ביומסה: אנרגיה נקייה לעתיד. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ביומסה: אנרגיה נקייה לעתיד. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

מהי ביומסה?

ביומסה היא חומר אורגני כמו עץ, תבואה ופסולת של בעלי חיים. הם אוגרים את האנרגיה של השמש, המופקדת באמצעות פוטוסינתזה. אנרגיית ביומסה היא האנרגיה הכלולה בפסולת חקלאית (עיסת סלק סוכר, מוץ דגנים, קש וקליפות אורז, קליפות אגוזים וכו'), פסולת עץ (נסורת, צ'יפס, גרוטאות), פסולת ביתית (פסולת נייר ופסולת ביתית), מהירה -גידול צמחים (צפצפה, ערבה, עשבים שונים), פסולת המכילה מתאן (זבל, מים מזוהמים וכו').

כיצד ניתן להשתמש בביומסה?

ניתן להשתמש באנרגיה ביומסה לייצור חשמל, חום או דלקים נוזליים לתחבורה כגון אתנול ודלקים אחרים המבוססים על אלכוהול. בני אדם השתמשו בביומסה לחימום ובישול במשך אלפי שנים.

כיצד משתמשים בביומסה?

בארה"ב, השימוש בביומסה מהווה כיום עד 4% מייצור האנרגיה (0% באוקראינה). מאמינים שניתן להגדיל נתון זה ל-20%. מכיוון שזו התרומה של תחנות כוח גרעיניות למגזר האנרגיה בארה"ב, מאמינים שהשימוש בביומסה יכול להחליף לחלוטין את האנרגיה הגרעינית. יתרה מכך, מומחים אמריקאים מאמינים כי ייצור דלק מביומסה יכול להפחית את יצוא הנפט ב-50%.

בכל העולם מצטברת כל הזמן פסולת מסוגים שונים: מיליוני טונות של פסולת חקלאית מזהמים את האדמה, הררי נסורת, פסולת נייר ופסולת ביתית ממתינה לעיבוד. הם מכילים גז, דלק למכוניות וחשמל. וכל אלה הם מקורות אנרגיה מתחדשים.

מהם היתרונות של ביומסה?

כַּלְכָּלִי

אחד היתרונות הגדולים ביותר של ביומסה באזורים כפריים הוא פיתוח העיבוד שלה. ביומסה מסורבלת ואין טעם להעביר אותה למרחקים ארוכים; עיבוד ביומסה צריך להתרכז במקום בו גדל הדגן. מספר המשרות לייצור גז, דלק וחשמל יכול להיות עצום. לדוגמה, משרד החקלאות האמריקני מעריך שכל מיליון ליטרים של אתנול המיוצרים מדי שנה ייצרו 4 מקומות עבודה. ייצור דלק וחשמל יאפשר לחקלאים לקבל הכנסה יציבה ולהפחית את התלות באספקת נפט מחו"ל (כמה זה חשוב לאוקראינה!).

בתחום הגנת הסביבה

השימוש באנרגיה ביומסה יפחית את שינויי האקלים, יפחית גשם חומצי, שחיקת קרקע, זיהום מים ולחץ על הנוף, יספק תנאים טובים יותר לחיים של בעלי חיים ולגידול יער.

שינויי האקלים מדאיגים אנשים בכל העולם. פעילות אנושית, בעיקר שריפת דלק, משחררת מאות מיליוני טונות של גזים כמו פחמן דו חמצני ומתאן לאטמוספירה. ריכוז הגזים הללו באטמוספירה משנה את האקלים של כדור הארץ, והורס את כל הביוספרה התומכת בחיים.

טכנולוגיות אנרגיה ביומסה יסייעו למזער השפעה זו. על ידי לכידת מתאן (שמזיק פי 20 מפחמן דו חמצני) מפסולת, אנו מונעים ממנו לברוח לאטמוספירה ומכניסים אותו לעבודה לייצור חשמל או בכלי רכב.

