Водный след биоэнергетики

The water footprint of bioenergy
P.W. Gerbens-Leenes, Arjen Y. Hoekstra, Theo H. van der Meer
2009-06-04

биоэлектроэнергиябиоэнергетикабиотопливоэнергетические культурыводный след
Все энергетические сценарии предусматривают переход к увеличению доли возобновляемых источников энергии, включая биомассу. В данном исследовании представлен обзор водного следа (ВС) биоэнергии, производимой из 12 культур, которые в настоящее время вносят наибольший вклад в мировое сельскохозяйственное производство: ячменя, маниока, кукурузы, картофеля, рапса, риса, ржи, сорго, сои, сахарной свёклы, сахарного тростника и пшеницы. Кроме того, исследование включает ятрофу — перспективную энергетическую культуру. Поскольку климатические и производственные условия различаются по регионам, расчёты выполнены по странам. Водный след биоэлектроэнергии меньше, чем водный след биотоплива, поскольку использование всей биомассы, например для производства электроэнергии или тепла, эффективнее, чем использование для производства биотоплива лишь части урожая — содержащихся в нём сахаров, крахмала или масла. Водный след биоэтанола, по-видимому, меньше водного следа биодизеля. Для производства электроэнергии наиболее благоприятными культурами являются сахарная свёкла, кукуруза и сахарный тростник [50 м³/гигаджоуль (ГДж)]. Рапс и ятрофа, типичные энергетические культуры, являются невыгодными (400 м³/ГДж). Для производства этанола наиболее благоприятны сахарная свёкла и картофель (60 и 100 м³/ГДж), за которыми следует сахарный тростник (110 м³/ГДж); наименее благоприятно сорго (400 м³/ГДж). Для производства биодизеля наиболее благоприятный водный след имеют соя и рапс (400 м³/ГДж), тогда как у ятрофы водный след неблагоприятен (600 м³/ГДж). В пересчёте на 1 л водный след составляет от 1 400 до 20 000 л воды на 1 л биотоплива. Если произойдёт переход к увеличению вклада биоэнергии в энергоснабжение, результаты данного исследования можно использовать для выбора культур и стран, в которых биоэнергия производится наиболее эффективно с точки зрения использования воды.
1
Водный след биоэлектроэнергии меньше, чем у биотоплива, поскольку эффективнее использовать всю биомассу, чем преобразовывать только сахар, крахмал или масло культуры.
2
В целом биоэтанол имеет меньший водный след, чем биодизель; водный след биотоплива составляет от 1 400 до 20 000 литров воды на литр топлива.
3
Для производства электроэнергии наиболее благоприятны сахарная свёкла, кукуруза и сахарный тростник — около 50 м³/ГДж, тогда как рапс и ятрофа достигают примерно 400 м³/ГДж.
4
Для этанола наиболее благоприятны сахарная свёкла и картофель — 60 и 100 м³/ГДж; для биодизеля — соя и рапс, около 400 м³/ГДж, тогда как ятрофа наименее благоприятна — 600 м³/ГДж.
5
Исследование оценивает страновые водные следы биоэнергии для 12 основных сельскохозяйственных культур и энергетической культуры ятрофы.

Биоэнергия, производимая из сельскохозяйственных культур, включая 12 основных культур и ятрофу, в различных странах

Зависящие от страны водные следы и эффективность использования воды при производстве биоэлектроэнергии, биоэтанола и биодизеля из этих культур

Publication Details
Publication Date
2009-06-04
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
P.W. Gerbens-Leenes
Arjen Y. Hoekstra
Theo H. van der Meer
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%