Введение
В настоящее время биомасса представляет приблизительно 14 % общего мирового потребления энергии и 3% от потребления энергии по Европейскому Союзу (EU 15). Около 25 % использования приходится на промышленные страны, где сделаны значительные инвестиции в охрану окружающей среды, чтобы соответствовать стандартам для эмиссий, особенно для атмосферных эмиссий. Другие 75% первичного использования энергии биомассы – производство тепла для удовлетворения энергетических потребностей домашних хозяйств в развивающихся странах …
Площадь лесов во всем мире составляет 3870 (106) гектар, из которых 8% (313 (106) гектар) расположено в странах Европейского Союза и 22% (851(106) гектар) - в Российской Федерации. Средняя площадь лесов и лесных земель на одного жителя изменяется в зависимости от региона. Эта площадь составляет - 1.4 га в Европе (3.4 га – в Скандинавских странах), 0.7 га – в Европейском Союзе и 0.2 га – в Азии. Для Российской Федерации этот показатель составляет 5.8 га.
| Лесные ресурсы, площадь (га), 2000г. По данным FAOSTAT, 2004. |
|||||
| Площадь земель, га (106) | Площадь лесных земель, га (106) | % | Плантации, га (106) | Лесная площадь на человека, га | |
| Африка | 2978 | 649 | 21.8 | 8 | 0.8 |
| Азия | 3084 | 547 | 17.8 | 115 | 0.2 |
| Европа | 2259 | 1039 | 46.0 | 32 | 1.4 |
| Европейский Союз (15) | 313 | 115 | 31.0 | - | 0.7 |
| Российская Федерация | 1688 | 851 | 50.4 | - | 5.8 |
| Северная и Центральная Америка | 2136 | 549 | 25.7 | 2 | 1.1 |
| Океания | 849 | 197 | 23.3 | 3 | 6.6 |
| Южная Америка | 1754 | 885 | 50.5 | 10 | 2.6 |
| Всего в мире | 13063 | 3869 | 29.6 | 171 | 0.6 |
Мировой запас надземной биомассы в лесах – 420 (109) тонн, из которых около 2% расположено в Европейском Союзе (15) и 11% - в Российской Федерации. Мировой запас надземной древесной биомассы – 109 тонн /га. Для Европы соответственно этот запас составляет 59 тонн/га, для Российской Федерации - 52 тонн/га, для Азии 82 тонн/га и для Южной Америки – 203 тонн/га. Поэтому возможности для производства биотоплива сильно варьируют между регионами.
Площадь лесов во всем мире составляет 3870 (106) гектар, из которых 8% (313 (106) гектар) расположено в странах Европейского Союза и 22% (851(106) гектар) - в Российской Федерации.Этот факт показывает, что потенциальное использо вание древесины для получения энергии также варьируется между различными странами.
Существует также большая разница между регионами в отношении доступности лесов. По оценкам FAO (FAOSTAT, 2004) производство биотоплива по Европейскому Союзу (15) в 2002 году составило 30 (106) м3. Для России соответственно этот показатель в 2002 году составил 49 (106)м3.
Круглые лесоматериалы используются как промышленное сырье, но только 40% от общего объема круглых лесоматериалов становятся первичными или вторичными отходами переработки, которые пригодны только для производства энергии, например для производства высококачественного биотоплива.
| Производство древесного топлива, делового круглого леса, пиломатериалов и древесных панелей (м3). Данные FAOSTAT, 2004. |
||||
| Древесное топливо, м3 (106) | Деловые круглые лесоматериалы, м3 (106) | Пиломатериалы, м3 (106) | Древесные панели, м3 (106) | |
| Африка | 546 | 67 | 8 | 2 |
| Азия | 782 | 222 | 61 | 59 |
| Европа | 107 | 480 | 127 | 63 |
| Европейский Союз (15) | 30 | 234 | 80 | 45 |
| Российская Федерация | 49 | 125 | 19 | 6 |
| Северная и Центральная Америка | 159 | 615 | 152 | 57 |
| Океания | 13 | 50 | 9 | 4 |
| Южная Америка | 189 | 153 | 33 | 10 |
| Всего в мире | 1796 | 1587 | 390 | 195 |
Около 70-75% заготавливаемой в мире древесины используется или может быть потенциально использована в качестве возобновляемого энергетического ресурса. Это количество не включает большие объемы лесосечных отходов и другой древесной биомассы, оставляемой на лесосеке после лесозаготовительных работ, которые объединены с традиционным лесным хозяйством по всему миру.