כל הצמחים אוגרים פחמן בשורשים או בגבעולים שלהם במהלך חייהם. אם צמח נרקב באדמה, הפחמן שלו משמש צמחים אחרים. זהו מה שנקרא מחזור פחמן סגור.

גם בעת הקטיף נשארים שורשי הצמח באדמה, מייצבים את האדמה ואוגרים פחמן.

גשם חומצי

גשם חומצי מתרחש כאשר דלקים נשרפים ומשחררים תחמוצות גופרית וחנקן. הם מובילים להרס החיים במקווי מים ומשפיעים על חייהם של אנשים ובעלי חיים. מכיוון שביומסה אינה מכילה זיהומי גופרית, אפילו שריפה משותפת של ביומסה עם פחם יכולה להפחית את שחרור הגופרית לאטמוספירה.

שחיקת קרקע וזיהום מים

השימוש בביומסה יכול להפחית את זיהום המים בדרכים שונות.

ראשית, עלינו לגדל יותר צמחים בשפלה ובאזורי חוף. צמחים מייצבים את הקרקע, מפחיתים את שחיקתה ומונעים שטיפה של חומרים שונים מהקרקע. נוכחותם של צמחים מגינה על מערכות אקולוגיות מימיות ומשפרת את תנאי החיים של אורגניזמים מימיים שונים, כמו דגים.

שנית, השימוש בביומסה מפחית את זיהום המים על ידי קיבוע מתאן (חיידקים אנאירוביים). נכון להיום נמכרים לחקלאים מזגני קרקע המכילים חיידקים אנאירוביים. השימוש במזגנים כאלה מאפשר לקשור ולייבש פסולת נוזלית מחוות בעלי חיים, ולהפוך אותה לחומר נוח יותר לעיבוד הבא.

הפחתת הלחץ על הנוף

בארה"ב מייצרים מדי שנה עד 350 מיליון טונות של פסולת חקלאית. על ידי שימוש לפחות בחלק מהפסולת הזו לייצור אתנול, אנו מפחיתים משמעותית את שחרור הפסולת לקרקע של אזורים חקלאיים.

איך מייצרים חשמל מביומסה?

בעירה ישירה היא השיטה הישירה והפשוטה ביותר להשגת האנרגיה הכלולה בביומסה. בדרך כלל דודי בעירה מייצרים קיטור לשימוש בתהליכים תעשייתיים או מייצרים ישירות חשמל. הם גם מייצרים חום שניתן להשתמש בו לחימום בתים, חממות וכו'. הטכנולוגיה לשריפת ביומסה זהה לזו של פחם. יתרה מכך, ביומסה יכולה להישרף יחד עם פחם בדודים קיימים. שיטה חדשה יותר היא גיזוז. במקום לשרוף, ביומסה הופכת מפאזה מוצקה לפאזה גזית. גז זה נשרף במקום גז ביתי בתחבורה, ביישומים תעשייתיים או מומר לדלק סינטטי. הטכנולוגיות של התהליך האחרון עדיין לא נחקרו במלואן.

איך משיגים אתנול מביומסה?

אתנול מיוצר על ידי המרת עמילן הכלול בביומסה של פסולת מזון (דגנים, תפוחי אדמה, סלק, פסולת ייצור סוכר) לאלכוהול. תהליך התסיסה זהה לייצור משקאות אלכוהוליים – שמרים וחום גורמים לפירוק סוכרים מורכבים לסוכרים פשוטים יותר. בדרך זו מיוצרים בארצות הברית עד 5 מיליון טון אתנול בשנה.

תהליך חדש יותר שעדיין לא נעשה בו שימוש הוא עיבוד תאית הנמצאת בפסולת עץ, עיסת דשא ופסולת חקלאית. תאית היא סוג של פחמימה וניתן לפרק אותה לסוכרים פשוטים יותר. לתהליך עשוי להיות יישומים רחבים יותר מהקודם מכיוון שהוא יכול להשתמש במגוון רחב יותר של חומרי פסולת.

מכיוון שלאתנול יש תכונות כימיות שונות מאשר לבנזין, יש לטפל בו אחרת. לדוגמה, אתנול מתאדה פחות בקלות מאשר בנזין. המשמעות היא שהתנעה קרה של מנועים הופכת לבעיה ביישומים. לכן, מנועי אתנול צריכים להיות מתוכננים אחרת מאשר לבנזין. בנוסף, מכיוון שאתנול הוא מוצר אורגני, הוא מתקלקל הרבה יותר מהר מאשר בנזין. לכן, הגיוני להשתמש באתנול מעורבב עם בנזין (10% אתנול עד 90% בנזין). תערובת זו משחררת חומרים כמו פחמן חד חמצני, פחמן דו חמצני וגופרית דו חמצני לאטמוספירה הרבה פחות מבנזין טהור.

תקציר

השימוש בביומסה הוא מקור מבטיח לאנרגיה מתחדשת. זה לא רק יכול לשפר את הגנת הסביבה, אלא גם לספק מספר רב של מקומות עבודה לאזורים כפריים. עד כה, השימוש בביומסה לא נכנס לשוק באופן נרחב מכיוון שהשימוש בדלקים מאובנים עדיין זול יותר. אבל ככל שהפיקדונות מתרוקנים, הדלקים המאובנים יתייקרו והשימוש בביומסה יהפוך לתחרותי כלכלית במאה ה-XNUMX.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

תאי גזע להתחדשות השרירים 22.09.2016

מיודיסטרופיה - מחלות תורשתיות שבהן מתרחשת השפלה של רקמת השריר - היא חשוכת מרפא בשלב הנוכחי של התפתחות הרפואה. שיטות הנדסת רקמות באמצעות תאי גזע נותנות תקווה שהמחלה תובס בעתיד. לשם כך יש ללמוד כיצד לגדל תאי גזע בשרירים, כך שבהמשך ניתן יהיה להשתיל אותם במטופל ולגרום להתחדשות שרירי השלד שלו.

תאים כאלה גדלים בחוסר רצון רב בתרבית, אך הם מתים בקלות במהלך ההשתלה, ונותנים מעט תאי שריר. לכן, החוקרים מחפשים קוקטייל של חומרים שיהפוך את הרבייה של תאי גזע שריר לאמינה. אותה שאלה מדאיגה את מי שמקווה לגדל מוצרי בשר מתאי גזע מהחי.

ניסיון נוסף נעשה על ידי חוקרים יפנים מהמרכז הלאומי לנוירולוגיה ופסיכיאטריה בקודאירה, בראשות ד"ר טקדה שינישי. הם טיפלו בתאי גזע של שריר לוויין בחומר מקבוצת הציטוקינים, מה שנקרא גורם מעכב לוקמיה - LIF. וכאשר תאים כאלה נשתלו בעכבר ניסיוני, הם נתנו פי שלושה יותר רקמת שריר מאשר בבקרה (בתמונה, התאים החדשים זוהרים בבהירות).

"למיטב ידיעתנו, זהו הניסיון הראשון שמראה את היעילות של LIF בהתחדשות השרירים", אומר ד"ר טקדה. "עם זאת, מנגנון הפעולה של הגורם עדיין לא ידוע".

עוד חדשות מעניינות:

▪ דרך חדשה להפצת אור בזכוכית

▪ מיצובישי אלקטריק 60 אינץ' תצוגת קיר וידאו הקרנה VS-60HS12U Slim Cube

▪ חיידקים פועלים לפי פקודות

▪ כרטיס הרחבה ASUS PCE-AX3000

▪ למוזיקה של ויוואלדי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר הגנה על ציוד חשמלי. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת Murasaki Shikibu. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מדוע עונות השנה משתנות על פני כדור הארץ? תשובה מפורטת

▪ מאמר Agathosma ליבנה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר אפקט Fade Out עבור LED במיקרו-בקר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מנוע חשמלי תלת פאזי: מפסק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר