать все это на нормальном уровне оч. сложно.
  • +0.08 / 3
  • АУ
 
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
28 мар 2019 10:57:19

1. На Солнце сушить надо чтобы оно было, а не моросящий дождик. На Среднем Урале я за дождик. Ну и на Солнышке - ворошить надо, да не один раз. Т.е. топливная составляющая растет.
 
2. Пелеты делают из соломы, заявляют теплотворность больше деревянных. 
 
3. Скорее, не выгоднее, а удобнее для употребления и есть возможность хранить. 
 
4. Да, теплотворная способность био- и синтезгазов оставляет желать лучшего. Кондиционирование же в малых объемах вообще умозрительно. 
 
А в больших - это все же утилизация отходов, например, коровник в 500 голов производит 20 тонн навоза ежедневно. Вываливать его на околице - в европах просто распнут после сожжения утопив в мешке. Вот и корячатся с биогазом, успокаивая себе минимизацией убытков и пытаясь получить госсубсидии под лозунгом "зеленой энергетики". 
  • +0.09 / 4
  • АУ
 
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
28 мар 2019 11:22:36

Пеллеты - это прессовка, т.е. повышение плотности до уровня чуть выше натурального сухого дерева со всеми вытекающими..

Выгоднее - просто за счет того, что инфраструктуру под сжигание газа сейчас достать можно быстрее и дешевле, чем под неоднозначное твердое топливо. Ну, и плюс, все вами упомянутое.

Малые объемы внедрения - это вообще бич любой нетрадиционной технологии. Хотя газификация сейчас ренессанс испытывает после Фукусимы и разных "зеленых" инициатив.

Утилизация как цель может существовать для государства или большого бизнеса, которого прессануло государство. На уровне конечных пользователей она бессмысленна, если мы говорим о горючих отходах - эффективный процесс не сделать, т.е. засрете больше, чем было, но другим сортом грязи..
Биогаз - это вполне себе эффективная технология. По цене уж точно. Просто она не годится как основной источник для крупного потребителя за счет низкой производительности - а, вот, как дополнительный вполне неплохо идет, снижая накладные..
  • +0.06 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
28 мар 2019 13:54:11

вот здесь вы несколько ... подзагнули ... учитывая довольно бедные почвы в центральной европе ... удобрения - наше фсе ... тем более био ... переработка и внесение идет регулярно и постоянно ... ни у кого даже в мыслях нет дарить кому-то и тем более выбеасывать ценнейший ресурс ... а биогаз в этом процессе ... комплексное решение ... клиент всегда хочет комплексное решение ...
 
не далее как во вторник возил группу московских школьников в полностью энергетически независимую деревушку под берлином.
 
они занимаются сельским хозяйством - животноводство и растениеводство. отходы обоих произвоодств идут в биогазовую установку и полностью обреспечивают отопление и электроснабжение не только свинарника и управления колхоза, но и всех жилых домов в деревне. при очень низких температурах сжигают щепу и валежник из собственного леса. но это не часто ... тепло здесь относительно ...
 
кроме этого они еще массу ветряков на своих полях поставили ... но это уже несколько иная песня ...
  • +0.07 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
28 мар 2019 15:43:49

Вопрос цен - килограмма карбамида и 100 000 кг навоза после биогазовой установки. (https://cyberleninka…aticheskih), смотреть N3. 
Мне с дивана видно, что распылить килограмм карбамида с вертолета много дешевле, чем рассыпать и перепахать 100 тонн шлама после биогазовой установки. 
Именно как утилизация свинячего или коровиевого говна биогаз интересен - он превращает ядовитое говно в инертный материал, который можно просто рассыпать и впахать. 
  • +0.13 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
  Hanych ( Слушатель )
29 мар 2019 12:23:40

Из любопытства - а транспорт у них на чем работает? Трактора разные, грузовики?
  • +0.06 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  dmitriк62 ( Слушатель )
29 мар 2019 13:12:33

   
Пердячим паром, конечно.
И иначе какой смысл всё это зелёное великолепие было городить?!
Смеющийся
   
Впрочем, постороннему человеку в германской экономике разобраться невозможно: например, всё это могло быть затеяно только затем, чтобы оформить побольше земель под с/х производство, а затем получать субвенции за то, что не засеяли зарегистрированную площадь.
СмеющийсяСмеющийся
  • -0.01 / 4
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
29 мар 2019 16:21:34

классный наброс ... вентилятор пожалейте ...
 
