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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Segatura al posto dell'olio combustibile. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative I rifiuti dell’industria del legno sono un fattore di indipendenza energetica delle aree forestali.
La bioenergia, in particolare la produzione di energia dal legno e dagli scarti della lavorazione del legno, rappresenta uno dei settori più promettenti per lo sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili. Le materie prime praticamente gratuite, che prima causavano grattacapi, possono ora diventare una fonte di indipendenza energetica per le regioni dell'industria del legno del nostro Paese. L'abbondanza, il basso costo e il rispetto dell'ambiente delle materie prime del legno rendono economicamente fattibile il suo utilizzo al posto del carbone e dell'olio combustibile. Combustibile a legna allora e adesso Oggi, il legno non solo mantiene il suo ruolo di combustibile nei paesi in via di sviluppo, ma sta anche crescendo d'importanza nei paesi sviluppati. Questo dovrebbe essere considerato un progresso o un ritorno al passato? Nell'era della rivoluzione industriale, la sostituzione della legna da ardere con il carbone era percepita come un simbolo incondizionato del progresso tecnologico. Il passaggio dalla combustione della legna alla combustione del carbone riuscì a fermare la catastrofica deforestazione. Ma se prima le riserve di combustibili fossili sembravano infinite e gli effetti dannosi sull'ambiente della loro combustione non erano ancora noti, ora le cose sono diverse. Oggi le riserve di petrolio, gas e carbone non sembrano illimitate a nessuno, in contrasto con le prospettive di aumento dei prezzi per loro, e le conseguenze ambientali negative della combustione di combustibili fossili sono ben note. Pertanto, il suo utilizzo non appare più così "progressivo" rispetto all'uso del legno. Allo stesso tempo, nel mondo moderno ci sono molti esempi di gestione delle foreste che non sono associati al degrado e alla completa deforestazione, come secoli fa; non devi cercare lontano per trovare tali esempi: questi sono i nostri vicini settentrionali - la Finlandia, Svezia. La moderna selvicoltura intensiva garantisce l’utilizzo delle risorse forestali senza distruzione delle foreste, e una corretta zonizzazione riduce le conseguenze ambientali e sociali dell’uso delle foreste. Risorse forestali della Russia Anche in Russia il legno è una risorsa diffusa con grandi riserve. Lo stock totale di legname in piedi nel paese ammonta quindi a 73 miliardi di m³, che corrispondono a circa 38983 milioni di tonnellate di carburante equivalente. Se consideriamo i rifiuti in modo specifico, la risorsa tecnica dei rifiuti di biomassa forestale nella Federazione Russa nel 2007 era di 48,43 milioni di t.e. I distretti federali della Siberia e dell’Estremo Oriente hanno il potenziale maggiore; nella parte europea, il Distretto Federale Nordoccidentale (8,59 milioni di tonnellate di carburante equivalente), che comprende la Regione di Arcangelo. È in queste aree che possono essere introdotte per prime le tecnologie per sostituire gli idrocarburi fossili con materie prime rinnovabili. L'uso del legno e dei suoi rifiuti come combustibile, insieme ad altre misure, può aiutare a risolvere i problemi sociali degli insediamenti rurali in Russia. Uno dei problemi chiave per le città e i villaggi remoti è l'acquisto di combustibili fossili per le loro caldaie, che è costoso per loro e devia i fondi municipali verso regioni remote. Una via d'uscita da questa situazione potrebbe essere il passaggio ai combustibili locali, compreso il legno ei suoi vari rifiuti. Ciò creerebbe nuovi posti di lavoro e raggiungerebbe l'autonomia nell'approvvigionamento energetico. L'uso massiccio della legna per il riscaldamento e la produzione di combustibili legnosi da esportazione (pellet e bricchetti) permetterebbero di sviluppare vaste aree boschive degradate a causa di precedenti attività economiche insostenibili, che a loro volta darebbero speranza a foreste morenti villaggi e insediamenti forestali. La base delle risorse di legname, che era alla base del passato benessere delle imprese dell'industria del legno sovietica, è stata esaurita a tal punto che le risorse di legname più preziose non sono più sufficienti per la sopravvivenza degli insediamenti forestali. Allo stesso tempo, il coinvolgimento delle foreste secondarie di betulle e pioppi tremuli di basso valore consentirebbe di ridurre la pressione sulle foreste che rimangono ancora preziose in termini di significato naturale e culturale e fornirebbe lavoro e mezzi di sussistenza alle persone. L'uso del legno come combustibile in Russia è in aumento. In quasi tutte le regioni dove esistono risorse forestali più o meno significative vengono costruite fabbriche per la produzione di pellet combustibile o bricchette combustibili. La conversione delle caldaie comunali o delle grandi imprese forestali in combustibile legnoso