AGI.place
AGI.place
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
04.2023
03.2023
02.2023
01.2023
10.2022Лучший ответ по мнению автора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
10.17
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука
| Похожие вопросы |
Решено
1.
2-2x-3 Найдите: а) наименьшее значение функции; б) значения х, при которых значение функции равно 5; в) значения х, при которых функция принимает положительные
Решено
В треугольнике ABC известно что AB=3 BC=8 AC=7. Найдите косинус (COS) угла ABC. Помогите пожалуйста с решением-очень очень нужно. Спасибо.
Длина сухопутной границы России с Китаем,Монголией и Казахстаном составляет 15293 километра.Найдите длину границы России с каждым из этих государств,если длина границы с Китаем и Монголией равна 7649
Сколько воды можно нагреть от 20 градусов до 70 градусов, используя теплоту, выделившуюся при полном сгорании 0,42 кг сухих дров?
Пользуйтесь нашим приложением
Unasylva — № 157-158 — Мелкие лесхозы — Дрова или древесный уголь
Unasylva — № 157-158 — Мелкие лесхозы — Дрова или древесный уголь — что лучше?Джей Ди Кейта
Дж.
Д. Кейта — региональный специалист по лесному хозяйству в Региональном отделении ФАО для Африки, Аккра, Гана.
В судано-сахелианских странах Африки основной проблемой лесного хозяйства является обеспечение внутренних потребностей в энергии.В этой статье автор представляет пошаговое сравнение энергетического баланса для топливной древесины и древесного угля, используемого в качестве бытового топлива. Он анализирует последствия своих выводов для лесной политики и рассказывает, как удовлетворение потребностей в энергии может способствовать улучшению лесопользования и производства в регионе.
УГОЛЬ… ИЛИ ДРОВА?
· Топливная древесина является основным источником бытовой энергии во всей судано-сахелианской зоне Африки. В некоторых случаях древесину сжигают напрямую. В других он сначала превращается в древесный уголь.
По мере роста населения и роста урбанизации потребности городов в топливной древесине также будут расти.
Это будет иметь серьезные последствия для управления лесными ресурсами. С одной стороны, это еще больше повысит требования к этим ресурсам. Однако в то же время это может открыть новые возможности для улучшения лесопользования за счет создания экономических стимулов, которых до сих пор не было.
В этой статье исследуется один из способов реализации этих новых возможностей, сначала сравнивая относительные преимущества древесного угля по сравнению с древесиной с энергетической точки зрения, а затем предлагая последствия увеличения использования древесного угля в городских районах для политики лесного хозяйства.
Многие факторы влияют на выбор топлива, включая доступность, цену, традиции и личные предпочтения, и эти факторы также необходимо учитывать при обсуждении вопроса о топливе.
Следует также отметить, что для простоты объяснения следующее сравнение энергий обязательно имеет дело с относительно узким диапазоном переменных. В действительности условия могут сильно различаться в отношении таких элементов, как влажность древесины, доступная технология, эффективность печи и так далее.
Поэтому результаты, представленные ниже, предназначены для иллюстрации основных принципов.
Что лучше с энергетической точки зрения: дрова или уголь? У каждого есть свои сторонники: сторонники прямого сжигания древесины утверждают, что производство древесного угля тратит много энергии. Сторонники древесного угля говорят, что это упускает из виду тот факт, что древесный уголь дает гораздо больше энергии, чем древесина такого же веса. Поэтому сначала следует составить реальный энергетический баланс задействованного процесса, чтобы определить, есть ли глобальные потери энергии при превращении древесины в древесный уголь вместо ее непосредственного использования.
Независимо от того, используются ли дрова или древесный уголь, также требуются другие виды энергии, и в развивающихся странах, не имеющих нефтяных ресурсов, необходимо учитывать расходы на нефть во всех аспектах экономической жизни. Таким образом, два вида топлива также необходимо сравнить с точки зрения потребления импортируемого ископаемого топлива, необходимого для их вывода на рынок.
В следующих расчетах предполагается, что теплотворная способность древесины составляет около 3500 ккал/кг сырой древесины. Сухая древесина может дать от 4500 до 4770 ккал/кг. В случае древесного угля теплотворная способность колеблется незначительно, около 7500 ккал/кг. Нефтепродукту отводится в среднем 10000 Ккал/л.
