Знание-сила, 2006 № 05 (947)
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал
Издается с 1926 года
«ЗНАНИЕ - СИЛА»
ЖУРНАЛ, КОТОРЫЙ УМНЫЕ ЛЮДИ ЧИТАЮТ УЖЕ 80 ЛЕТ!
Александр. Волков
Кукурузная ЭС начинает работу?
На даче у Ларисы, где мы пережидали холода страны Гиперборейской, пятилетний Андрей познавал азы химии.
— Андрюшик, дверку закрой. Холодно.
Тридцать морозных градусов как будто рассредоточились по прихожей, убывая с каждым метром по направлению к комнате, в которой мы сидели.
«А почему газ горит, а холодно? — куксился этот изобретательный гном и, не давая ответить, распоряжался. —
Пусть это тоже горит (показывал на кастрюлю) и это» (протягивал ложки со стола).
— Андрюшик! Это металл, это не горит, — парировала мама.
— Я, когда вырасту, у меня все будет гореть — и металл, и камень, и трава, и земля. А мороза у меня не будет, — подводил он черту под всеми дискуссиями о климате, походя намечая и пути развития энергетики.
Ну, назвать камень и металл перспективным топливом малыш рискнул разве что по своей химической дремучести, а с той же травой, умиленно пояснял я хозяйке, он попал в точку: «Ты знаешь, новейшие разработки ученых таковы, что Андрюшу впору в этом возрасте отдавать в энергетический институт. Он себе профессию выбрал. Будет строить биогазовые установки — своего рода травяные ТЭЦ: кукурузные, рапсовые, свекольные. А что? Работы уже ведутся. В перспективе до 10 % электрического тока будут получать из биомассы. В выигрыше окажутся и западные фермеры, и крестьяне Азии и Африки».
Биоэнергетика переживает бурный подъем. Запасы нефти на планете ограничены, что вынуждает людей искать все новые ресурсы. Ведь, по прогнозам экспертов, к 2030 году потребление энергии в мире вырастет на 60 %, Топливом будущего считается водород (см. «3-С» №5,2003). Однако на пути создания водородной экономики пока еще много препятствий. Гораздо быстрее можно наладить получение энергии из растительного сырья. Данная технология может занять довольно широкий сегмент на том рынке, где пока господствуют нефть и газ.
Спрос на биомассу растет. Годится все: опилки, солома, щепа. Даже пропитанные промышленными ядами шпалы, даже пищевые отходы — заплесневелый хлеб и прогорклые жиры. А такие культуры, как клевер или кукуруза? Так, один гектар кукурузы обеспечит годовую потребность в электричестве пяти домашних хозяйств. В ферментаторах мини-электростанций при температуре около 400°С без доступа воздуха происходит брожение растительного сырья. Вырабатывается биогаз, состоящий на 55-75 % из метана и 25-45 % из углекислого газа. Остаток перебродившей массы можно использовать в качестве удобрения, которое, усваивается растениями лучше, чем навоз.
«Царица полей» триумфально возвращается — правда, не к нам. Скажем, в Китае действует более 10 миллионов биогазовых установок. Они обеспечивают топливом примерно 60 миллионов крестьян. Среди промышленно развитых стран лидирует Дания — биогаз занимает до 18 % в ее общем энергобалансе. Так фермеры превращаются в энергетиков, снабжающих электричеством окрестные деревни.
«Грядет время растительного топлива, — пророчат специалисты. — Пожалуй, это самый недооцененный вид возобновляемых энергоресурсов». Биогазовые установки вырабатывают одновременно ток и тепло, не загрязняют окружающую среду и отличаются высоким КПД. Самые хитроумные из них в летний сезон, когда нет спроса на тепло, охлаждают воду для кондиционеров или свеженадоенное молоко. И еще: эти установки будут работать и в пасмурную погоду (а солнечные электростанции нет), будут выдавать ток и в штиль, когда заглохнут ветряки. Их можно использовать для освещения и обогрева коттеджей и многоэтажных домов, агропромышленных комплексов и деревень. Они пригодятся и там, где человек еще не успел проявить себя как «экологическая сила», например, в заповедниках и национальных парках.
А вспомним, — декламируя, я уже раскатывался по комнате, как ртутный шарик, — наши российские реалии. Сейчас навозные кучи вывозят из коровников и конюшен прямо на поля, где они распространяют по всей округе запах аммиака. Вместо этого на фермах можно было бы завести небольшие ТЭЦ для собственных нужд, приготавливая биогаз из навоза. Избыток электрического тока продавали бы местным Облэнерго. В глубинке, где нередки перебои с электричеством и, — произнес я, поеживаясь, — с теплом, эти небольшие «коровьи электростанции» могли бы в экстренных случаях обеспечивать население теплом и током. Стадо в две сотни коров, как показывает западный опыт, может снабжать сырьем станцию, вырабатывающую в год до пяти миллионов киловатт-часов. Целые деревни и поселки от одной фермы, — я лишь развел руками. —