21-ви век

век на технологиите на

Възобновяемите Енергийни Източници

 

Бактериите на работа!

Най-екологичното гориво е водорода.

При неговото изгаряне се получава само........ ВОДА!

Но е труден за добиване, транспортиране и съхранение.

Много лаборатории разработват технологии за получаване на промишлени количества водород предвид прогнозата , че в скоро време той ще стане основен вид гориво за промишлеността.

Учени от Пенсилванския университет са открили начин да заставят бактериите да изработват водород от биомаса.

Четири пъти повече отколкото при ферментация!

И без значение от състава на биомасата .

„Микробните Горивни клетки” изработват водород от всяко разтворено органично вещество промишлени , битови и селскотостопански отпадъци. Като едновременно се пречистват отпадните води!.

Разработката се нарича:„Микробно производство на водород , ускорено с електрохимически методи” . Количеството изработен водород е в пряка зависимост от „ферментационната бариера.” А чрез прилагане на маломощни електрически разряди от порядъка на 0,25 волта бактериите продължават да работят до цялостно разлагане на биомасата на водород и много малки количества въглероден двуокис.

В опитите са използвани щамове бактерии специално създадени за очистване на отпадни води. Като се предотврати достъпа на кислород и се добави електрически разряд, бактериите започват да изработват водород.

 

Технологии за оползотворяване на биомаса

При ферментацията на биологични и растителни отпадъци и особенно при тази на животинския тор се отделя голямо количество метан. Неговото въздействие за парниковия ефект е над 30 пъти по-вредно от това на въглеродния двуокис. Метанът (СН4),въпреки сравнително малките количества причинява около 18% от нарастването на парниковия ефект.

В настоящия момент, концентрацията на метан в атмосферата има най-високи стойности за последните 420 000 години (Intergovernmental Panel on Climate Change).

 

Биореактори

Биореакторите са инсталации , в които се осъществява анаеробна (безкислородна)ферментация на органичните съединения, съдържащи се в отпадъците. Те представляват изолирани водонепроницаеми цистерни от бетон или стомана, с приспособления за вкарване и отвеждане на биомасата , и за събиране на биогаза.В тях при умерена температура (30-38оС) се развиват метаногенни бактерии.

Особено важно за оптимизиране на технологичния процес е правилното смесване, разбъркване и движение на субстрата.Точното определяне на количеството вода в реакторите за постигането на максимален добив на биогаз при минимални енергийни разходи.

Иновациите са насочени към намаляване на енергийните разходи чрез нови конструкции на помпи, миксери, пълначи и други електромеханични устройства, както и цялостно организиране на енергийния цикъл, включително и с използване на произведения метан за собствени енергийни нужди.

 

 

Енергия от вятъра

 

Технологии за оползотворяване на вятърна енергия

Вятър се нарича всяко движение на въздушните маси над земната повърхност. Предизвиква се то топлината на Слънцето и движението на Земята. Въздухът задвижва перките на ветро-енергийното съоръжение Въртенето им води до директно производство на механична енергия.Тя може да се използва директно (за вадене на вода) ,или да се преобразува в електрическа.

Енергийния потенциал на вятъра се определя от средногодишната му скорост на трета степен!

 

За да са съпоставими, измерванията се правят на ниво 10m над земната повърхност.

Така се обособяват три зони:

- на малкомащабна ветроенергетика - Средна годишна скорост-2-3m/s

- на средномащабна ветроенергетика - Средна годишна скорост 3-5m/s

- на високомащобна ветроенергетика-включва откритите планински била и върхове, а също и вдадените морски части - Средна годишна скорост - по-голяма от 6-7m/s с енергиен потенциал над 200W/m2

При избор на място за монтаж на ветро-енергийно съоръжение трябва да се отчитат още:

- особеностите на релефа,

- изискванията за площ за инсталиране на ветрогенератор или вятърни ферми:

- факта, че енергийния ресурс на вятъра не е равномерно разпределен през отделните сезони .

А също и, че не е възможно монтирането на такива модули в силно урбанизирани райони .

 

Ефективното прeобразуване на вятърна енергия чрез ветро-енергийни съоръжения , работещи самостоятелно или обединени във вятърeн парк, задължително изисква внимателен подбор на подходяща турбина . Оптималното съвпадение между преобладаващите ветрови скорости на конкретно място с най-висока възможна ефектвиност (к.п.д.) на съответната турбина за този скоростен диапазон.

Всяка малка неточност, както при ветроенергийния одит, така и при избора на подходящи турбини, може да доведе до 200 % надценка на годишната електропроизводителност. Тази чувствителност, към точността на ветроенергийния одит се дължи на факта, че мощността на всяка вятърна турбина зависи от третата степен на скоростта на вятъра .

Например -при грешка в измерванията само 0.5м/с ( отчетени 6,5м/с при реална средногодишна скорост 6 м/с) грешката в прогнозирания годишен добив на електроенергия е 27%!

 

Затова е много важен внимателния избор на място за монтиране на всяка турбина.Дори и над малък хълм, с височина спрямо околния терен около 50 метра, скоростта на вятъра на хълма е 2-2,5 пъти по-висока, отколкото в равнинния терен около него ( при двойно увеличение на ветроскоростта, генерираната еленергия се увеличава 8 пъти, а при тройно - 27 пъти)