При сжигании таких видов топлива, как древесина, древесный уголь и нефть, эффективно используется только часть общей энергии топлива. Эта полезная энергетическая составляющая называется выходом тепловой энергии и выражается в процентах от общей энергии, имеющейся в килограмме сырья. Например, если при использовании неэффективной трехкаменной печи только 8 процентов ее потенциальной энергии эффективно используются для приготовления пищи, выход тепловой энергии при таком конкретном использовании дров составляет 8 процентов. Использование более эффективной печи увеличило бы выход тепловой энергии из того же количества дров, поскольку на приготовление пищи было бы направлено больше энергии.
Стер (кубический метр) древесины значительно различается по весу; от 215 кг для стволов искривленных ветвей сахелианских кустарников до 600 кг для стволов правильно сформированной древесины от рубок ухода. Наконец, средний выход карбонизации (процесс получения древесного угля) колеблется от 16 до 30% от массы сырья, т. е. из 1 кг древесины получается 0,16—0,30 кг древесного угля. Чем суше используемая древесина, тем выше будет выход.
Хотя карбонизация вызывает потерю энергии, полученный древесный уголь дает более высокий выход при использовании, чем древесина. Таким образом, выход тепловой энергии из древесины составляет в среднем 8 процентов, а в популярной африканской печи с тремя камнями может достигать 5 процентов. Древесный уголь имеет выход тепловой энергии около 28 процентов.
Как правило, древесный уголь дает меньше энергии, чем древесина, если полезная энергия, полученная из непосредственно используемого количества древесины, ниже, чем полезная энергия, полученная из того же количества древесины, преобразованной в древесный уголь.
Фактически 1 кг древесины дает 3500 (Ккал/кг) × 0,08 (выход тепловой энергии) = 280 Ккал; 1 кг древесины, переработанной в древесный уголь (коэффициент карбонизации 20 процентов), дает = 1 × 0,20 × 0,28 (выход тепловой энергии) × 75,00 (Ккал/кг) = 420 Ккал. Таким образом, чистая потеря энергии составляет 140 ккал, если вместо переработки древесины в древесный уголь (даже при низком выходе карбонизации в 20 %) она используется непосредственно в печи с выходом 8 % или менее. Конечно, это только один пример.
Можно провести серию симуляций, варьируя теплотворную способность древесины, тепловую эффективность использования и степень карбонизации (см. Таблицу 1). Согласно допущению, на котором основаны данные таблицы 1, что древесина столь же выгодна с точки зрения энергии при непосредственном сжигании, а не при переработке в древесный уголь, необходимо достичь выхода тепловой энергии 12, 9,3 и 8,8 процентов соответственно. , для теплотворной способности древесины 3500, 4500 и 4770 Ккал, что показывает, что приготовление пищи на сушеной древесине более эффективно и удобно, чем на влажной древесине.
Таблица 1. Древесина и древесный уголь в пересчете на энергию
Теплотворная способность | Полезная энергия | Полезная энергия | Дифференц. |
Дерево | Древесина (8%) | Древесный уголь (28%) | |
3500 | 280 | 420 | 140 |
4500 | 360 | 420 | 60 |
4770 | 381 | 420 | 39 |
Таблица 2.
Кипячение воды на различных плитах
Тип печи | Использованное тепло (%) | Теоретическая экономия древесины (%) |
Трехкаменная печь | 12,76 | 0 |
Мадагаскар Нигерийский | 18.05 | 30 |
Улучшенный металлический | 29. | 55 |
Улучшенная керамика | 31,85 | 60 |
13Если, с другой стороны, при использовании получается 30-процентный выход карбонизации и 40-процентный выход тепловой энергии древесного угля, древесина должна использоваться с 25,7-процентным выходом, чтобы она была справедливой. использовать дрова так же выгодно, как и древесный уголь, учитывая теплотворную способность древесины 3500 ккал. При дровах 4500 и 4770 ккал эти пределы выхода становятся соответственно 20 и 18,8%. Такая высокая эффективность редко достигается при сжигании древесины для бытового использования.
В последние годы в Африке стали реализовываться различные проекты, направленные на сокращение потребления топливной древесины.
Кампания по улучшению печей возникла в рамках программ по ограничению неограниченных рубок леса и борьбе с опустыниванием. Таким образом, программы распространения усовершенствованных печей являются важным аспектом лесохозяйственной политики, особенно в засушливых зонах.
Усовершенствованные печи вселили надежду, но также вызвали споры. Это и понятно, ведь в использовании печи хозяйкой очень много разных элементов, помимо того, что сама «хозяйка» не является однородной единицей измерения.
