Учебное пособие для студентов бакалавриата направлений подготовки

Рис. 14. Газификатор WPC 
Сжижение – производство жидкого топлива из биомассы путем 
термической конверсии. При этом термический пиролиз или газификация 
осуществляется в присутствии катализаторов и основным продуктом явля-
ется жидкое топливо, при одновременном образовании угля и газа.
Быстрый пиролиз – биомасса в течение короткого времени подверга-
ется воздействию высокой температуры (700–1400 °С), в результате кото-
рого происходят быстрое разложение исходных продуктов и образование 
новых соединений: этанола, пропилена, близких к бензину. Газ, получае-
мый с помощью быстрого пиролиза, содержит водород, метан, этилен, 
пропилен. Использование быстрого пиролиза биомассы выгоднее, чем пи-
ролиза угля, так как биомасса содержит значительно меньше золы и её 
можно подвергнуть воздействию более низких температур.
Синтез – каталитический синтез метанола из газов, образующихся 
при термической конверсии биомассы. Изменяя температуру и давление, а 
также используя катализаторы, кроме метанола можно получить целый ряд 
других соединений. Промежуточные соединения образуются из лигнина. 
Зона
пиролиза 
Коксовая
подушка 
Плазменный
факел 
Непрерывный
слив шлака 
Плавильная зона 
газификатора, 
температура > 1 500 °C 

---

62 
Из 1 т древесины можно синтезировать 410–540 л метанола. Если синтез 
производить в присутствии водорода, получающегося при электролизе во-
ды, то выход метанола увеличивается до 1400 л. Ежегодный прирост био-
массы на земле составляет 220 млрд т (по сухому веществу), что позволяет 
запасать в виде энергии химических связей до 4·10
21
Дж энергии [6].
Интерес к использованию биомассы как источника энергии вызван 
следующими обстоятельствами:

биомасса постоянно возобновляется;

энергия, запасенная в биомассе, может храниться и использоваться в 
течение длительного времени;

биомасса конвертируется в различные виды топлива;

широкое вовлечение в энергетику различных видов органических 
отходов;

биотопливо является экономически выгодным видом энергии;

биоэнергетика является источником экологически чистой энергии, 
не образуются вредные газообразные оксиды серы, не изменяется 
баланс углекислого газа в биосфере.
Следует отметить негативные стороны биоэнергетики:

для производства энергетической биомассы нужны земельные пло-
щади; 

производство биомассы требует расхода воды, удобрений и т.д.;

стоимость биоэнергии колеблется в широких пределах и иногда пре-
вышает стоимость традиционных источников энергии;

биомассу экономически выгодно использовать только локально;

значительная часть биомассы содержит более 50% воды, что повы-
шает затраты на её переработку в топливо и энергию;

продуктивность биомассы зависит от климата и агротехнических ус-
ловий;

некоторые виды биомассы сезонны;

фотосинтез имеет малый КПД;

некоторые технологии конверсии биомассы в топливо пока неэффек-
тивны;

производство биомассы требует изменения сельскохозяйственной и 
лесоводческой практики;

биомассу сложнее хранить, чем нефть или природный газ;

количество и виды топлива, получаемого из биомассы, зависят не 
только от общих объёмов воспроизводимой биомассы, но и от каче-
ства биомассы (влажности, состава органических веществ и пр.). 

---

63 
В развитых странах в год на одного человека накапливается до 5 т 
органических отходов по сухому веществу. С дальнейшей интенсификаци-
ей производства и урбанизацией происходит концентрация отходов. Это 
требует принятия неотложных мер по их утилизации с целью обезврежи-
вания и охраны окружающей среды, а также применения прогрессивных, 
высокотехнологичных технологий их переработки с возможным вторич-
ным использованием, в частности, для получения энергии, органомине-
ральных удобрений и др. [6].