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이 기사에서는 재생 가능 에너지의 실제 잠재력과 그 사용 가능성을 평가하려고 시도합니다. 동시에, 현 단계에서 재생에너지 사용 집약도가 낮은 이유를 탐구합니다. 현재와 미래의 그린 바이오매스 사용을 위한 실용적인 권장 사항과 아이디어에 많은 관심이 쏠리고 있습니다.

"완전히 불가능하고 분명히 쓸모가 없으며 어떤 경우에도 수익성이 없습니다."이것이 바로 그들이 철도에 대해 "조국의 아들"잡지에 쓴 내용입니다 (나중에 가장 수익성이 높은 육상 교통 수단임이 밝혀졌습니다) [ 1]. 오늘날 태양 에너지에 대해서도 비슷한 말이 있습니다. 그러나 모든 종류의 재생에너지 중에서 태양에너지가 가장 큰 관심을 끌고 있습니다. 다른 품종은 잠재력이 너무 적습니다.

매년 지구 표면은 5,2x10을 흡수합니다.²⁴ 태양 에너지의 J. 세계의 모든 인간이 만든 에너지 시스템은 이 에너지의 아주 작은 부분을 생산합니다. 태양 에너지의 동화와 축적의 우선권은 당연히 식물에 속합니다. 식물은 2400억 톤의 육상 바이오매스를 구성하고, 모든 동물과 미생물의 총 질량은 23억 톤에 달합니다[2].

여전히 (“뿌리”에) 축적되는 과정에 있는 동안 녹색 바이오매스는 엄청난 이점을 가져옵니다. 식물은 공기의 화학적 구성을 정상화하고 대기 및 토양 수분의 이동을 조절하며 토양을 강화하고 침식을 방지합니다. 지역의 강수량과 식물, 특히 나무의 수 사이의 직접적인 연관성은 오랫동안 발견되어 왔습니다.

녹지가 없는 땅에는 비가 거의 내리지 않습니다. 반대로, 특히 이러한 숲이 산에 위치한 경우 큰 숲에서 가장 많은 양의 강수량이 관찰됩니다. 우리는 자신있게 말할 수 있습니다. 숲을 심는 데 돈을 아끼는 사람은 관개 밭에 돈을 쓰고 수확량의 대부분을 잃습니다. 우크라이나 남부와 동부 주민들은 오랫동안 사막화된 대초원 지역의 증가와 바람 침식으로 인한 사막의 출현에 대해 경고해 왔습니다.

1946~1970년으로 거슬러 올라갑니다. 동유럽의 모든 국가(소련 제외)에서 1만 헥타르의 새로운 숲이 만들어졌고 3만 헥타르의 개간된 숲이 복원되었습니다. 그러나 산림 농장 경작 및 사용의 첫 번째 장소는 미국(합판, 섬유판, 로진 및 테레빈유 생산 부문 세계 13위), 캐나다, 핀란드, 스웨덴, 일본 및 독일이 차지하고 있습니다. 우크라이나에서는 국토의 33,4%만이 숲에 속해 있습니다(동유럽에서는 꼴찌에서 두 번째). 반면 CIS의 평균은 30%, 전 세계적으로는 30%입니다. 비교하자면 독일은 50% 이상, 스웨덴은 66% 이상, 일본은 50%입니다. 우리는 스페인을 사막, 건조한 나라로 생각하는데 익숙하지만, 산림녹화 정책 덕분에 스페인 국토의 XNUMX% 이상이 숲으로 덮여있습니다.

식민지 시대의 우크라이나에서는 수세기 동안 삼림 벌채가 이루어졌습니다. 1914세기 말부터 18,4년까지 기간 동안 Kharkov 및 Poltava 지방의 산림 면적은 6,8%에서 37,3%로 감소했으며, Chernigov 및 Kyiv 지방에서는 15,3%에서 3%로 감소했습니다. 오늘날 삼림 벌채와 뿌리 뽑기로 인해 경작지와 목초지의 면적이 계속 증가하고 있습니다. 우리 농업에는 경작지가 충분하지 않아 이미 국가 영토의 60% 이상을 차지하고 있는 반면, 서유럽에서는 영토의 30%가 경작지로 사용되고 있습니다.

우리는 경제적 이익보다 상업적 이익을 우선시하는 결과가 무엇인지 역사를 통해 잘 알고 있습니다. 현재 이들 국가는 황폐화되어 숲과 함께 수분 축적 및 보존 중심지가 박탈되고 있습니다." [4]

우리는 산림 조림지의 면적과 질을 높이기 위해서는 에너지를 포함하여 산림을 더 많이 사용해야 한다고 생각합니다. 결국, 사람들이 밀을 사용하는 방법을 배운 후에 밀의 양과 번식 품질이 향상되었습니다. 숲에서도 마찬가지입니다. 이 심각한 사업은 빨리 부자가 되고 싶어하는 사업가가 아니라 토지의 실제 소유자가 처리해야 합니다.