non è più una cosa esotica. Interessante a questo proposito è l'esperienza della regione di Arkhangelsk, dove si sta sviluppando attivamente la bioenergia basata sugli scarti dell'industria del legno. Prospettive per l'utilizzo dei rifiuti del complesso forestale della regione di Arkhangelsk L'uso industriale delle risorse forestali più ricche è alla base dell'economia della regione. Le foreste coprono il 78% della superficie continentale della regione. In termini di riserve permanenti di legname, stimate in 2,5 miliardi di m³, il territorio è al secondo posto nella Russia settentrionale europea. L'83% delle piantagioni di alberi sono conifere, predomina l'abete rosso. Più del 70% della superficie forestale, pari a 18 miliardi di m³, è classificata come foresta commerciale, il cui legno viene utilizzato per la lavorazione industriale e per i bisogni della regione di Arkhangelsk. Il complesso dell'industria del legno della regione di Arkhangelsk può essere considerato uno dei più potenti della Federazione Russa. Ci sono un gran numero di imprese di disboscamento, 3 grandi cartiere e cartiere, 15 segherie e la produzione di compensato. Il volume annuale della raccolta e della lavorazione del legname raggiunge i 13 milioni di m³. L'industria della cellulosa e della carta consuma 8 milioni di m³ di cellulosa e oltre 4 milioni di m³ di legname segato vengono lavorati dalle segherie. Come risultato delle attività forestali, viene generata una grande quantità di rifiuti vari: operazioni di disboscamento, scarti, rifiuti di piccole segherie, segatura, corteccia. Nel 2007, con un raccolto totale di legname di 13 milioni di m³, sono stati prodotti 425 milioni di m³ di rifiuti di legno. La più alta concentrazione di rifiuti si osserva nei centri di lavorazione del legname: Arkhangelsk, Novodvinsk, Koryazhma, Onega. Qui vengono prodotti circa 3 milioni di m³ di rifiuti di legno, di cui 1 milione di m³ sono corteccia, 2 milioni di m³ sono segatura e grigliati di trucioli di legno per l'industria della pasta di legno e della carta. Più di 2 milioni di m³ di rifiuti vengono dispersi in tutta la regione nei siti di disboscamento e vicino agli insediamenti rurali dove viene effettuata la lavorazione primaria del legno. I rifiuti rappresentavano quasi la metà del legname raccolto. Fino a poco tempo, non erano considerati una risorsa economica e disponibile per l'estrazione di sottoprodotti e venivano semplicemente buttati via. Nei centri di riciclaggio, i grandi accumuli di rifiuti nelle discariche hanno causato seri problemi ambientali e di rischio di incendio. Dai rifiuti si è formato il biogas ei prodotti della decomposizione del legno e degli acidi organici hanno avvelenato le acque e i suoli nei territori adiacenti al sito di stoccaggio. Oggi la situazione sta cambiando; gli scarti dell’industria del legno hanno finalmente iniziato a essere considerati una risorsa energetica. L'area principale di applicazione dei rifiuti è, innanzitutto, la combustione nelle caldaie dipartimentali degli impianti di lavorazione del legno. In generale, la lavorazione del legno nella propria produzione utilizza circa il 60% della corteccia e della segatura risultanti. Questo passo è stato motivato dagli alti costi del carburante nell’industria del legname. I processi produttivi nella lavorazione del legno sono ad alta intensità energetica e richiedono grandi quantità di energia termica. Per risparmiare sull'acquisto di energia, le aziende stanno convertendo le proprie caldaie in combustibile legnoso. Rifiuti di legno al posto degli idrocarburi La modernizzazione delle immobilizzazioni è particolarmente caratteristica del polo industriale di Arkhangelsk, dove si trovano la maggior parte delle industrie in via di sviluppo della lavorazione del legno. Ad esempio, la cartiera e la cartiera di Arkhangelsk ha investito molto nella modernizzazione del proprio settore energetico. Sono state realizzate caldaie per la combustione di corteccia e scarti di legno con tecnologia a letto fluido, che ha consentito di ridurre di oltre il 15% l'intensità energetica della produzione. La ricostruzione delle centrali termiche della Polpa e Cartiera di Solombala è stata effettuata con la sostituzione delle caldaie per l'utilizzo della corteccia e degli scarti di legno. Bruciano rifiuti nelle loro caldaie Arkhangelsk LDK n. 3, Solombala LDK. Risolti i problemi di scarto della segheria e dell'impianto di lavorazione del legno di Onega. Il momento positivo è il fatto che tali tendenze sono rappresentate non solo dalle grandi imprese, ma anche tra le piccole imprese di lavorazione del legno (Ryazanovo-DOK, "Orso polare") ci sono esempi simili. Anche se non è ancora possibile affermare che questa sia già diventata una pratica comune. La maggior parte delle piccole e medie segherie e delle imprese di lavorazione del legno non dispongono di meccanismi per la raccolta e l'utilizzo dei rifiuti di legno. Ma passiamo ora alla situazione nelle zone rurali, che è tutt’altro che ideale. Nelle zone rurali della regione, dove sono presenti molte piccole imprese e operazioni di disboscamento, la situazione dei rifiuti sta cambiando lentamente. Del volume totale dei rifiuti qui generati, 1 milione di m³ è una potenziale risorsa per ulteriori lavorazioni, di cui 600mila m³ sono rifiuti di disboscamento: ramoscelli, rami, discariche che si accumulano sui terreni; 400 mila m³ di rifiuti in pezzi - lastre e doghe - vengono generati come risultato delle attività delle segherie private. Il 90% di questa risorsa non viene utilizzata economicamente; i rifiuti vengono immagazzinati o semplicemente bruciati. Va notato che i piani di gassificazione non coprono l'intero territorio della regione di Arkhangelsk. Quattro distretti - Pinezhsky, Leshukonsky, Vinogradovsky e Shenkursky - non sono proposti per essere gassificati a causa della bassa popolazione e della lontananza. Ma allo stesso tempo, queste aree hanno un ricco potenziale forestale. È qui che sarebbe opportuno sostituire l'olio combustibile e il carbone importati nelle caldaie e nelle stazioni diesel con scarti di legno. Interessante l'esperienza positiva del distretto di Vinogradovsky della regione di Arkhangelsk sull'uso della legna da ardere nelle caldaie. L'area rientra nella zona delle cosiddette foreste di conifere in contrazione tra i fiumi Dvina settentrionale e Pinega, dove si sono formati grandi stock di legname scadente su un'area di 1,7 milioni di ettari. Le attività di disboscamento in queste foreste sono costrette ad assumere il carattere di estensivo abbattimento sanitario. Finora, nella regione non è stato trovato un uso industriale di massa di questo legno, quindi il suo uso diffuso per le esigenze degli insediamenti municipali nel distretto di Vinogradovsky è logico e opportuno. Esiste una giustificazione pre-progetto per la costruzione di un piccolo cogeneratore sui rifiuti di legno con generazione combinata di calore ed elettricità nel villaggio di Leshukonskoye. Ciò ridurrà l'importazione stagionale di costoso carburante diesel sui fondi federali e ridurrà il costo dell'elettricità per uso commerciale di un ordine di grandezza. A sua volta, un'energia più economica stimolerà la crescita della produzione industriale nel territorio orientale della regione. Programmi specializzati per lo sviluppo della bioenergia nella regione Le prospettive per lo sviluppo della bioenergia nella regione di Arkhangelsk sono associate a numerosi progetti e programmi. Uno di questi programmi è la strategia per lo sviluppo a lungo termine della gestione forestale nella regione di Arkhangelsk, sviluppata per ordine del Servizio forestale federale dall'Istituto di Mosca NIPIEIlesprom nell'ambito del progetto pilota IBRD in Russia, che propone la creazione di 7 laboratori per la produzione di combustibile legnoso granulato con una capacità di 35 mila tonnellate nella regione di Arkhangelsk viene creato e accettato il programma sociale ed economico "Modernizzazione degli oggetti di un'infrastruttura municipale della regione di Arkhangelsk per il 2007-2010". Una delle direzioni dell'attuazione del programma è "Uso efficiente dei combustibili locali". L'attuazione di queste misure prevede un investimento di oltre 600 milioni di rubli. per la costruzione e ricostruzione di caldaie a biocombustibile. Gli studi di fattibilità dei progetti sviluppati mostrano periodi di ammortamento bassi da record nelle condizioni di sostituzione del costoso olio combustibile con biocarburante. Tra i programmi già completati, possiamo citare il programma socioeconomico "Protezione ambientale e garanzia della sicurezza ecologica della regione di Arkhangelsk per il 2006-2008", durante il quale sono state adottate una serie di misure:
Una delle aziende che fornisce attrezzature per l'ammodernamento delle caldaie e la loro conversione al combustibile legnoso è CJSC Lesenergo, che ha 38 anni di esperienza nell'uso del legno come combustibile nelle caldaie nell'industria forestale e negli impianti tecnologici. Quindi le sue nuove caldaie del tipo KE-10-14 CO per l'incenerimento dei rifiuti sono installate nelle città di Arkhangelsk, Onega e in numerose imprese dell'industria del legno. Il ritorno dei progetti non supera i due anni, senza tener conto della restituzione dei fondi dalla vendita delle quote previste dal Protocollo di Kyoto. Va notato che l'uso massiccio del legno come combustibile ha anche i suoi aspetti negativi. Se l’aumento del consumo delle risorse forestali non è compensato da una silvicoltura intensiva di alta qualità volta ad accelerare la riproduzione delle foreste, e non viene prestata la dovuta attenzione alla preservazione dei valori ambientali e naturali della foresta, l’aumento del volume di legname raccolto come combustibile porterà ad un rapido degrado delle foreste. Le risorse forestali possono essere considerate rinnovabili solo se utilizzate correttamente. Autore: Alexey Smirnov, Facoltà di Geografia, Università statale di Mosca; Pubblicazione: AEnergy.ru
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