Біоенергетичні ресурси

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП……………………………………………………………………….....3

1. Характеристика біоенергетичних  ресурсів, їх плюси і мінуси……….......5

2. Енергетична ситуація  та потенціал біоенергетичних  ресурсів в Україні..9

3. Політична і законодавча  база в сфері біоенергетичних  ресурсів……….15

3.1. Політичні аспекти  у сфері біоенергетичних ресурсів  на державному рівні…………………………………………………………………………………15

3.2. Політичні аспекти  у сфері біоенергетичних ресурсів  на регіональному і місцевому  рівні……………………………………………………………………23

3.3. Законодавчі аспекти  у сфері біоенергетичних ресурсів……………..27

ВИСНОВКИ……………………….…………………………………………30

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ..…………………………….32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

У нашому індустріальному суспільстві від енергії залежить все. З її допомогою рухаються автомобілі, відлітають в космос ракети. З її допомогою можна підсмажити хліб, обігріти житло і привести в дію кондиціонери, освітити вулиці, вивести в море кораблі.

Виробництво енергії, що є необхідним засобом для існування і розвитку людства, впливає на природу і оточуюче середовище людини. З одного боку в побут і виробничу діяльність людини настільки твердо увійшло тепло- і електроенергія, що людина навіть і не мислить свого існування без неї і споживає само собою зрозумілі невичерпні ресурси. З іншого боку, людина все більше і більше загострює свою увагу на економічному аспекті енергетики і вимагає екологічно чистих енергетичних виробництв. Це говорить про необхідність вирішення комплексу питань, серед яких перерозподіл засобів на покриття потреб людства, практичне використання в народному господарстві досягнень, пошук і розробка нових альтернативних технологій для вироблення тепла і електроенергії.

Також всім відомо, що запаси нафти, вугілля, газу не безконечні. І термін їх використання, по оцінках різних фахівців, вагається в різних місцях від тисячі до десятка років! Не така вже блискуча перспектива залишити нащадків без енергетичного забезпечення. Особливо враховуючи стійку тенденцію дорожчання нафти і газу. І дедалі швидшими темпами. А вже про глобальну зміну клімату доводиться останні декілька років не лише чути з різних трибун, але і відчувати на собі, спостерігаючи скачки температури на градуснику. Все це привело до глибшого вивчення і використання нетрадиційних відновлюваних джерел енергії. Основна перевага відновлюваних джерел енергії їх невичерпність і екологічна чистота. Це джерела на основі постійно існуючих або періодично виникаючих в довкіллі потоків енергії. Їх використання не змінює енергетичний баланс планети. Відновлювана енергія не є наслідком цілеспрямованої діяльності людини, і це є її відмінною ознакою.

Невідновлювані джерела енергії – це природні запаси речовин і матеріалів,  які можуть бути використані людиною для виробництва енергії. Прикладом можуть служити ядерне паливо, вугілля, нафта, газ. Енергія невідпоновлюваних джерел на відмінно від відновлюваних знаходиться в природі в зв'язаному стані і виділяється в результаті цілеспрямованих дій людини.

Відповідно до резолюції № 33/148 Генеральної Асамблеї ООН (1978 р.) до нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії відносяться: сонячна, вітрова, геотермальна, енергія морських хвиль, приливів і океану, енергія біомаси, деревини, деревного вугілля, торфу, тяглової худоби, сланців, бітумінозних піщаників і гідроенергія великих і малих водотоков.

Починаючи з 90-х років за ініціативою ЮНЕСКО за підтримки ООН держав-членів і зацікавлених організацій, проводяться заходи щодо просування ідеї широкого використання відновлюваних джерел.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика біоенергетичних  ресурсів, їх плюси і мінуси

 

Біоенергетика є однією з найперспективніших складових відновлюваної енергетики України. Вона заснована на використанні енергії біомаси – вуглецевомістких органічних речовин рослинного та тваринного походження (деревина, солома, рослинні залишки сільськогосподарського виробництва, гній тощо). Також до поняття біомаса відносять органічну частину твердих побутових відходів та іноді торф. Для виробництва енергії переважно застосовують тверду біомасу, а також отримані з неї рідкі та газоподібні палива — біогаз, біодизель, біоетанол. Біомаса є відновлюваним, екологічно чистим паливом, використання якого не призводить до підсилення глобального парникового ефекту.