народ после аншлюса просто хотел сохранить свое предпрятие и перешел на собственные ресурсы, поскольку внешние были для них дороги и им тупо грозило банкротство и распродажа колхоза. а могли лапки сложить ... но они все же решили работать и вместо очередной депрессивной деревухи без какой-либо работы у них стабильно работаюшее предприятие
 
у них классно получилось, но как же из зависти не обосрать ...
  • -0.04 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
29 мар 2019 16:15:11

только отопление и электроснабжение свое ... ну кроме того у них еще 120 МВт ветряков и 10 МВтч батарейка для поддержания регулирования частоты. так что снабжают все близлежащие населенные пункты. т.е. баланс по любому положительный. столько топлива им не сжечь ...
 
можно сколько угодно ругаться на зеленку и тупых немцев, но в 2018 году более 40 % электроэнергии получили из альтернативных источников (половина от ветряков), а в 2019 планируют более 45% (2/3 от ветряков). Система пока работает стабильно и нет оснований ожидать серьезных проблем.
 
здесь можно посмотреть данные по генерации с разбивкой по годам, месяцам, неделям и дням.
 
https://www.energy-charts.de/ren_share_de.htm?source=wind-share&period=annual&year=all
  • -0.01 / 3
  • АУ
 
 
 
  Пенсионэр ( Слушатель )
04 апр 2019 04:17:26

Главный недостаток биотоплива в другом - использование кукуруз ли, борщевиков ли, кок-сагыза в качестве топлива приводит неизбежно к минерализации гумуса и снижению плодородия почвы. Потому, как нарушается круговорот питательных веществ в природе. И взять неоткуда, разве с другого поля. Минеральные удобрения не являются адекватной заменой.
  • +0.05 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
04 апр 2019 05:53:52

Вопрос что оценивать. Если мифическое "здоровье почвы" - да, адекватной заменой не является, хотя и сильно улучшает, если урожайность целевых культур - то почва выступает только в роли субстрата для корневой системы и обеспечивает лишь фильтрацию питательных веществ, вносимых искусственно, при этом плодородие самого субстрата абсолютно безразлично (гидропоника). 
  • +0.04 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
04 апр 2019 09:48:18

Работа с любым ископаемым топливом, начиная с его добычи, не улучшает плодородия почв. А если еще вспомнить, что такое пылевые осадки, принесенные ветром с полигонов ГОКов или ЦОФов, разные стоки от нефтеперебатывающих производств и банальные утечки при хранении... короче, только "ветрянка" с "соляркой" могут считаться чем-то боль-мень чистым. Но и тут вылезают факторы от инфразвука до изменения альбедо местности, и приходится снова плакать горькими слезами зеленого...

Всегда приходится выбирать между ж.пой и з@дницей - это диалектика нашего бытия. Или возвращаемся к животному существованию и все станет чистенько и экологичненько.
  • +0.09 / 4
  • АУ
 
 
 
 
 
  GrinF ( Слушатель )
04 апр 2019 13:40:52

Только вот один ньюанс - мы критиически привязаны к пашням и пастбищам - ибо пока не покрылись слоем хлоропласта, и не умеем впрямую из розетке подводить 200мВ к митохондриям каждой из наших клеток.. короче идея выращивания на пашнях биотоплива самая непривлекательная из всех альтернативных... Об удобрениях правильно тут ввернули - естественный азотный цикл сцеплен с угдеродным циклом - ибо для фиксации азота нужно херова туча энергии, которая появляется из частично восстановленных растительных остатков (что-то в районе 15 АТФ), если ты забрал из субстрата - то в почве может возникнуть недостаток (прямо сказать невозможно - надо  баланс по ценозу пересчитывать или измерять)...Отдельный нюанс еще формы фосфора - вынос в океан которого пока вообще непонятно как остановить и существенно замкнуть фосфорный  цикл   
Цитата
Всегда приходится выбирать между ж.пой и з@дницей - это диалектика нашего бытия. Или возвращаемся к животному существованию и все станет чистенько и экологичненько.

это да... только тогда наступит существенное замыкание биогеохимического цикла...А пока все строится на эксплуатации залежей - дара Гайи
  • +0.06 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
04 апр 2019 18:59:13

Дык, кто с этим всем спорит? Я написал о том, что на любом пути будут потери в экологии
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Владимиров Владимир ( Слушатель )
05 апр 2019 12:14:59

Севооборот для этого есть.
Земли много в России. Можно использовать под борщевик чередуя участки, оставляя  какие-то не засеянными, под паром или использовать для выращивания других растений.
Если же по землям на которых растёт борщевик произвести посадку 
Кострец безостый - после вспашки 20 кг на 1 га
Козлятник - после вспашки рядами 45 см
Топинамбур - семена прямо в заросли борщевика
Малина
Картофель
то они борщевик заглушат и не дадут ему расти.

Вот ещё про борщевик.
И где-то (жаль закладку не оставил, а потом не нашёл) видел полное экономическое обоснование по выращиванию использованию и  переработке борщевика в разных аспектах. Тут и получение сахара, и биогаз, и биоэтанол, и выделение химических веществ.
Везде получается очень выгодно 
Только почему никто этим не занимается? А только кричат, что борщевик опасен и его надо только уничтожать.


ЦитатаОН – И САХАР, И ТОПЛИВО, И ЛЕКАРСТВО…
- Есть десяток вариантов использования борщевика во благо, - объясняет директор инновационной фирмы «Каприкон» Павел КОЗБАН, один из организаторов научно-практической конференции. – Самый простой и понятный - на корм скоту. Предварительные экономические расчёты показывают: при широком использовании борщевика Сосновского, уже растущего в нашей стране, потенциально можно увеличить совокупное стадо крупного рогатого скота (КРС) с 19 млн голов до 118 миллионов! (В РСФСР в 1987 году оно составляло 60,5 млн голов). Россия станет крупнейшим мировым экспортером мясо-молочных продуктов.
Кумарины, которые придают горький вкус молоку надо просто-напросто удалять их из зеленой массы. Такие технологии существуют. Это позволит в полной мере раскрыть потенциал борщевика не только как кормовой базы мясомолочного животноводства, но и как источника сырья для химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности.
Или не кормить силосом из борщевика молочных коров, а откармливать мясной скот
Ещё можно  производить  сахар. От 350 до 1070 млн тонн в год. В зависимости от времени сбора. Ведь урожайность борщевика выше, чем сахарной свеклы, тростника. При том, что Россия, потребляя около 6 млн тонн сахара в год, вынуждена импортировать часть с Кубы, так как своей сахарной свёклы не хватает.

