Использование биомассы как важнейшее направление развития энергетики АПК

В общем потреблении первичных энергоресурсов в мире доля биомассы составляет в настоящее время около 10 %. В Китае, например, эта величина приближается к 20 %, в Индии превышает 40 %. Ежегодно на земле произрастает и образуется биомассы в количестве 220 млрд т сухого вещества с теплотворной способностью около 105 млрд т н. э. Примерно 65 % биомассы можно использовать на энергетические цели, то есть теоретический энергетический потенциал биомассы составляет около 70 млрд т н. э./год, что почти в 7 раз выше теоретического потенциала гидроресурсов при пересчете на замещаемое топливо. Считается, что в рамках концепции устойчивого развития можно использовать около 10 % теоретического энергопотенциала биомассы, то есть 7 млрд т н. э. ежегодно.

Биомасса, используемая в качестве энергоносителя, подразделяется на следующие основные категории:

• древесная (деревья, кустарник, лесная подстилка и т. п.);
• недревесная (тростник, солома, стебли и корни растений, трава, водные растения и т. д.);
• отходы переработки (шелуха, выжимки, опилки, муниципальные отходы, отходы пищевые, бумажного и гидролизного производства и т. д.);
• отходы животноводства;
• биотопливо (древесный уголь, топливные брикеты, метанол, этанол и рапсовое масло, биогаз и др.).

Основными причинами недостаточного использования энергопотенциала биомассы являются:

• низкая калорийность по сравнению с традиционными видами топлива;
• большая исходная влажность некоторых категорий биомассы, требующая больших затрат на сушку;
• получение биотоплива (например, биогаза) является энергоемким производством;
• большая доля транспортных расходов для энергоустановок большой мощности.

С другой стороны, биомасса имеет важное экологическое преимущество по сравнению с ископаемым топливом, заключающееся в том, что при ее сжигании не нарушается равновесие концентрации парниковых газов в атмосфере, т. к. количество выделяемого углекислого газа равно поглощенному в процессе фотосинтеза.
Несмотря на слабое использование существующего потенциала, имеются значительные дополнительные возможности производства биомассы на топливо. Например, в Африке используется только 25 % сельскохозяйственных угодий, в Латинской Америке - 15 %.

Подсчитано, что к 2050 г., когда население Земли предположительно увеличится до 8,5 млрд человек, потребуется дополнительное вовлечение в сельское хозяйство около 0,5 млрд га земли, в то же время примерно 1,3 млрд га может быть использовано для производства биомассы на топливо. Считается, что с 1 га в среднем можно получить около 7 т н. э. энергии биомассы ежегодно. Таким образом, дополнительный энергопотенциал биомассы может составить 9 млрд т н. э. в год.

Оценивая мировой опыт, а также учитывая собственные исследования, можно предложить следующие направления возможного применения возобновляемой энергии биомассы в республике (таблица).

Вид технологии переработки биомассы	Возможности использования энергии
Прямое сжигание	обогрев бытовых и производственных помещений; получение технологического тепла и пара; сушка зерна и другие тепловые процессы
Биогазовые установки	получение биогаза для сжигания в тепловых установках; получение электроэнергии на дизель-генераторах; обеспечение работы мобильной сельхозтехники
Установки быстрого пиролиза	получение жидкого моторного топлива
Получение жидкого топлива	получение биодизеля из растительного масла; получение этанола или метанола для использования в карбюраторных двигателях

Биогазовые технологии способствуют решению еще одной существенной проблемы сельскохозяйственного производства - экологической. В навозе животных жизнедеятельность болезнетворных бактерий и яиц гельминтов не прекращается, содержащиеся в нем семена сорных трав сохраняют свои свойства. При открытом хранении навоза загрязняются воздушный бассейн, почва, поверхностные и грунтовые воды. Переработка навоза и животноводческих стоков в биогазовой установке позволяет существенно сократить заражение окружающей среды и провести обеззараживание массы в сжатые сроки.