Відповідно до закону України «Про альтернативні види палива» від 21.05.2009 року: біомаса – біологічно відновлювальна речовина органічного походження,  що зазнає біологічного розкладу  (відходи  сільського господарства (рослинництва і тваринництва),  лісового господарства та технологічно пов'язаних з ним галузей  промисловості,  а  також органічна  частина  промислових  та побутових відходів;

біоетанол -   спирт   етиловий  зневоджений,  виготовлений  з біомаси  або спирту етилового-сирцю для використання як біопалива;

біодизельне паливо  (біодизель)  -  метилові  та/або  етилові етери вищих органічних кислот,  отриманих  з  рослинних  олій  або тваринних    жирів,   що   використовуються   як   біопаливо   або біокомпонент;

біогаз - газ,  отриманий з біомаси,  що  використовується  як паливо.

Біомаса є відновлюваним, екологічно чистим паливом за умови екологічно раціонального виробництва  та  використання.  Оскільки  біомаса  є  СО2-нейтральним  паливом,  то  її використання  не  призводить  до  підсилення  глобального  парникового  ефекту.

Проте несприятливі дії на об'єкти природного середовища при енергетичному використанні біомаси мають місце. При ферментативних процесах по переробці біомаси в етанол утворюється велика кількість побічних продуктів (промивальні води і залишки перегонки), що є серйозним джерелом забруднення середовища, оскільки їх вага у декілька разів (до 10) перевищує вагу етилового спирту.

Біогаз - газоподібний продукт, що отримується в результаті анаеробної, тобто що відбувається без доступу повітря, ферментації органічних речовин самого різного походження. У будь-якому селянському господарстві протягом року збирається значна кількість гною, бадилля рослин, різних відходів. Зазвичай після розкладання їх використовують як органічне добриво. Проте мало хто знає, яка кількість біогазу і тепла виділяється при ферментації. Адже ця енергія теж може послужити хорошу службу сільським жителям.

Біогаз – суміш газів. Його основні компоненты: метан (СН4) - 55-70% і вуглекислий газ (СО2) – 28-43%, а також в дуже малих кількостях інші гази, наприклад – сірководень (Н2S).

Свіжий гній тваринницьких ферм і рідкі складові гною разом із стічними водами є забрудниками довкілля. Підвищена сприйнятливість сільськогосподарських культур до свіжого гною наводить до забруднення грунтових вод і повітряного басейну, створює сприятливе середовище для зараження грунту шкідливими мікроорганізмами. У гної тварин життєдіяльність хвороботворних бактерій і яєць гельмінтів не припиняється, насіння бур'янів, що міститься в нім, зберігає свої властивості. Для усунення цих негативних явищ необхідна спеціальна технологія обробки гною, що дозволяє підвищити концентрацію живильних речовин і одночасно усунути неприємні запахи, подавити патогенні мікроорганізми, понизити вміст канцерогенних речовин. Перспективним, екологічно безпечним і економічно вигідним напрямом вирішення цієї проблеми є анаеробна переробка гною і відходів в біогазових установках із здобуттям біогазу. Завдяки високому вмісту метану (до 70%) біогаз може горіти. Органічна маса, що залишилася після такої природної переробки, є якісним знезараженим добривом.

Для переробки використовуються дешеві відходи сільського господарства - гній тварин, послід птиці, солома, відходи деревини, засмічена рослинність, побутові відходи і органічне сміття, відходи життєдіяльності людини і тому подібне

Після утилізації вміст живильних речовин в отриманому добриві збільшується на 15% в порівнянні із звичайним гноєм. При цьому в новому добриві знищені гельмінти і хвороботворні бактерії, насіння бур'янів. Такий гній застосовується без традиційних витримок і зберігання. При утилізації виходить також рідкий екстракт, який призначається для поливу кормових трав, овочів і тому подібне

При вживанні біогазу економляться також мазут, вугілля, електроенергія і інші енергоносії. Впровадження біогазових установок покращує екологічну обстановку на тваринницьких фермах, птахофабриках і на прилеглих територіях, запобігають шкідливі дії на довкілля.

