Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Статья: Коровокиловатты

Название: Коровокиловатты
Раздел: Рефераты по науке и технике
Тип: статья Добавлен 18:56:02 18 июня 2009 Похожие работы
Просмотров: 74 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Дженнифер Бого

Для фермеров, которым отнюдь не легко сводить концы с концами, внимательный взгляд под ноги может указать вполне доступный и надежный путь к выживанию

Красавица голштинской породы № 2699 робко выглядывает из-за плеча Шона Сейлора. Остальные 39 коров выстроились в стойлах из нержавеющей стали в доильном отделении молочной фермы Хиллкрест Сейлор. "Они у нас привередливые, - говорит Шон, фермер-молочник в четвертом поколении. - Здесь все должно быть в полном порядке". № 2699 одаривает нас долгим прощальным взглядом, задирает хвост и извергает плотную струю жидкой бурой энергии - той самой, которая вскоре пойдет на обслуживание этой же фермы.

Людям трудно увидеть в навозе от 600 коров - а это 60 т ежедневно -хоть какую-то материальную ценность. По крайней мере соседям Сейлора в Роквуде, штат Пенсильвания, этого точно не понять. Еще два года назад весь этот навоз откачивали в отстойник на краю усадьбы, а оттуда весной и осенью развозили по полям.

Точно так же не всякий, глядя 200-литровую бочку отработанного кулинарного масла из-под жарочного автомата, увидит в нем почти готовое дизельное топливо. Между тем некоторые водители давно уже катаются на биодизеле, собирая отработанное масло по окрестным закусочным и преобразуя его в топливо для машин, мотоциклов и тракторов.

35-летний Сейлор - человек одновременно и творческий, и практичный. Инструмент Leatherman на поясе, закатанные рукава поношенной рабочей рубахи, добродушная улыбка на лице. "Вот здесь у меня система утилизации", - говорит Сейлор, запуская помпу. Вода (конечно, не питьевая, а уже однажды использованная для других работ) потоками льется по полу, смывает навоз, и он бурым ручьем течет по хлеву в приемный бак перед анаэробным реактором-метантанком.

Опираясь на здравый смысл, инженерную смекалку и подручную технику, Сейлор смог превратить обузу и проклятье своей профессии в огромное преимущество. В этом биореакторе 30 000 т навоза и канализационных стоков ежегодно превращается в электричество, подстилку для скота, удобрение и топливо для обогрева. Экономятся приличные деньги, а заодно атмосфера избавляется от лишних выбросов метана и окиси азота – тех нежелательных добавок, которые влияют на “парниковый эффект”.

Основной инстинкт

Сама по себе идея использовать бактерии для получения энергии, в общем-то, не нова. Первые метантанки для переработки отходов скотоводства строились в США еще в 1970-х. Однако капиталовложения для этого требовались весьма приличные, а потом, когда цены на энергию упали, мало кто из фермеров ухватился за эту технологию. Теперь, с государственной кампанией дерегулирования в электроэнергетике, ситуация изменилась. Таких фермеров, как Сейлор, становится все больше и больше – тех, кто не отказывается от государственных грантов, а заодно и от растущего рынка частных кредитов под проекты, связанные с возобновляемыми источниками энергии. Департамент по охране окружающей среды штата Пенсильвания выделил Сейлору грант в $600 000, а компания Native Energy, занимающаяся торговлей квотами на выбросы парниковых газов, выразила готовность купить у Сейлора авансом квоты на ”сэкономленные” с помощью реактора выбросы за следующие 20 лет. Правда, Сейлор не поленился объездить несколько ферм в северо-восточных штатах, и ни одна из трех самых популярных моделей биореакторов его не удовлетворила.

“Кое-что в каждой модели мне понравились, но не нашлось ни одной компании, которая строила бы именно то, что мне надо”, – рассказывает фермер. Поэтому он решил объединить все достоинства серийных агрегатов в новой конструкции, которая бы лучше всего соответствовала потребностям его фермы. Заодно удалось сэкономить $200 000, выполнив собственноручно все земляные и строительные работы, сделав всю слесарку, электрику и программирование.

Строительство заняло 2,5 года.