Здесь нас интересуют два основных вопроса: Насколько действительно эффективен традиционный огонь из трех камней? Какие улучшения приносят различные улучшенные печи?
Sylvain Strasfogel (1984), сообщая о результатах работы организаций по оказанию помощи, работающих в Уагадугу, Буркина-Фасо, подчеркнул следующие моменты:
· модели массивных печей с дымоходом малоэффективны, главным образом потому, что домохозяйки не могут их эффективно использовать из-за недостаточной гибкости;· только передвижные улучшенные печи, металлические или керамические, показывают определенный КПД.
Применительно к передвижным печам лабораторные испытания на кипячение воды дают результаты, указанные в таблице 2.
Эти результаты не ставят под сомнение более высокую эффективность древесного угля. На самом деле, 12,76% выхода огня из трех камней в лабораторных испытаниях можно разумно уменьшить до 8% при его фактическом использовании; то есть он показывает примерно 40-процентную потерю по сравнению с идеальными лабораторными условиями. Кажется очевидным, что лучшие дровяные печи (такие как улучшенная керамическая) редко достигают 20-процентного выхода.
Поставка дров или древесного угля сельским потребителям обычно не требует транспортировки на большие расстояния, но это не всегда верно при снабжении городских районов. Для транспортировки топлива от производителя к потребителю требуется значительная энергия, часто нефтяного происхождения. Наш энергетический бюджет также должен учитывать эти затраты. Общее выражение уравнения простое: т. е.
энергия, используемая для транспортировки древесины или древесного угля, должна быть меньше транспортируемой энергии.
По мере роста населения и продолжающегося роста урбанизации потребности городов в топливной древесине также будут расти… со значительными последствиями для управления лесными ресурсами.
Перевозка древесины или древесного угля в города Африки обычно осуществляется на старых грузовиках (некоторое количество перевозится людьми, велосипедами и тележками). Трудно определить средние условия использования таких транспортных средств, поэтому возьмем вместо этого пример перевозки организованной структурой с парком грузовиков для перевозки обоих видов топлива. Грузовики Управления лесного хозяйства и производства Водохозяйственной и лесной службы Бамако, Мали, расходуют в среднем 37 л топлива на 100 км и перевозят в среднем 16 стерилизаторов древесины за одну поездку. В таких условиях транспортируемая энергия составляет 3500 ккал/кг × 325 (кг на стере) × 16 стер = 18,6 × 106 ккал.
Применение коэффициента 8-процентного термического выхода снижает его до 1,48 × 106 ккал полезной энергии для приготовления пищи.
Энергия, используемая для транспорта, равна . Два количества энергии равны для 400-километрового пробега, но поскольку транспортные средства всегда едут в одну сторону пустыми, максимальное расстояние перевозки уменьшается вдвое и составляет 200 км. Следовательно, затрачивается больше энергии, чем дает транспортируемая древесина. Кроме того, это расстояние является очень оптимистичным, поскольку сообщается о среднем потреблении грузовиком 75 л топлива на 100 км, что сокращает расстояние доставки до 100 км. Из этого следует, что за счет повышения теплового выхода использования можно увеличить расстояние подачи.
В случае использования древесного угля с выходом 28 процентов энергия, потребляемая для транспортировки, и транспортируемая энергия уравниваются примерно на 2000 км, то есть на расстоянии поставки 1000 км. При повышении коэффициента использования древесного угля до 40 процентов его можно транспортировать на расстояние более 3000 км, возможная дальность поставки 1500 км.
Результаты не поддаются комментариям: древесный уголь позволяет преодолевать гораздо большие расстояния за внутренней энергией, необходимой африканским городам.
В странах, не производящих нефть, с крупными населенными пунктами, таких как Сенегал и Судан, использование древесного угля вместо дров позволяет значительно снизить транспортные расходы на бензин. Возьмем, к примеру, Дакар в Сенегале, город с населением более миллиона человек, где в 1919 году в год использовалось около 100 000 тонн древесного угля.79-80, 95 процентов из которых было перевезено грузовиками.
