Сравнительная характеристика видов топлива
В настоящее время в России пока не разработаны стандарты на древесные топливные гранулы, которые бы регламентировали физико-геометрические и химические характеристики готового продукта, однако в Германии такой стандарт уже существует: DIN 51731 “Требования к изделиям, получаемым в результате прессования из натуральной древесины”, подобия которого имеются и в некоторых других европейских странах (Табл.5) [46].
Таблица 5
Нормы качества для древесных топливных гранул
| Параметр | Германия DIN 51731 | Австрия O-Norm 7135 | Германия DIN plus | Швеция SS 187120 |
| Диаметр, мм | 4—10 | 4—10 | ||
| Длина, мм | < 50 | < 5*d | < 5*d | < 5*d |
Плотность, 
| >1,0—1,04 | >1,12 | >1,12 | нет |
| Влажность, % | < 12 | < 10 | < 10 | < 10 |
Насыпная масса, 
| ||||
| Брикетная пыль, % | нет | < 2,3 | < 2,3 | нет |
| Зольность, % | < 1,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 1,5 |
| Теплота сгорания, мДж/кг | 17,5—19,5 | |||
| Содержание серы, % | 0,08 | 0,04 | 0,04 | 0,08 |
| Содержание азота, % | 0,3 | 0,3 | 0,3 | нет |
| Содержание хлора, % | < 0,03 | < 0,02 | < 0,02 | < 0,03 |
| Мышьяк, мг/кг. | < 0,08 | нет | < 0,08 | нет |
| Свинец, мг/кг. | < 10 | нет | < 10 | |
| Кадмий мг/кг. | < 0,5 | нет | < 0,5 | нет |
| Хром, мг/кг. | < 8 | нет | < 8 | нет |
| Медь, мг/кг. | < 5 | нет | < 5 | нет |
| Ртуть, мг/кг. | < 1,5 | нет | < 1,5 | нет |
| Цинк, мг/кг. | < 100 | нет | < 100 | нет |
| Связующие материалы, % | нет | < 12 | < 2 | нет |
Пеллетные котлы.Наиболее эффективное сжигание древесных топливных гранул обеспечивается путем использования специальных пеллетных котлов, характеризующихся большими значениями КПД – 85-95%. Несмотря на разные типы, все они имеют высокий уровень автоматизации и обеспечивают поддержание заданной температуры.
Мощность бытовых пеллетных котлов составляет от 15 до 100 кВт, а промышленных - до 1200 кВт. Затраты на приобретение и установку оборудования окупаются в первые 1-2 года [47].
Стоимость пеллет.Отпускная цена на древесные гранулы колеблется в районе €130-220 за тонну. Она зависит от региона, доступности и сезона, как и у других видов топлива, но так как упаковки с пеллетами легко складируются и хранятся, намного выгоднее пользоваться преимуществами сезонного снижения цен и закупать их заранее [48].
Биогаз
Биогаз представляет собой конечный продукт процесса разложения органических веществ в результате жизнедеятельности сложного комплекса микроорганизмов в анаэробных условиях. Его образование можно разделить на четыре взаимосвязанных стадии:
1. Гидролизная фаза, во время протекания которой нерастворимые сложные органические вещества (протеины, жиры и углеводы) распадаются на более простые растворимые составляющие (например, аминокислоты, глюкоза, жировые кислоты);
2. Кислотообразующая фаза с выделением летучих жирных кислот (уксусной, пропионовой, масляной), спиртов, альдегидов, водорода, диоксид углерода, а также таких газов, как аммиак и сероводород;
3. Ацетогенная фаза превращения ЛЖК, аминокислот и спиртов под воздействием ацетогенных бактерий в уксусную кислоту, диссоциирующую на анион ацетата и катион водорода;
4. Метаногенез – стадия образования метана из уксусной кислоты 
, а также в результате реакции восстановления водородом углекислого газа 
[49].
Таким образом, в процессе анаэробного сбраживания субстрата выделяется горючая газовая смесь - биогаз, преимущественными компонентами которого являются метан и оксид углерода (IV): 65-70% 
и 25-30% 
по объему. Кроме того, в небольших количествах могут присутствовать и другие составляющие: оксид углерода (II), кислород, водород, аммиак, сероводород и различные углеводороды.
В связи с достаточно высоким содержанием метана, биогаз можно рассматривать в качестве топлива, применение 1 
которого при КПД 100% эквивалентно экономии 0,714 т.у.т., а полезная теплота сгорания, как правило, не ниже 20 
.
Метантенк.Процесс декомпозиции органических веществ с образованием биогаза осуществляется в специальных емкостных сооружениях – метантенках, представляющих собой цилиндрические, прямоугольные, шаро- и яйцеобразные герметические резервуары с подвижным (плавающим) и неподвижным перекрытием.
Наибольшее распространение в отечественной практике получили метантенки из железобетона с коническим днищем и неподвижным сферическим перекрытием (Рис.24).
Рис.24.Метантенк с неподвижным перекрытием: 1 – смотровой люк; 2 – газопровод; 3 – пропеллерная мешалка; 4 – переливная труба; 5 – трубопровод для загрузки субстрата; 6 – инжектор для подогрева метантенка; 7 – трубопровод для выгрузки сброженного субстрата.
Сверху в метантенк по трубопроводу поступает субстрат, который для ускорения процесса брожения подогревают и перемешивают. Подогрев производят обычно путем ввода в камеру перегретого пара или посредством змеевиков, по которым циркулирует горячая вода, а перемешивание – при помощи насосов, эжекторов, забирающих субстрат из нижней части камеры и подающих его в верхнюю гидроэлеваторами совместно с насосами, или специальных мешалок.
Получающийся в результате биогаз собирается в газовом колпаке, расположенном в верхней части газонепроницаемого перекрытия, откуда по газопроводу отводится для использования; сброженный субстрат удаляется из нижней части метантенка по трубе [50].
Процесс разложения биоматериала можно проводить в двух температурных режимах: мезофильном – при 30-35 
и термофильном – при 50-55 .
Новые технологии.В настоящее время существенный прорыв в области биоэнергетики сделали американские исследователи, которым удалось объединить технологии производства биотоплива и очистки воды путем отбора пригодных для этого разновидностей простейших водорослей.
Водоросли, словно мини-заводы, способны вырабатывать липиды (жироподобные вещества), потребляя фосфаты и азотсодержащие вещества. Однако такое под силу не всем видам этих растений и бактерий, и не все производят липиды должного качества, которые пригодны для превращения в топливо. Эрик Лэннан, инженер из Рочестерского технологического института (RIT) совместно с коллегами выявил три рода наиболее подходящих для этих целей одноклеточных водорослей — Scenedesmus, Chlorella и Chlamydomonas. Эти уникальные организмы могут служить поставщиками биотоплива, используя в качестве питательной среды сточные воды.
Опыты, проводимые в лабораторных условиях, показали, что микроорганизмы уже в первые три дня поглотили из сточных вод 99% всего аммиака, 88% нитратов и 99% фосфатов с выделением основы для топлива. Проблема только в том, что для их работы необходим определённый температурный баланс, поскольку при сильной жаре водорослям приходится тратить силы на защиту от солнечных лучей [51].