Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Разработка концепции экологически чистых ТЭЦ и ТЭС с активным использованием фотосинтетических процессов

https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.09.017

Полный текст:

Аннотация

В статье рассматривается возможность применения концепции «переходного звена» от углеводородной к «зеленой» энергетике. Вся мировая промышленность использует углеводороды в качестве топлива. Доля «зеленой» энергетики растет, но полностью заменить нефть, газ и уголь на данном этапе она не может. Во многих производственных процессах, в силу технологии, теряется значительное количество тепла. Таким образом, антропогенное воздействие двукратно усиливается и за счет сжигания топлива и за счет тепловых потерь в окружающую среду. Традиционные методики снижения вредных выбросов, как правило, ориентированы только на конкретный вид очистки и представляют собой капитальные очистные сооружения. Подход авторов статьи к проблеме отличается от общепринятого. Разрабатываемый способ позволяет получать дополнительный продукт за счет сбросного тепла, снижая при этом выбросы в атмосферу оксида углерода. В качестве объекта исследования авторами выбраны ТЭС и ТЭЦ. Их роль как источника тепла, света и горячего водоснабжения трудно переоценить. Но ТЭС и ТЭЦ также являются источниками парниковых газов, образующихся при сжигании топлива, источниками тепловых потерь с уходящими газами и тепловым загрязнением водоемов охлаждающей жидкостью. Тепловое загрязнение водоемов приводит к зарастанию их водорослями, и как следствие, ухудшение качества воды. В основе, представленного авторами метода, лежит комплексное использование сбросного тепла, образуемого в большом объеме в прудах-охладителях водорослей и производство биоэтанола. Были проведены исследования на масс-спектрометре химического состава водорослей, образуемых в различных средах (морская, водопроводная и очищенная вода). В ходе экспериментов были выращены бобовые растения на очищенной воде, водопроводной воде и дистиллированной воде. Согласно выполненным расчетам, стоимость 1 литра полученного биоэтанола составит около 28 руб./л, что в 3 раза дешевле производимого сейчас. Сделан вывод о незначительном влиянии на выход биоэтанола загрязненной воды ТЭЦ или ТЭС. Показано снижение натрия в 17,8 раза за счет применения биофильтр.
Сделан вывод о значительной адсорбционной способности ионов Zn, Mg, Fe, Al, Si, Pb. Полученная вода после пропускания через водоросли была проверена по СанПиН 2.1.4.1074-01, и полностью соответствовала стандарту, что позволяет использовать ее для технологических и технических целей и, тем более, без последствий сливать в окружающую среду.

Об авторах

М. В. Волкова
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Волкова Марина Владимировна -  старший преподаватель кафедры «Теоретической механики», почетный работник сферы образования РФ 

д. 19, ул. Мира, г. Екатеринбург, 620002

тел..: +79068066865 



К. К. Климов
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Климов Константин Константинович - студент 4 курса кафедры «Технология органического синтеза» 

д. 19, ул. Мира, г. Екатеринбург, 620002



Б. Э. Любомудров
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Любомудров Борис Эдуардович - аспирант первого года обучения в НИЦ "НиР БСМ" УрО РАН 

д. 19, ул. Мира, г. Екатеринбург, 620002



А. С. Сарапулова
Уральский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Сарапулова Арина Сергеевна - студентка 1 курса лечебно-профилактического факультета

д..3, ул. Репина, г. Екатеринбург, 620028



В. И. Велькин
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Велькин Владимир Иванович - профессор кафедры, кафедра атомных станций и возобновляемых источников энергии; зам. руководителя научной лаборатории «Евроазиатский центр возобновляемой энергетики и энергосбережения» 

д. 19, ул. Мира, г. Екатеринбург, 620002



Список литературы

1. Смирнов А. «Настоящие длинные циклы индустриальной и постиндустриальной эпохи» (2013 г.) [ Электронный ресурс].- Режим доступа: https://russianeconomist.blogspot.com/2012/12/blog-post_5722.html

2. Глазьев С.Ю. Экономическая теория технического развития.-М.: Наука, 1990.