Категории древесной биомассы
Отходы, образующиеся от лесной промышленности могут быть разделены на две категории:
Лесосечные отходы, образующиеся от лесозаготовок, например от рубок главного пользования.
Промышленные отходы, образующиеся при деревообработке, производстве фанеры, древесно-стружечных плит, целлюлозы и т.д.
Другим источником древесной биомассы является древесина, прошедшая цикл использования – вторичная древесина.
| Источники и виды отходов | |
| Источники отходов | Вид отходов |
| Лесозаготовительные работы | Ветви, сучья, хвоя, листья, пни, корни, низкокачественная и гнилая древесина, ветровал и опилки |
| Целлюлозная промышленность, лесопиление и строгание | Кора, опилки, обрезки, расколотая древесина, стружка |
| Производство фанеры | Кора, сердцевина, опилки, обрезки фанеры и отходы, обрезки панелей, шлифовальная пыль |
| Производство древесно-стружечных плит | Кора, тонкие фракции после просеивания, обрезки панелей, опилки, шлифовальная пыль |
| Вторичная древесина (древесина, прошедшая цикл использования) | Упаковочный материал, старая деревянная мебель, отходы деревянных зданий (испорченная древесина) |
В целом, менее 66 % объема удаляется из леса для дальнейшей переработки, оставшееся количество либо оставляют на лесосеке, либо сжигают, либо используют в качестве древесного топлива, например, колотые дрова или топливная щепа. После переработки только 28% от дерева становится пиломатериалами и другой продукцией, остальное количество - отходы.
Отходы лесной промышленности обычно имеют альтернативное использование в качестве щепы для целлюлозно-бумажного производства, сырья для производства древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит или в качестве топлива. Уровень использования зависит от спроса. При проведении анализа экономической осуществимости для определенных предприятий, необходимо учитывать рынок и цены сбыта для древесных отходов.
Основным использованием древесных отходов часто является их использование для удовлетворения внутренних энергетических потребностей. Однако, непосредственный сбыт продукции, такой как облагороженное топливо (например, брикеты и гранулы), становится все более привлекательным для многих стран.
Потенциальное количество биомассы
Общий энергетический потенциал биомассы в Европе при устойчивом ее использовании составляет около 9 EJ/a (ЕДж/год ), из которого доля древесной биомассы 4 EJ/a. (EJ = 1018) Большой потенциал имеется также в Северной Америке, Латинской Америке, Африке и Российской Федерации.
Сравнение между имеющимся потенциалом и фактическим использованием показывает, что в Европе используется 22% существующего энергетического потенциала биомассы. Соответствующий показатель для Российской Федерации – 5%.