식물은 연료가 되기 전에도 훌륭한 재료입니다. 건설, 상품 및 서비스 생산에서 그것들 없이는 여전히 어렵습니다. 식물의 재료는 쉽게 재활용됩니다. 이러한 물질을 태울 때 발생하는 유일한 폐기물은 식물 자체가 땅에서 추출한 귀중한 광물 비료인 재입니다. 그린 바이오매스는 지구에서 분리되기 전, 물질, 연료, 비료 등 4가지 생명을 갖고 있다고 말할 수 있습니다. 다음으로 우리는 식물을 연료로 사용하여 열 및 전기 에너지를 생산하는 데 더 관심을 가질 것입니다.

목재를 가연성 가스, 액체 고옥탄 연료(신토 가솔린) 및 석탄으로 가공하는 기술은 알려져 있고 널리 사용됩니다. 목재는 석탄 코크스 이전부터 야금 공정의 석탄으로 사용되었습니다. 반도체 장치에 사용되는 모든 화학적으로 순수한 실리콘은 숯을 사용하여 얻습니다. 내구성이 매우 뛰어난 금속을 숯을 사용하여 녹이지 않는 금속으로 제련합니다[5].

목재에서 나오는 가솔린은 탄소 함유 폐기물의 열분해(공기 접근 없이 가열) 중에 방출되는 가스를 처리하여 생산됩니다. 이러한 휘발유는 이미 내연 기관에서 작동하고 있지만 합성 휘발유 사용의 진정한 붐은 운송 분야(트랙터, 콤바인)에서 외연 기관 사용을 재개하면서 시작될 것입니다. 증기 기관은 상업적으로 실행 가능하지는 않지만 연료를 더 효율적으로 사용하고 CO를 배출하지 않으며 작동 수명이 반세기에 달합니다! 상업용 제조업체는 수익성이 낮은 증기 엔진 생산을 보이콧하는 반면, 장인은 수정된 공압 및 유압 모터, 회전 증폭기, 스풀 압축기, 펌프 등을 사용할 수 있습니다. 이러한 임시 엔진과 고압 보일러를 기반으로 미니열병합발전소, 증기차, 증기선 등을 제작하는 것이 가능하다. 오늘날 증기는 모든 화력발전소와 원자력 발전소, 대형 선박, 우주 로켓용 엔진으로 사용됩니다.

열분해 보일러는 오늘날 주택 난방, 물 난방 및 전기 생산에 사용됩니다. 이러한 보일러에서 바이오매스 연소는 3단계와 보일러의 3개 개별 구역에서 발생합니다. 1단계에서는 연료가 건조되어 가스로 변환되고, 2단계는 가열된 3차 공기를 공급하여 노즐에서 가스를 연소하며, XNUMX단계는 단열 챔버에서 연소 생성물을 재연소하는 것입니다.

직접 공간 난방을 위한 바이오매스 발생기는 이미 우크라이나에서 판매되고 있습니다[6]. 이러한 장치의 단순화된 버전을 직접 만들 수 있습니다[7]. 안타깝게도 일반 구매자는 더 생산적인 장비를 구입할 여유가 없습니다[8].

우리는 캐나다 발명가가 발명한 자유 흐름 열 발생기를 국내 기업에서 생산하는 데 큰 미래가 있다고 생각합니다. 6kW 출력의 열 발생기는 8~12시간 연속 작동 시 0,01m3의 장작을 소비하고, 55kW 출력의 열발생기는 0,07m3의 장작을 소비합니다! 비교를 위해 이 기간 동안 자랑스러운 벽난로가 XNUMX입방미터의 장작을 태울 수 있고 열을 방출하는 대신 거리의 찬 공기를 집 안으로 끌어들일 수 있다고 가정해 보겠습니다.

흥미롭게도 모든 종의 완전히 건조한 목재는 탄소 49,5%, 수소 6,3%, 산소 44,1%, 질소 0,1% 등 거의 동일한 화학적 조성을 가지고 있습니다. 목질 물질의 밀도는 모든 종에 대해 동일하지만 충치의 존재로 인해 나무 종과 목재 샘플(나무껍질, 가지, 잎, 줄기) 간에 차이가 발생합니다. 일반적으로 빠르게 자라는 식물종(대나무, 버드나무, 포플러)을 사용하는 것이 좋지만 이러한 바이오매스를 건조하고 운반하는 것은 낭비입니다. 그러나 이미 버드나무 가지를 연료로 사용하는 긍정적인 경험이 있습니다[9]. 구전 민속에서는 버드나무를 최악의 연료로 부릅니다. 그러나 다양한 유형의 연료에서 얻은 XNUMXkWh의 전기 비용에 대한 표 데이터를 살펴보십시오.

