Énergie biomasse. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives
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La biomasse est la source d'énergie la plus ancienne, mais jusqu'à récemment son utilisation se limitait à la combustion directe soit dans des foyers ouverts, soit dans des fours et fourneaux, mais aussi avec un très faible rendement. Récemment, l'attention portée à l'utilisation efficace de l'énergie de la biomasse s'est considérablement accrue et de nouveaux arguments sont apparus en sa faveur :
- l'utilisation de la biomasse végétale sous condition de sa restauration continue (par exemple, de nouvelles plantations forestières après déforestation) n'entraîne pas d'augmentation de la concentration en CO2 dans l'atmosphère;
- dans les pays industrialisés, ces dernières années, il y a eu des excédents de terres cultivées, qu'il convient d'utiliser pour des plantations énergétiques ;
- la valorisation énergétique des déchets (agricoles, industriels et domestiques) résout également les problèmes environnementaux ;
- Les technologies nouvellement créées permettent d'utiliser la biomasse de manière beaucoup plus efficace.
Le potentiel de biomasse utilisable pour l'énergie dans la plupart des pays est assez important et une attention considérable est accordée à son utilisation efficace.
Aux États-Unis en 1990, 31 milliards de kWh d'électricité ont été produits grâce à l'utilisation de la biomasse, en plus, 10 milliards de kWh supplémentaires ont été générés à partir des déchets solides municipaux (MSW). Pour 2010, il est prévu de produire respectivement 59 et 54 milliards de kWh. Une évaluation du potentiel technique de différents types de biomasse, réalisée en Allemagne, donne : les restes de l'industrie forestière et de transformation du bois - 142 millions de GJ/an ; paille - 104 millions de GJ/an ; biogaz - 81 millions de GJ/an.
Ces estimations sont fondées sur des hypothèses très conservatrices. En particulier, on suppose que la part des déchets de l'industrie forestière est de 25 % de la croissance annuelle du bois. De même, pour la paille, on tient compte de sa quantité, qui doit rester sur le terrain pour maintenir la teneur en humus du sol. Pour le biogaz, seules les exploitations ayant au moins 20 têtes de bétail ou un nombre équivalent de porcs ou de volailles sont prises en compte.
Un problème sérieux est la consommation d'énergie des MSW. Les usines d'incinération des déchets (incinérateurs) disponibles dans de nombreux pays du monde sont inefficaces et insatisfaisantes du point de vue de l'écologie. Par conséquent, le développement de nouveaux schémas d'utilisation des DMS semble très pertinent (voir section 3).
Le problème de l'utilisation efficace de la biomasse est particulièrement aigu pour les pays en développement, principalement pour ceux dans lesquels la biomasse est la seule source d'énergie disponible. Ici, on parle principalement de l'utilisation raisonnée du bois et des divers déchets agricoles et ménagers. On sait qu'aujourd'hui, dans certains pays, en particulier en Afrique, les habitants défrichent les forêts pour obtenir du bois de chauffage pour la cuisine, et que ce processus de déforestation constitue une menace pour le climat local et mondial. Les foyers à bois utilisés aujourd'hui pour la cuisson ont un rendement de 14 à 15 %. En utilisant des appareils plus avancés, cette efficacité peut facilement être augmentée à 35-50%, c'est-à-dire réduire le besoin de carburant initial de plus de 3 fois.
Un programme bien connu au Brésil est dédié à la production de méthanol à partir de déchets de canne à sucre, qui est utilisé comme carburant pour les véhicules. Cependant, cet exemple n'est intéressant que pour les pays ayant le climat correspondant.
Dans certains pays (Chine, Inde…), les petites installations valorisant les déchets d'une famille se sont généralisées. Dans ces usines, qui se comptent par millions, la méthanisation produit du biogaz à usage domestique. Ces réglages sont assez simples, mais pas très parfaits. Pour les grandes exploitations avec une quantité importante de déchets, des usines de biogaz plus efficaces sont créées.
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Wetzone Engineering, basé en Californie, conçoit d'énormes dirigeables pour lutter contre les incendies de forêt que d'autres avions ne peuvent toujours pas gérer.
Les développeurs pensent que leurs dirigeables d'une longueur de plus de 300 m pourront transporter jusqu'à 1 million de litres d'eau, en la laissant tomber de diverses manières sur une forêt en flammes. Il existe deux façons d'éteindre les incendies pour le dirigeable Wetzone Engineering: la pluie artificielle à partir d'une variété de vannes dans la partie inférieure et le point "d'arrosage" du feu à partir de tuyaux.
Selon la taille du dirigeable, 50100 13 XNUMX litres d'eau par heure seront déversés en continu sur la zone d'incendie. A titre de comparaison: le plus gros avion de lutte contre les incendies (transports militaires Hercules modernisés) actuellement utilisé peut transporter jusqu'à XNUMX XNUMX litres.
Le dirigeable pourra faire le plein d'eau à l'aide de tuyaux et de pompes spéciaux à partir de n'importe quel plan d'eau.
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