Так как биомасса содержит горючие вещества (углеводороды и их соединения), то наиболее очевидно ее использование в качестве биотоплива для получения тепла. Хотя биомасса уже первоначально способна гореть, все же требуется некоторая ее подготовка. Так биомасса и ее отходы содержат большое количество воды, и перед сжиганием требует сушки.
Характеристикой любого топлива является его калорийность или теплотворная способность, то есть, удельное количество теплоты, которое можно получить при сжигании единицы массы или объема топлива. Чем выше калорийность топлива, тем меньше его требуется для получения одного и того же количества теплоты. Теплотворная способность биотоплива различна, и зависит от того, в каком виде оно используется. Вспомним, что из биомассы можно получать твердое, газообразное и жидкое биотопливо.
Наиболее просто получать твердое биотопливо, для чего биомассу высушивают. Таким образом, в качестве твердого биотоплива может использоваться сухая древесина или высушенные экскременты животных. Если используются отходы древесины, то для повышения технологичности биотоплива их брикетируют.
Биогаз получают в процессе брожения, и его производство наоборот требует увлажнения биомассы, а затем подогрева и перемешивания.
Эти примеры здесь приведены для понимания, что использование биомассы в качестве биотоплива требует подвода какого-то количества энергии, которое должно потом компенсироваться получением тепловой энергии.
Так как биомассу можно преобразовывать в твердое, газообразное или жидкое биотопливо, то ее можно использовать практически во всех процесса, требующих тепла, включая и паровые и тепловые машины. На рисунке 10.1 показана схема возможного применения биотоплива.
Рисунок 10.1. Структура использования биотоплива: Q
С – тепло на сушку, подогрев, Е
М – механическая энергия на перемешивание, Q
Т – теплота твердого топлива, Q
Б – теплота биогаза, Q
Ж – теплота жидкого топлива
Возможность получения качественного тепла путем сжигания биотоплива обусловливает и возможность получения электроэнергии в тепловых электростанциях, в которых приводом генератора является тепловая машина.
Достоинствами применения биотоплива для работы в тепловых электростанциях являются:
- полная управляемость процессом, так как поступление биотоплива абсолютно прогнозируемо;
- возможность использования существующих тепловых электростанций, особенно автономных, так как теплотворная способность жидкого и газообразного биотоплива эквивалентна теплотворной способности традиционного углеводородного топлива;
- неисчерпаемость запасов биотоплива при правильном его воспроизводстве.