Для енергетичних цілей первинна біомаса використовується в основному як паливо, що заміщає традиційне викопне паливо. Причому, як правило, йдеться про відходи лісової і деревопереробної промисловості, а також про відходи рільництва (солома, сіно).

В той же час велике значення має питомий об'єм палива, який визначає розміри відповідного устаткування і технологію спалювання. В цьому відношенні деревина значно поступається, наприклад, вуглю. Для вугілля питомий об'єм складає близько 30 дм3 /ГДж, тоді як для тріски, залежно від породи дерева, цей показник лежить в межах 250 – 350 дм3 /ГДж; для соломи питомий об'єм ще більший, досягаючи 1м3 /ГДж. Тому спалювання біомаси вимагає або її попередньої підготовки, або спеціальних топкових пристроїв.

Спалювання біомаси є нейтральним процесом з точки зору виділення вуглекислого газу. Рослини споживають вуглекислий газ в циклі фотосинтезу. Потім він виділяється при горінні речовини. Отже, вирощений ліс і енергетичні культури є енергетичним ресурсом, який не наводить до концентрації вуглекислого газу в атмосфері.

Біогаз – чистіше паливо, що не виробляє шкідливих газів і часток. В той же час необхідні запобіжні засоби при виробництві і вжитку біогазу, оскільки метан вибухонебезпечний. Тому при його зберіганні, транспортуванні і використанні слід здійснювати регулярний контроль для виявлення і ліквідації витоків.

Переваги біоенергії

• Біоенергія – відновлювана енергія.

• Біоенергія не збільшує концентрацію вуглекислого газу в атмосфері.

• Біоенергія вирішує проблему використання відходів, їх утилізацію.

• Технологія здобуття біоенергії конкурентоздатна.

Недоліки біоенергії

•  Для виробництва біомаси потрібні обширні території.

•  Якщо  вирубка лісів буде здійснюватися  швидше, ніж природний приріст, то буде завданий серйозний збиток довкіллю. Тому необхідно збільшувати посадку лісів і піклуватися про них.

• Збільшення  населення Землі і необхідність збільшення виробництва продуктів харчування означає, що земля стає більше необхідна для виробництва пшениці, чим для виробництва біопалива. Заміщення харчових сільськогосподарських посадок посадками біомаси може ще посилити недолік продовольства в країнах, що розвиваються.

•  Безвідповідальне використання біопалива може призвести до значних викидів оксидів азоту і сажі, але використання сучасних технологій виключає цей недолік.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Енергетична ситуація  та потенціал біоенергетичних  ресурсів в Україні 

 

Україна належить до країн частково забезпечених традиційними видами первинної енергії, а отже змушена вдаватися до їх імпорту. Енергетична залежність України від поставок органічного палива, з урахуванням умовно - первинної ядерної енергії, у 2000 та 2005 роках становила 60,7%, країн ЄС – 51%. Подібною або близькою до української є енергозалежність таких розвинутих країн Європи, як Німеччина – 61,4%, Франція – 50%, Австрія – 64,7%. Багато країн світу мають значно нижчі показники забезпечення власними первинними ПЕР, зокрема Японія використовує їх близько 7%, Італія – близько 18%.

Рівень енергозалежності України є середньоєвропейським і має тенденцію до зменшення (з 60,7% у 2004 році до 54,8% у 2005 році), але він характеризується відсутністю диверсифікації джерел постачання енергоносіїв, насамперед нафти, природного газу та ядерного палива.

У структурі споживання первинної енергії в Україні за минулі роки найбільший обсяг припадає на природний газ – 41% (39% у 2005 році), тоді як в країнах світу питома вага споживання газу становить 21%; обсяг споживання нафти в Україні становить 19%, вугілля – 19%, урану – 17%, гідроресурсів та інших відновлювальних джерел – 4%.

Таблиця. 2.1. Структура споживання первинної енергії в Україні,

країнах ЄС-15, США та у світі в цілому:

	Світ	Україна	Країни ЄС-15	США
Природний газ	21%	41%	22%	24%
Нафта	35%	19%	41%	38%
Вугілля	23%	19%	16%	23%
Уран	7%	17%	15%	8%
Гідроресурси та інші відновлювальні джерела	14%	4%	6%	7%
Всього	100%	100%	100%	100%