Биореактор-метантанк представляет собой бетонную цистерну диаметром 21 и глубиной 5 м. Она накрыта бетонной крышкой, поверх которой насыпана земля (со стороны и не подумаешь, что под лужайкой что-то есть). Однако приемную емкость реактора не спутаешь ни с чем. Она стоит внутри отдельной постройки, и над ней красуется желоб, загруженный коровьим навозом. 60-тонный бак с густым бульоном из канализации и этот желоб пахнут так, что приходится невольно задерживать дыхание.

Чтобы увеличить энергоемкость навоза, Сейлор каждую неделю подмешивает в этот коктейль высокоэнергетическую добавку – отходы с местной фабрики картофельных чипсов.

МАЛАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Небольшие автономные электростанции в основном предназначены для электрификации объектов в труднодоступных районах (типа буровых), куда невозможно протянуть линии электропередач. Однако в связи со значительным подорожанием электроэнергии это стало выгодно и во вполне цивилизованных местах

ВЫРАБАТЫВАЮТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ, КАК ПРАВИЛО, С ПОМОЩЬЮ ГЕНЕРАТОРОВ, вращаемых газовыми турбинами (ГТУ) или двигателями внутреннего сгорания (ДВС), в частности – газопоршневыми (ГПД). Если речь идет о станциях мощностью свыше 10 МВт, то целесообразней использовать турбины. При меньшей мощности можно использовать как турбины, так и ГПД: все зависит от загруженности станции (КПД турбины сильно падает при ее загрузке менее 70% от номинальной, ГПД спокойно работает без потери мощности в диапазоне нагрузок от 50 до 100%), количества пусков (ГПД можно запускать и останавливать неограниченное число раз, в то время как частые запуски турбины сильно уменьшают ее моторесурс), времени до принятия нагрузки (запуск турбины до выхода на номинальную мощность может занимать до 25 минут, ГПД – около 3 минут).

”ГАЗОВОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ ГПД МОЖЕТ БЫТЬ ЛЮБЫМ: природный и попутный газ, шахтный метан и биогазы, получаемые в метантанках путем анаэробного сбраживания, а также синтетические и пиролизные газы, имеющие низкую теплотворную способность и высокое содержание водорода, – говорит Олег Назаренко, руководитель российского направления газовых двигателей для малой энергетики компании GE Jenbacher. – Нужно лишь заранее знать состав газа и произвести необходимые настройки двигателя (коэффициент сжатия, расход воздуха, фазы газораспределения) в зависимости от метанового числа (антидетонационной способности) и теплотворной способности газа”.

МАЛАЯ ЭНЕРГЕТИКА ПОЛУЧИЛА ШИРОКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ С НАЧАЛА 1970-Х В ЕВРОПЕ – в Германии, Бельгии, Голландии. “Многие иностранные компании, построившие заводы в России, строят собственные автономные мини-ТЭЦ, предпочитая быть независимыми от локальных электросетей. Это и надежнее, и дешевле: как правило, себестоимость электроэнергии, получаемой с помощью газопоршневых установок, в 3–4 раза меньше, чем отпускная цена на нее у местных энергетиков, – поясняет Олег Назаренко. – К тому же они обеспечивают свои производства не только электроэнергией, но и теплом, используя температуру выхлопных газов по принципу когенерации. Иногда на тракте выхлопных газов устанавливают паровой котел, обеспечивающий производство паром. В некоторых случаях к теплу добавляют еще и холод, получаемый с помощью адсорбционных холодильников, – такой метод утилизации энергии сгорания газа называется тригенерацией. В Голландии существуют блочные мини-ТЭЦ, работающие в режиме кватрогенерации: к энергии, теплу и холоду добавляется еще и углекислый газ, который извлекают из выхлопных труб и подают в теплицы для выращивания цветов, овощей и фруктов”.

Из приемного бака раствор поступает в реактор, где начинает свое 16-дневное путешествие вокруг разделительной стенки. За это время анаэробные бактерии разлагают органические вещества и производят биогаз, на 65% состоящий из метана. "По сути, реактор действует как коровий желудок, - говорит Сейлор, - огромный и отлично работающий желудок". Газ, который накапливается в 30-сантиметровом просвете под бетонной крышкой реактора, перекачивают в соседнюю постройку. Там его закачивают на хранение в обрезиненный баллон-ресивер диаметром 12 м. Отсюда он идет на питание перестроенного под газ двигателя Caterpillar, а тот крутит 130-киловаттный генератор.