연료 유형	가격(PLN
버드나무 덩굴	0,05
장작	0,061
무연탄(75% 효율의 보일러에서)	0,075
천연 가스	0,091
액체 연료	0,169
전력	0,238

하지만 우리는 포도나무를 심는 것을 권장하지 않습니다. 무거운 나무 - 서어나무속, 더 나은 - 너도밤 나무를 재배하는 것이 좋습니다. 결국 너도밤 나무는 타기 전에 재료로 사용할 수 있습니다. 그건 그렇고, 이것이 그들이 유럽에서 하는 일입니다. 서부 너도밤나무 숲의 연간 식물량 증가. 유럽은 130~200c/ha입니다. 헤이즐넛(헤이즐넛), 자작나무 및 원예 작물은 좋은 바이오매스를 제공합니다. 그러나 침엽수는 연료로는 효과가 없습니다. 수분이 너무 많고 체적 발열량이 낮습니다. 침엽수림은 바이오매스 성장이 낮고 화재 위험이 증가하는 특징이 있습니다.

목재 가스는 오랫동안 플라스틱 생산에 사용되어 왔습니다. 또한 미니 발전소 또는 발전소, 대류기(온실 난방용)에서 태울 수도 있습니다. 과잉 가스는 가스 파이프라인으로 펌핑될 수 있습니다. 목재가스를 직접 조명에 활용한다는 아이디어가 흥미롭다. 어느 날 독일의 발명가 아우어 폰 벨스바흐(Auer von Welsbach)는 기존 가스 버너를 개선하여 전기 회사를 파산 위기에 빠뜨렸습니다. 그는 그녀에게 금속염을 묻힌 거즈로 만든 메쉬 캡을 제공했습니다. 발화하는 순간 거즈가 타면서 염분이 단단한 골격을 형성합니다. 이 해골은 더 이상 타지 않지만, 가스로 인해 하얗게 뜨거워지고 밝게 빛납니다. 따라서 가스버너의 광도는 몇 배로 증가했고, 가스 소모량은 이전보다 6배나 줄었습니다. 이러한 가스 조명은 버튼을 사용하여 점화되었으며 조정이 가능했으며 전기 조명보다 훨씬 저렴했습니다. 그런 다음 전기 회사는 "Auer 버너"에서 구해졌습니다... Auer는 전기 램프의 탄소 필라멘트를 오스뮴으로 만든 금속 필라멘트로 교체할 것을 제안했습니다(텅스텐 필라멘트는 A. Lodygin이 제안함).

보시다시피, 에너지 부문에서는 창의적인 사람들이 많이 의존하고 있으며, 시도한다면 "그린 에너지"가 "화석 에너지"를 완전히 대체하게 될 것입니다. 동시에 일자리 수가 증가하고 과두제의 이익이 정상으로 돌아올 것입니다.

숲은 기후 조절, 토양 보호, 물 보호 및 물 조절, 건강, 에너지 및 미적 기능을 수행하는 독특한 자연 현상입니다. 태양광 패널이나 태양열 집열기는 아무리 많아도 숲을 대체할 수 없습니다.

그러므로 우리는 숲을 경작하고 이용하는 것이 태양에너지의 가장 좋은 형태라고 생각합니다. 노동력이 가장 저렴하고 화석 연료가 없는 곳에서 식물 바이오매스가 가장 많이 활용될 것으로 예상됩니다. 불행하게도(또는 다행스럽게도) 우크라이나는 이러한 국가 중 하나이며, 우리는 바이오매스를 포괄적이고 최대한 활용하는 "녹색" 에너지 국가가 될 기회를 갖고 있습니다.

문학 :

Ivych A. 발명품의 모험. -M., 1990. - 79p.
Kondratov A. 필요한 지식의 디렉토리. - 엠., 2001.
위대한 소비에트 백과사전. T.14. - P.360.
Marx K., Engels F. Works, ed. 두 번째, v.2. - P.20.
Rodzinsky L. Thinner 기계//발명가이자 혁신가. - 1980. No. 6.- P. 10.
Buller'yan vletka를 준비하십시오 - 당신은 따뜻하게 충전됩니다 // Express. - 2002. - 25월 XNUMX일.
수염 난 유 인민 열 발생기 : 가스와 전기 대신 폐기물 // Radioamator-Constructor. - 2001. 9호. -5 페이지.
생태 보일러//그린 에너지. 2002. - 3번. - 다.2.
P'ehotski J. Vikoristaniya 폴란드 버드나무 바이오매스 // 녹색 에너지. - 2002. - 3호. - 19페이지.

저자: V. Ivaniv, 유 보로다티

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