3. Сколько баррелей нефти требуется для майнинга [Электронный ресурс].- Режим доступа: https://forum.ykt.ru/viewtopic.jsp?id=4289131

4. Экологические проблемы энергетики [Электронный ресурс].- Режим доступа: https://poznayka.org/s53694t1.html

5. Farieda M. Biodiesel production from microalgae: Processes, technologies and recent advancements / M. Farieda, M. Samera, E. Abdelsalamb, R.S. Yousefc, Y.A. Attiab, A.S. Alid // Renewable and Sustainable Energy Reviews – 2017. 79. 893-913

6. Ахмадуллова А.Э. Влияние «цветения» синезеленых водорослей на экологическое состояние водоемов – Альманах научных открытий, телеконференция 27.03.2011 [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://tele-conf.ru/aktualnyie-problemyiekologii/vliyanie-tsveteniya-sine-zelenyih-vodorosleyna-ekologicheskoe-sostoyanie-vodoemov.html

7. MORRIS G., Bioethanol Co-Location Study // National Renewable Energy Laboratory, 2002 #11, p.1-31

8. Парижское соглашение по климату.– [Электронный ресурс].-Режим доступа: https://tass.ru/info/6917170

9. Водоподготовка на ТЭС и АЭС. [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.konversia.com/art_water_conditioning.htm

10. СанПиН № 4630-88 «ПДК и ОДУ вредных веществ в воде водных объектов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования»; - СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»

11. Farieda M. Biodiesel production from microalgae: Processes, technologies and recent advancements / M. Farieda, M. Samera, E. Abdelsalamb, R.S. Yousefc, Y.A. Attiab, A.S. Alid // Renewable and Sustainable Energy Reviews – 2017. 79. 893p.

12. Jitendra Kumar Saini, Reetu Saini, and Lakshmi Tewari. Lignocellulosic agriculture wastes as biomass feedstocks for second-generation bioethanol production: concepts and recent developments 3 Biotech. 2015 Aug; 5(4): 337–353. . doi: 10.1007/s13205-014-0246-5 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4522714/

13. Patrik.Lennartsson, PerErlandsson, Mohammad J.Taherzadeh /Integration of the first and second generation bioethanol processes and the importance of byproducts Bioresource Technology Volume 165, August 2014, Pages 3-8.

14. Патент № RU 2018 132 582 «Способ получения биоэтанола из водорослей» https://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2018132582&TypeFile=html

15. Топливная база черной металлургии и эффективность использования топливно-энергетических ресурсов [Электронный ресурс].- Режим доступа: https://megalektsii.ru/s74792t3.html

16. Adam J. Wargacki, Effendi Leonard, Maung Nyan Win,*,. An Engineered Microbial Platform for Direct Biofuel Production from Brown Macroalgae/ Science 20 Jan 2012: Vol. 335, Issue 6066, pp. 308-313, DOI: 10.1126/science.1214547

17. Справочник по теплообменникам: В 2-х т. Т. 2 / Пер. с англ. под ред. О. Г. Мартыненко и др.— М.: Энергоатомиздат, 1987.— 352 с

18. Федеральный закон от 24.06.1998 N 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления" Редакция от 07.04.2020(с изм. и доп., вступ. в силу с 14.06.2020)

19. Распоряжение Правительства РФ от 29.07.2014 N 1398-р (ред. от 21.01.2020) <Об утверждении перечня монопрофильных муниципальных образований Российской Федерации (моногородов)>

20. Патент «Способ получения этанола из морских водорослей» Галынкин Валерий Абрамович (RU), Гарабаджиу Александр Васильевич (RU), Еникеев Айрат Хасанович (RU) http://www.freepatent.ru/patents/2421521


Для цитирования:


Волкова М.В., Климов К.К., Любомудров Б.Э., Сарапулова А.С., Велькин В.И. Разработка концепции экологически чистых ТЭЦ и ТЭС с активным использованием фотосинтетических процессов. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2020;(25-27):184-192. https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.09.017

For citation:


Volkova M.V., Klimov K.K., Lyubomudrov B.E., Sarapulova A.S., Velkin V.I. Development of the concept of environmentally friendly CHP and TPP with active use of photosynthetic processes. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2020;(25-27):184-192. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.09.017

Просмотров: 25


ISSN 1608-8298 (Print)