| Энергетический потенциал биомассы и ее фактическое использование в различных регионах, EJ/ год (EJ = 1018 Дж) | ||||||||
| Потенциал биомассы | Северная Америка | Латинская Америка | Азия | Африка | Европа | Сред- ний Восток |
Российс- кая Феде- рация |
Всего в мире |
| Древесная биомасса | 12.8 | 5.9 | 7.7 | 5.4 | 4.0 | 0.4 | 5.4 | 41.6 |
| Энергетические плантации | 4.1 | 12.1 | 1.1 | 13.9 | 2.6 | 0.0 | 3.6 | 37.4 |
| Солома | 2.2 | 1.7 | 9.9 | 0.9 | 1.6 | 0.2 | 0.7 | 17.2 |
| Другие виды биотоплива | 0.8 | 1.8 | 2.9 | 1.2 | 0.7 | 0.1 | 0.3 | 7.6 |
| Потенциал ЕДж / год | 19.9 | 21.5 | 21.4 | 21.4 | 8.9 | 0.7 | 10.0 | 103.8 |
| Фактическое использование ЕДж / год | 3.1 | 2.6 | 23.2 | 8.3 | 2.0 | 0.0 | 0.5 | 39.7 |
| Фактическое использование / потенциал (%) | 16 | 12 | 108 | 39 | 22 | 7 | 5 | 38 |
Потенциальное использование древесины или древесных отходов особенно важно в странах, где леса покрывают значительную площадь, например, – Северная Америка, Скандинавские страны (Европа) и Российская Федерация. Очевидно, что потенциальное использование лесных отходов находится в пределах около одной четвертой от общего потенциального количества исследованной биомассы.
Такое же использование потенциального количества биомассы и для сельского хозяйства. Здесь потенциал высок в регионах с большими площадями сельскохозяйственных земель, например Европе (ЕС), Северной Америке, а также Российской Федерации. Региональное распределение потенциального количества биомассы от энергетических плантаций, составляющее около 60% от общих ресурсов биомассы, тесно связано с имеющимся количеством сельскохозяйственных земель. Поэтому это потенциальное количество велико в странах с большими площадями сельскохозяйственных земель.
Отходы, полученные на производственных участках, такие как кора и опилки – на лесопильных заводах, кора на целлюлозно-бумажных предприятиях, в настоящее время является самым крупным промышленно используемым источником биомассы.
Дискуссия и заключения
Биомасса, в особенности древесная биомасса и энергетические плантации, уже являются энергетическими ресурсами, составляющими существенную долю в удовлетворение энергетических потребностей во многих частях мира, в т.ч. в Европейском Союзе и Российской Федерации. Этот энергетический ресурс имеет еще больший потенциал энергии, чтобы заменить использование ископаемых видов топлива особенно в промышленных странах, а также в развивающихся странах. Но использование этого потенциала желательно только в том случае, если имеются экономический и экологический эффекты.
Важным аспектом является оценка потенциального количества ресурсов в установке задач и лимитов их практического использования. Примерами этого являются: устойчивое лесное управление, лесное законодательство, экологический подход, лесная сертификация и т.д. Возможная альтернатива – покрывать свои будущие потребности в возобновляемой энергии увеличением использования лесных отходов и отходов деревообрабатывающей промышленности.
Согласно «Белой бумаге», большая часть возобновляемой энергии может быть получена из древесной биомассы. Это означает, что более 160 млн.м3 древесной биомассы в год (1ЕДж/год) может быть использовано в энергетических целях в Европейском Союзе. Аналогичные возможности существуют даже в Российской Федерации.
Европейцы с интересом смотрят на Россию,
как на источник биомассы для своих биотопливных заводов, однако нашу страну больше бы устроил другой вариант: западные инвестиции в биотопливные заводы на территории России.
В настоящее время биомасса представляет приблизительно 14 % общего мирового потребления энергии и 3% от потребления энергии по Европейскому Союзу (EU 15)
Около 25 % использования приходится на промышленные страны, где сделаны значительные инвестиции в охрану окружающей среды, чтобы соответство вать стандартам для эмиссий, особенно для атмосферных эмиссий.
Другие 75% первичного использования энергии биомассы – производство тепла для удовлетворения энергетических потребностей домашних хозяйств в развивающихся странах …
В статье рассматриваются вопросы применения топливных гранул (пеллетс), как альтернативного топлива взамен традиционного – природного газа.
Информационное сообщение по проблеме утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности и производству топливных гранул.
Компания LSM ЛЕНСТРОЙМОНТАЖ на страницах своего сайта (www.spbmontage.ru) рассказывает о последних тенденциях в области строительства деревообрабатывающих предприятий и о своем опыте монтажа деревообрабатывающего оборудования.
studio-o.com