Третье направление – «растительное горючее» - биоэтанол. В Бразилии его получают из сахарного тростника, в США – из кукурузы. Эти две страны – мировые лидеры по производству биоэтанола.
Наш борщевик в этом плане рекордсмен среди всех растений - до 12000 литров с гектара при урожайности 200 тонн зелёной массы (сахарный тростник дает 4550 литров с гектара.) Но и при средней расчётной урожайности 70 тонн зелёной массы Россия может производить 240 млн тонн биоэтанола. Сравните: в прошлом году РФ добыла 549 млн тонн сырой нефти. Использование биоэтанола в качестве моторного топлива, между прочим, позволит снизить выбросы парникового газа диоксида углерода.
Также из борщевика Сосновского можно получать древесный уголь для бытовых нужд, тех же шашлыков с помощью хорошо освоенной немецкой технологии, гранулы для отопительного оборудования, целлюлозу для производства картона.
Удаленные кумарины, фурокумариновые соединения и эфирные масла, определяющие токсичность борщевика Сосновского - высококачественное сырьё для парфюмерной и фармацевтической промышленности. Исследования ученых Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева позволяют сделать предположение, что слабо разбавленный сок борщевика можно использовать в качестве природного биогербицида для уничтожения сорняков на полях, а сильно разбавленный, наоборот, как стимулятор прорастания семян культурных растений.
Борщевик – прекрасный высокоурожайный медонос! Пчёлы собирают до 300 кг мёда с 1 га. И это еще не все варианты.
В СССР на Гомельском заводе были разработаны комбайны для сбора семян борщевика. Потенциально возможные масштабы его сбора и переработки - 4200 млн тонн в год зелёной массы и 120-180 млн тонн корневищ- неизбежно будут содействовать развитию отечественного сельскохозяйственного и химического машиностроения.


  • -0.07 / 4
  • АУ
 
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
04 апр 2019 14:42:34

а каким боком ветряки к альбедо? и что там не так с инфразвуком? кому мешает?
  • -0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
04 апр 2019 18:25:39

Про инфразвук были статьи, что от лосей/оленей, до жуков/червяков. Да и люди не любят жить рядом с ветряками. Смысл был в заментном изменении биоценозов в ветропарках. 
  • +0.05 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
04 апр 2019 18:57:23

ну не знаю ... сто раз был в ветропарках ... никаких неудобств или тревожного состояния не испытывал ... разумеется нужно санитарные нормы выполнять ... но по ощущениям низкочастотные колебания от постоянно снующих под окнами грузовиков и другого относительно тяжелого транспорта оказывают более сильное влияние, чем ветряки ... на меня во всяком случае ...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
04 апр 2019 18:57:16

Ветряки - инфразвук и вибрация. Вся живность из округи разбежится. Плюс, ветровой режим изменяется со временем.
Солярка - альбедо меняет, значит меняется опять же ветровой режим, влажность и т.п...
  • +0.04 / 2
  • АУ
 
 
  mr_ttt ( Слушатель )
04 апр 2019 08:19:02

Настаивать не буду, но ИМХО урожай борщевика можно спокойно каждый год собирать. Огромные поля с борщевиком растут совсем рядом с дачей. Было дело косили его  и на следующий год его как бы не больше вырастало. 
  • -0.06 / 4
  • АУ
 
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
04 апр 2019 11:17:16



Сегодня он вырос, упал и вернул в почву все, что из нее "высосал". Более того, он употребил солнечный свет, воду и углекислый газ из воздуха, т.е. упал и отдал в почву даже больше, чем "высосал". Поэтому цикл может продолжаться бесконечно и почва будет все лучше и лучше (все богаче и богаче гуминовыми кислотами и прочей почвенной благодатью).
Мы же обсуждаем когда он не упал и перегнил, а когда его вывезли и "сожгли", в биогазовой установке или просто сожгли. Т.е. если шлам и золу вернуть на то место, где он вырос - это не восстановит того, что он "высосал". Т.е. спокойно собирать не получится, пройдет несколько лет и почва истощится, а вместе и "урожай". Подкармливать придется и, фактически, примерно в размерах "выноса". Это уже не само по себе, а целая агротехническая процедура возникает, которая требует удобрений, топливо, амортизацию техники, заработную плату, накладные расходы, налоги. Подмигивающий
  • +0.13 / 7
  • АУ
 
 
 
 
  GrinF ( Слушатель )
04 апр 2019 13:46:38

на самом деле такое растение есть - это мискантус, а не борщевик...Там сильно замкнут цикл всех веществ. Не надо вносить удобрения - опад листье формирует необходимые удобрения. Наземные части которые идут на переработку -очень слабо минерализированы (поэтому нет выноса)- только целлюлоза и лигнин - продукты фиксации углекислоты.
  • +0.02 / 1
  • АУ