При оценке общего среднего выхода карбонизации в Сенегале в 16 процентов (Otchun, 1983) можно сказать, что 95 000 тонн древесного угля, перевозимого грузовиком, эквивалентны 593 750 тоннам древесины, т.е. ). Если бы это количество древесины было перевезено в грузовиках Службы водного и лесного хозяйства Мали, это составило бы 114 182 грузовых автомобиля на среднем расстоянии 400 км. Это, в свою очередь, составило бы потребление 16899036 л топлива, или почти 6% от общего потребления сенегальцами нефти и газойля за 1978 г.
На самом деле расход топлива был бы выше, потому что, как было сказано ранее, грузовики часто выезжают пустыми.
При тех же условиях для перевозки 95 000 тонн древесного угля требуется 3 515 000 литров топлива (автомобиль перевозит в среднем четыре тонны древесного угля). Это в пять раз меньше нефтепродуктов, потребляемых в пути.
Текущие цены на древесину и древесный уголь благоприятствуют использованию древесного угля городскими потребителями. На самом деле, с точки зрения полезной энергии, калория древесного угля дешевле, чем калория древесины.
Например, в Уагадугу в 1979 г. цена 1 кг древесины составляла 14 франков КФА, а цена 1 кг древесного угля — 60 франков КФА. 60/7 500 × 28 процентов) = 0,028 франка КФА. С другой стороны, калория, полученная из древесины, будет стоить (14/3500 × 8 процентов) = 0,05, то есть почти вдвое.
Вот еще один пример:
В Сенегале цены на древесный уголь устанавливаются правительством. Департамент лесного хозяйства сообщил, что в 1978 году цены в Дакаре составляли 70 франков КФА за 1 кг древесины и 25 франков КФА за 1 кг древесного угля.
В этом случае калория, полученная из древесного угля, еще дешевле. Однако это действительно ненормально, потому что стоимость одной только древесины, используемой для изготовления древесного угля, составляет 125 франков КФА, если предположить, что выход карбонизации составляет 16 процентов, а фактическая стоимость древесины составляет 20 франков КФА за кг. В таком случае потребление древесного угля представляет собой огромную субсидию от моего леса на потребление энергии в Дакаре.
Это еще одна важная проблема, которую здесь нельзя рассматривать подробно; однако следует выделить две вещи:
· если бы цена на древесный уголь приблизилась к фактическим затратам на производство (по крайней мере, к цене на древесину, необходимую для его производства), древесный уголь, ввозимый из отдаленных районов, стал бы конкурентоспособным, что позволило бы организовать торговлю древесным углем между высоколесными зоны и зоны саванны и сахеля. Согласно исследованию ФАО, проведенному в 1983 году (Отчун), 1 кг древесного угля, произведенного в Кот-д’Ивуаре и доставленного в Дакар, будет стоить в Дакаре 114 франков КФА;· Даже в странах, где цены на древесный уголь не устанавливаются государством, сохраняется монопольный контроль со стороны перевозчиков и владельцев грузовиков.
Эта ситуация невыгодна угольщику, который на самом деле обычно является фермером, выполняющим эту работу в засушливый сезон. Угольщикам, возможно, следует объединиться в кооперативы, чтобы они могли получать больше выгоды как от своего труда в производстве древесного угля, так и от использования своих древесных ресурсов. Так или иначе надо отдать долю крестьянам, чтобы заинтересовать их в управлении лесами.
Эта ситуация невыгодна угольщику, который на самом деле обычно является фермером, выполняющим эту работу в засушливый сезон. Угольщикам, возможно, следует объединиться в кооперативы, чтобы они могли получать больше выгоды как от своего труда в производстве древесного угля, так и от использования своих древесных ресурсов. Так или иначе надо отдать долю крестьянам, чтобы заинтересовать их в управлении лесами.АВТОМОБИЛЬНЫЕ ПЕРЕВОЗКИ ДРОВ сколько требуется энергии?
Подводя итог, можно сказать, что:
· с энергетической точки зрения древесный уголь в качестве топлива имеет более высокую эффективность, чем древесина, если полезный тепловой выход древесины ниже 20 процентов;· с точки зрения национального сообщества, древесный уголь по-прежнему является наиболее экономичным источником энергии, даже если теплоотдача древесины превышает 20 процентов, если для доставки топлива потребителям требуются большие расстояния;
· необходимо отделить проблемы города от проблем деревни.
· использование древесного угля позволит повысить ценность лесной продукции для сельской местности (стоимость древесины на корню, вырубки, карбонизации) при условии, что цена на древесный уголь может подняться до надлежащего уровня по отношению к древесина;
· Чтобы компенсировать такой рост цен, необходимо разработать еще более экономичные типы печей, чтобы повысить теплоотдачу и, таким образом, снизить потребность в топливе для бытовых нужд.
Использование древесного угля в городах может поощряться при условии, что производство организовано и распределено географически, чтобы поддерживать устойчивость ресурса, и если древесный уголь используется внутри страны. Кроме того, есть и другие преимущества, о которых здесь не упоминалось: древесный уголь меньше загрязняет атмосферу, меньше дымит, его легче хранить и т. д.; Любая экономия энергии сказывается на лесах и окружающей среде, особенно в крупных городах, где высокая концентрация людей приводит к чрезмерной эксплуатации лесных ресурсов.
Точно так же возможность получения древесного угля издалека также может снизить нагрузку на лесные ресурсы вблизи городских районов.
Решение о поощрении использования древесного угля вместо древесины не приведет к единообразным изменениям лесной политики в различных странах Африки к югу от Сахары, потому что они не все имеют одинаковые климатические условия и не имеют одинаковых лесов. Ресурсы. Но изменения политики могут включать следующее:
· приоритет должен быть отдан управлению существующими ресурсами. Их использование может служить для удовлетворения потребностей городского населения в любой части их национальной территории. Это дает правительствам стимул защищать и управлять всеми своими лесными ресурсами;· в некоторых случаях могут использоваться лесные ресурсы за пределами национальных границ;
· Что касается энергетического лесовосстановления в крупных городах, то при выборе места лучше учитывать климатические и почвенные условия, чем критерии близости районов потребления.
· Агролесоводство и защитное лесоводство будут развиваться в зонах, где еще не существует ни видов, ни адекватных технологий для создания лесных участков. Так, например, можно было бы осуществлять управление лесами и плантациями во влажных зонах саванн для снабжения городов сахелианской зоны;
· организация передачи ресурсов была бы одним из важных элементов лесохозяйственной политики страны с пригодными и непригодными зонами для производства леса, даже если это исполнение не было бы исключительно лесохозяйственным предприятием. Другие более эффективные экономические агенты должны вмешаться. Эксплуатация ресурсов производственной зоны должна генерировать больше ресурсов, способных обеспечить непрерывность работы; это возлагало бы на лесников большую ответственность.
Это дало бы лесникам большую гибкость при размещении лесных участков в благоприятных зонах. В таких условиях эти плантации можно было бы рассматривать как жизнеспособные хозяйственные предприятия;Для реализации этой политики необходимо активизировать или инициировать следующие действия:
· совершенствование и распространение усовершенствованных угольных печей.· Повышение эффективности карбонизации. Это второй важный элемент экономии топлива. Ощутимые результаты могут быть получены быстро, поскольку эта деятельность направлена на более ограниченное число агентов — угольщиков, обучение которых, таким образом, значительно облегчается. 40-процентный выход печей в сочетании с 30-процентным выходом карбонизации обеспечивает использование человеком более 25 процентов всей энергии. Поэтому подготовка угольщиков должна стать приоритетным направлением деятельности лесхозов;
· создание эффективной системы торговли древесным углем. Департаменты лесного хозяйства могли бы поощрять создание кооперативов и групп производителей древесного угля, что облегчило бы получение банковских кредитов для финансирования транспортного оборудования и расширения;
· организация регионального сотрудничества для облегчения трансграничных переводов.
Краеугольным камнем всей политики энергосбережения должно быть экономное использование самого ресурса. Именно здесь воздействие, как правило, является наиболее значительным;
Это жизненно важно. Администрации лесного хозяйства соответствующих стран должны быть в любое время взаимно информированы о состоянии ресурсов, спросе и предложении и предполагаемых перспективах. Это необходимо для того, чтобы они могли приспособить свою вспомогательную деятельность к передаче ресурсов.Главной проблемой лесного хозяйства в Африке к югу от Сахары сегодня является обеспечение большей части населения внутренней энергией. Так будет еще долго.
По причинам, изложенным выше, более широкое использование древесного угля вместо древесины в городских районах может сделать древесный уголь продуктом обмена в рамках международной торговли с важными последствиями для управления и управления лесами весь континент. Потребуются тщательные исследования и планирование, особенно в тех районах, где древесный уголь в настоящее время не является обычным топливом.
OTCHUN, B. 1983 Etude sous-régionale des possibilités d’export de charbon de bois des pays riches en ressources forestieres vers les pays déficitaires en Afrique Centrale et occidentale .