Ресивер компенсирует флуктуации при выработке газа. При отсутствии промежуточного резервуара генератор может работать с неполной загрузкой, а иногда избыточный газ придется просто выпускать в атмосферу. Сейлор выбрал газохранилище объемом около 500 м3, оно дает резерв на день-два работы генератора.

Замкнутый цикл

В прошлом году эта система выдала 1,2 млн киловатт-часов электроэнергии - этого хватило, чтобы полностью обеспечить и ферму, и несколько близлежащих домов, включая отопительные нужды и обеспечение горячей водой. Было сэкономлено $60 ООО. "Энергии хватает на все и даже чуть-чуть остается, - говорит Сейлор. - Излишки - а это в прошлом году были 100 000 кВт-ч - я продал местной электрической компании по цене 2,3 цента за 1 кВт>ч". В этом году Сейлор собирается установить второй 130-киловаттный генератор. Всю полученную в результате электроэнергию фермер планирует закачивать в локальную сеть.

Университет штата Техас в городе Остин недавно опубликовал расчеты, из которых следует, что 1 млрд тонн навоза, ежегодно образующийся в США, может стать источником 88 млрд киловатт-часов электроэнергии (это 2,4% ежегодного потребления в масштабах всей страны). Кроме того, такая утилизация навоза должна предотвратить выброс в атмосферу 99 млн тонн парниковых газов.

И это еще не все преимущества подобной утилизации. Двигатель на ферме у Сейлора не только вращает генератор, но и вырабатывает тепло для обогрева доильного помещения, получения горячей воды и поддержания температуры реактора в 40°С.

В результате процесса разложения органики в реакторе образуется жидкая взвесь, которая поступает на шнековый сепаратор. Твердая фракция - мягкий на ощупь порошок с землистым запахом - пойдет в коровник на подстилку. Он служит отличной заменой опилок и к тому же более безопасен, поскольку содержит меньше болезнетворных микробов, чем обычные отходы с пилорамы. В реакторе микробы преобразуют большую часть летучих жирных кислот в не имеющий запаха метан, так что полученная в результате процесса жидкость практически нейтральна. Ее откачивают в пруд-отстойник, а потом развозят по полям в качестве удобрения. Содержащийся в жидкости азот в составе солей аммония усваивается растениями легче, чем азот органического происхождения из непереработанного навоза.

"В таком деле нельзя закрывать глаза на малейшие возможности оптимизировать весь процесс, - говорит Сейлор. - Жизнь фермера - это от начала до конца серьезная азартная игра с большими ставками. Конечно, сейчас за молоко неплохо платят, но зато стоимость многих нужных нам товаров взлетела до небес. Одни только удобрения подорожали на 300%. Зарабатывай какие угодно деньги, и все они будут утекать между пальцев".

"В пересчете на год нам приходится покупать уйму горючего, так что стоит подумать о биодизеле. Можно, например, выращивать рапс и самим отжимать из него масло. И тогда, - рассуждает Сейлор вслух, - коровы будут перерабатывать рапсовый жмых в навоз, навоз пойдет в реактор, а реактор будет давать энергию для поддержания всего этого круговорота". И хотя на фермах, делающих собственный биодизель, возникает проблема с утилизацией такого побочного продукта, как глицерин, Сейлора это не смущает, поскольку глицерин тоже можно сливать в реактор. Или скармливать коровам - он для них все равно что конфеты. А на выходе получится тот же газ.

СИСТЕМА УТИЛИЗАЦИИ

Шон Сейлор, фермер-молочник в четвертом поколении, человек и творческий, и практичный. В его без отходном хозяйстве просчитано все до мелочей

АНАЭРОБНЫЙ РЕАКТОР-МЕТАНТАНК Десятки тонн навоза и канализационных стоков расщепляются по мере прохождения по подковообразной трубе вокруг разделительной стенки биореактора Сна фото - в стадии строительства}. Круглая форма была избрана из соображений прочности и герметичности.

РЕСИВЕР Этот пузырь содержит восьмичасовой запас биогаза, и Сейлор может отключить генератор и работать исключительно на нем.

Список литературы

Популярная механика № 3 (77)март 2009

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:20:19 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
12:57:40 25 ноября 2015

Работы, похожие на Статья: Коровокиловатты

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150900)
Комментарии (1842)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru