?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Энергетические леса

Лет 10 назад, когда возможности фотовольтаики (солнечных батарей) и ветряных генераторов были понятны не до конца, альтернатива в виде сжигаемой биомассы (фактически - дров) и биотоплива была вполне себе мейнстримом.

А я вот взял недавно и посчитал, сколько же энергии из леса можно получить:

Открываем википедию, читаем, что "урожай дров" может достигать 7 тонн с гектара в год. Это равно примерно 150 Гигаджоулям, что дает довольно забавную единицу "тепловой мощности леса" в 0,5 ватта на квадратный метр. Учитывая, что усредненная за год солнечная постоянная с учетом смены дня и ночи, климата лежит в диапазоне 50-150 ватт/метр уже видна проигрышность идеи. Но мы считаем дальше:

Если тепловая мощность леса - 0,5 ватта на квадратный метр, то для электростанции в 100 мегаватт с кпд в 35% понадобится засадить лесом круг диаметром в 27 километров. А для снабжения Москвы и области уже круг диаметром 250-300 км.

В 2013 году человечеству нужно было ~17500 миллионов тонн нефтяного эквивалента или 730 экзаджоулей. Столько энергии (слегка мухлюя с тем, что считаю я в виде электроэнергии, кпд применения которой выше, чем у исходной тепловой) можно вырастить, если я нигде не ошибся, на 135 млн квадратных километров. При том, что леса, на вскидку, занимают на планете никак не больше половины суши, т.е. ~75 млн километров.

Таким образом, потратив примерно 5 минут можно сделать вывод, который вы могли прочитать в википедии - энергетические леса (и шире - любая традиционная биомасса) не в состоянии обеспечить человечество энергией.

Comments

( 57 comments — Leave a comment )
cross_join
May. 5th, 2015 11:31 am (UTC)
Лет 10 назад я посчитал покрытие кукурузных полей для нефтезамещения.
Теоретически, возможно, конечно, но...
http://arbinada.com/main/node/117
tnenergy
May. 5th, 2015 11:55 am (UTC)
Хм, интересно, но я вот сразу ошибочку нашел в расчетах у вас.

>Итак, нам требуется получить в мировом масштабе эквивалент 1,3 млрд.тонн/год горючего в виде его этанольного эквивалента. То есть 2,21 млрд.тонн/год этанола.
>Плотность этанола при комнатной температуре - 0,79 кг/литр. Значит потребуется 1745,9 млрд. литров/год этанола.

Не в "ту сторону" поделили. Надо не 1745,9 млрд литров, а 2790 млрд литров. Соответственно 6,82 миллиарда тонн кукурузы, соответственно 1,84 млрд гектар пахотной земли.

Ну вот это не понятно

>Не учли мы и потребность в этаноле, как источнике энергии для производства этанола (здесь ситуация тоже неплохая, КПД производства этанола 134% против упомянутых 80% бензина).

КПД 134%?
cross_join
May. 5th, 2015 12:39 pm (UTC)
Судя по характеру найденных ошибок, вы правы, но искать смысл в расчетах 10-летней давности, увы, не готов.
Тем более, что выводы не изменятся: теоретически можно, а практически - не смысла. Разве что когда нефть с углём закончатся, а остальное будет недоступно.
(no subject) - tnenergy - May. 5th, 2015 06:47 pm (UTC) - Expand
zel_dol
May. 5th, 2015 03:55 pm (UTC)
10 назад я посчитал покрытие кукурузных полей для нефте
то что было 10 лет назад, устарело. Можно ведь не кукурузу. а ее отходы в этанол переработать, также как и отходы зерновых и сахарного тростника.
Существует способ перераработки биомассы газификацией.
Или альтернатива сбраживание целлюлозы с помощью спец. энзимов или разрушение целлюлозы с помощью тепла и хим реагентов.
tnenergy
May. 5th, 2015 05:52 pm (UTC)
Re: 10 назад я посчитал покрытие кукурузных полей для неф
Мы тут все пользуемся циферками, что бы сравнивать одно с другим, давайте вы тоже не в качественном стиле будете говорить, а приводя цифры и источники.
(no subject) - tnenergy - Jan. 4th, 2016 05:03 pm (UTC) - Expand
(no subject) - weaponer - Jan. 4th, 2016 05:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Jan. 4th, 2016 05:46 pm (UTC) - Expand
(no subject) - weaponer - Jan. 5th, 2016 01:32 am (UTC) - Expand
vlkamov
May. 5th, 2015 11:54 am (UTC)
"Водорослевая" энергетика выглядит куда как лучше:
http://vlkamov.livejournal.com/386038.html

Но все равно обе проигрывают полупроводникам.
tnenergy
May. 5th, 2015 11:57 am (UTC)
На самом деле эти 5 абзацев написаны ради одной цифры - 0,5 ватта с метра квадратного :).

Да, очевидно, что биомасса тянет системный EROEI вниз, ату ее. Хотя ооочень природно по внешнему виду.
(no subject) - goldenworm - May. 5th, 2015 12:14 pm (UTC) - Expand
(no subject) - vlkamov - May. 5th, 2015 12:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 5th, 2015 12:54 pm (UTC) - Expand
(no subject) - goldenworm - May. 5th, 2015 09:54 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Кирилл Бирюков - Sep. 28th, 2015 08:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Sep. 28th, 2015 08:37 pm (UTC) - Expand
rurixx
May. 5th, 2015 12:29 pm (UTC)
По-моему у вас «нолик» пропал, урожай леса должен получаться 150 ГЖд/гектар в год. Но «тепловая мощность леса» — 0,5 Вт/м² — получилась правильной.

КПД леса по усваиванию солнечной энергии около 1% получается.
tnenergy
May. 5th, 2015 12:56 pm (UTC)
Да, вы правы, ноль потерял.

КПД всего фотосинтеза вроде как 5%, так что деревья еще и довольно прилично у нас воруют на свою повседневную жизнь ;)
antontsau
May. 5th, 2015 08:23 pm (UTC)
лесами неэффективно. Давно подсчитано, это делается всякими рапсами и прочими специально выведенными техкультурами, а не осиной какая сама выросла.
tnenergy
May. 5th, 2015 08:35 pm (UTC)
Тем не менее, не я выдумал термин "энергетический лес", и более того, дерево до сих пор лидирует в мире, как энергетическая биомасса.
antontsau
May. 5th, 2015 08:47 pm (UTC)
Потому что лес сам растет. Затраты топлива, труда, денег на его выращивание практически ноль. Кпд ноль без палки? Это всего лишь неэффективное использование земли. Если это неважно и бесплатно, то лес на дрова рулит.

К тому же лес способен расти там, где никакие рапсы не жильцы. Где тайга за сто лет но вырастет, а более ничего. То есть где землля совсем бесплатна.
(no subject) - tnenergy - May. 5th, 2015 08:50 pm (UTC) - Expand
(Deleted comment)
(no subject) - antontsau - May. 13th, 2015 06:47 pm (UTC) - Expand
vladimir690
Aug. 15th, 2015 05:21 am (UTC)
tnenergy
Jan. 4th, 2016 05:04 pm (UTC)
Вроде он слишком плохо механизируется в добыче и получается дороже угля, поэтому от него постепенно отказались во второй половине 20 века. Правда я этот тезис никогда не проверял.
(no subject) - vladimir690 - Jan. 5th, 2016 06:53 am (UTC) - Expand
inventor_by
Jan. 16th, 2016 12:16 am (UTC)
Тем временем в Беларуси...
В Беларуси на одного жителя приходится примерно 1 га леса. Если удельная мощность леса равна 0,5 Вт на кв. м, то на каждого белоруса приходится 5 кВт. Весьма неплохо, я считаю, жить можно.
( 57 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

February 2018
S M T W T F S
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728   
Powered by LiveJournal.com